阅读说明：本技术 一种介质滤波器强耦合输入输出结构 (Strong coupling input/output structure of dielectric filter ) 是由 蔡辉 赵虎 戴超 周骑 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种介质滤波器强耦合输入输出结构,其解决了大工作带宽介质滤波器输入输出问题,同时降低生产制造难度。其包括抽头腔,所述抽头腔的上表面设置有一内凹的调频盲孔,所述抽头腔的上表面上还布置有一厚度方向贯穿的耦合通孔,所述调频盲孔不连通所述耦合通孔,所述调频盲孔和耦合通孔之间设置间隔,所述耦合通孔的上表面或下表面设置有和耦合通孔同心的环形凹槽区域、即馈电环,所述抽头腔除去馈电环的区域外、其余表面均覆有导电层,所述抽头腔的材质为陶瓷介质或高分子材料,通过所述馈电环输入或输出电磁波信号。(The invention provides a strong coupling input and output structure of a dielectric filter, which solves the input and output problems of the dielectric filter with large working bandwidth and reduces the production and manufacturing difficulty. The frequency modulation blind hole is arranged on the upper surface of the tap cavity, a coupling through hole penetrating in the thickness direction is further arranged on the upper surface of the tap cavity, the frequency modulation blind hole is not communicated with the coupling through hole, a space is arranged between the frequency modulation blind hole and the coupling through hole, an annular groove area concentric with the coupling through hole, namely a feed ring, is arranged on the upper surface or the lower surface of the coupling through hole, conductive layers are coated on the outer surface and the rest surface of the tap cavity except the outer surface of the feed ring, the tap cavity is made of ceramic media or high polymer materials, and electromagnetic wave signals are input or output through the feed ring.)

一种介质滤波器强耦合输入输出结构

技术领域

本发明涉及介质滤波器的技术领域，具体为一种介质滤波器强耦合输入输出结构。

背景技术

随着5G移动通信技术的发展，小型化、集成化成为通信设备的发展趋势。滤波器是5G基站设备的主要功能部件之一，其担负着对特定频率的电磁波进行选择的作用。而陶瓷介质滤波器因其体积小、重量轻，易于进行SMT(Surface Mount Technology)表面贴装的特点，成为5G滤波器的主流技术。目前陶瓷介质滤波器的工作带宽在150MHz～250MH左右，常用的输入输出结构为耦合盲孔，如图1，其原理是耦合盲孔和调频盲孔之间形成电场耦合(容性耦合)，当调频盲孔不变时，耦合盲孔越深，耦合盲孔和调频盲孔之间的间隙越小，电场耦合越强，反之越弱。随着频段和应用范围的扩展，例如介质双工器等，需要的工作带宽高达400～800MHz，需要更强的输入输出耦合，导致耦合盲孔和调频盲孔之间间隙过小，容易造成破孔，生产困难。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种介质滤波器强耦合输入输出结构，其解决了大工作带宽介质滤波器输入输出问题，同时降低生产制造难度。

一种介质滤波器强耦合输入输出结构，其特征在于：其包括抽头腔，所述抽头腔的上表面设置有一内凹的调频盲孔，所述抽头腔的上表面上还布置有一厚度方向贯穿的耦合通孔，所述调频盲孔不连通所述耦合通孔，所述调频盲孔和耦合通孔之间设置间隔，所述耦合通孔的上表面或下表面设置有和耦合通孔同心的环形凹槽区域、即馈电环，所述抽头腔除去馈电环的区域外、其余表面均覆有导电层，所述抽头腔的材质为陶瓷介质或高分子材料，通过所述馈电环输入或输出电磁波信号。

其进一步特征在于：

所述抽头腔的横截面形状为圆形或多边形；

所述导电层具体为金属银层；

所述调频盲孔用于调节抽头腔谐振频率，改变所述调频盲孔的深度用于调节抽头腔的谐振频率，孔深越深，抽头腔的谐振频率越低，孔深越浅，抽头腔的谐振频率越高；

所述耦合通孔具体为直径不变的直通孔或直径一大一小的阶梯孔；

所述耦合通孔和调频盲孔之间的间隔距离用于调节输入输出耦合大小，间隔距离越近，耦合越强；间隔距离越远，耦合越弱；

改变耦合通孔的直径用于调节其电感特性，进而调节感性耦合的强弱；增大耦合通孔直径用于增强输入输出耦合，减小耦合通孔直径用于减弱输入输出耦合。

采用本发明后，由于耦合孔为通孔，其覆有导电金属层的内表面与同样覆有导电层的抽头腔外表面相连，则外部信号激励电流经由耦合通孔流向抽头腔外表面实现接地，将在耦合通孔周围产生环绕耦合通孔的激励磁场，并与环绕调频盲孔的谐振磁场产生磁场耦合(感性耦合)，实现输入或输出激励，由于激励磁场和谐振磁场分别集中在耦合通孔和调频盲孔附近，因此只需要两孔稍微靠近，即可产生强耦合；减小耦合通孔与调频盲孔的距离可以增强输入输出耦合，反之减弱输入输出耦合；同时通过改变耦合通孔的直径可以有效调节其电感特性，进而调节感性耦合的强弱；增大耦合通孔直径可以增强输入输出耦合，反之减弱输入输出耦合，通孔加工容易，不用考虑破孔风险；故其解决了大工作带宽介质滤波器输入输出问题，同时降低生产制造难度。

附图说明

图1为现有的介质滤波器输入输出耦合结构；

图2为本发明的结构示意图；

图3为应用于本发明的一种介质双工器结构示意图；

图4为图3所对应的介质双工器的频率响应曲线；

图中序号所对应的名称如下：

抽头腔1、调频盲孔2、耦合通孔3、馈电环4

介质双工器100、RX接收端口5、TX发射端口6、ANT天线端口7、耦合隔槽8。

具体实施方式

一种介质滤波器强耦合输入输出结构，见图2：其包括抽头腔1，抽头腔1的上表面设置有一内凹的调频盲孔2，抽头腔1的上表面上还布置有一厚度方向贯穿的耦合通孔3，调频盲孔2不连通耦合通孔3，调频盲孔2和耦合通孔3之间设置间隔，耦合通孔3的上表面或下表面设置有和耦合通孔3同心的环形凹槽区域、即馈电环4，抽头腔1除去馈电环4的区域外、其余表面均覆有导电层(图中未画出、属于现有成熟结构)，抽头腔1的材质为陶瓷介质或高分子材料，通过馈电环4输入或输出电磁波信号。

抽头腔1的横截面形状为圆形或多边形；

导电层具体为金属银层；

调频盲孔2用于调节抽头腔谐振频率，改变调频盲孔2的深度用于调节抽头腔1的谐振频率，孔深越深，抽头腔1的谐振频率越低，孔深越浅，抽头腔1的谐振频率越高；

耦合通孔3具体为直径不变的直通孔或直径一大一小的阶梯孔；

耦合通孔3和调频盲孔2之间的间隔距离用于调节输入输出耦合大小，间隔距离越近，耦合越强；间隔距离越远，耦合越弱；

改变耦合通孔3的直径用于调节其电感特性，进而调节感性耦合的强弱；增大耦合通孔3直径用于增强输入输出耦合，减小耦合通孔3直径用于减弱输入输出耦合。

实施例一、见图3，其为应用此输入输出结构的介质双工器100，其包括陶瓷介质基体(抽头腔1)、位于基体上表面的频率盲孔(调频盲孔2)、RX接收端口5、TX发射端口6、ANT天线端口7、贯穿基体的耦合隔槽8，介质基体表面、频率孔内面、耦合隔槽侧面均覆有一层导电金属层。此介质双工器工作于1805-1880/2110-2170MHz频段，其ANT端口则需要覆盖1805-2170MHz，工作带宽365MHz，若采用现有的盲孔输入输出结构，则耦合盲孔和调频盲孔之间的间隙将小于0.5mm，极易发生破孔。因此，该介质双工器的ANT端口输入输出结构采用了本发明提出的结构，而TX和RX端口由于工作带宽较窄，设置了耦合通孔3和馈电环4。图4为该介质双工器的频率响应曲线。由图可见，该介质双工器的回波损耗S11在工作频段内达到了-23dB，因此本发明提出的强耦合输入输出结构实现了有效的激励。

采用本结构后，由于耦合孔为通孔，其覆有导电金属层的内表面与同样覆有导电层的抽头腔外表面相连，则外部信号激励电流经由耦合通孔流向抽头腔外表面实现接地，将在耦合通孔周围产生环绕耦合通孔的激励磁场，并与环绕调频盲孔的谐振磁场产生磁场耦合(感性耦合)，实现输入或输出激励，由于激励磁场和谐振磁场分别集中在耦合通孔和调频盲孔附近，因此只需要两孔稍微靠近，即可产生强耦合；减小耦合通孔与调频盲孔的距离可以增强输入输出耦合，反之减弱输入输出耦合；同时通过改变耦合通孔的直径可以有效调节其电感特性，进而调节感性耦合的强弱；增大耦合通孔直径可以增强输入输出耦合，反之减弱输入输出耦合，通孔加工容易，不用考虑破孔风险；故其解决了大工作带宽介质滤波器输入输出问题，同时降低生产制造难度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。