[发明专利]一种滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及射频器件，更具体地说，涉及一种滤波器。

背景技术

滤波器是电子系统中的关键部件，用来完成频率选择功能。常用的滤波器有介质滤波器、腔体滤波器、集总滤波器等，介质滤波器因其具有较高的Q值(品质因数值)而被广泛应用。介质滤波器是指在金属制成的谐振腔中放入高介电常数低损耗的介质构成的滤波器，该介质主要是陶瓷材料构成。

通常单个谐振腔能够实现一种模式，则多模滤波器需要采用多个腔，导致体积比较大。要实现滤波器的小型化，就需要单腔能实现多模功能。已知的单腔多模技术是在单腔的谐振腔中引入相互垂直的输入端和输出端，产生两个相互垂直的电磁场，然后利用伸入到腔体内的调谐螺杆来对电磁场进行微扰，从而获得耦合的两个HE₁₁简并模。但调谐螺杆的缺陷在于，微扰量较小，使得两简并模的耦合作用很小，导致带宽小，滤波功能不强。同时，调谐螺杆还会导致滤波器的Q值大大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种支撑座带来的损耗大幅减少的滤波器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种滤波器，包括谐振腔、装在所述谐振腔侧壁上且伸入所述谐振腔内部的输入端和输出端、置于所述谐振腔内的谐振子，其特征在于，所述输入端和输出端相互垂直地设置，同时背向所述输入端和输出端的谐振子表面区域上附着有金属片。

在本发明所述的滤波器中，所述谐振子位于所述谐振腔正中间，所述输入端的中轴线和所述输出端的中轴线二者的交点位于所述谐振子的中心。

在本发明所述的滤波器中，谐振子的背向所述输入端的表面为谐振子被输出端中轴线与谐振腔中心线二者所在的平面截得的背离输入端的谐振子部分的表面。

在本发明所述的滤波器中，谐振子的背向所述输出端的表面为谐振子被输入端中轴线与谐振腔中心线二者所在的平面截得的背离输出端的谐振子部分的表面。

在本发明所述的滤波器中，所述谐振子为圆柱形，背向所述输入端的谐振子表面和背向所述输入端的谐振子表面之间的表面区域为四分之一圆柱面区域。

在本发明所述的滤波器中，所述金属片的中心位于所述输入端中轴线和输出端中轴线二者的夹角的角平分线延长线上。

在本发明所述的滤波器中，所述金属片的高度与所述谐振子的高度相同。

在本发明所述的滤波器中，所述金属片的材料为铜或银或金。

在本发明所述的滤波器中，所述谐振子为超材料，包括多个超材料片层，所述多个超材料片层堆叠并制备成一体。

在本发明所述的滤波器中，每个所述超材料片层包括陶瓷基板和附着在所述陶瓷基板上的、呈周期性排布的多个金属微结构。

实施本发明的滤波器，具有以下有益效果：金属片的设置，能够对两个简并模形成微扰，且微扰量大，从而使两简并模的耦合作用增强，进而形成一定的带宽，达到滤波效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的滤波器的俯视图；

图2是图1所示滤波器的A-A剖视图；

图3是图2所示滤波器中的超材料片层的俯视图；

图4是另一实施例的超材料片层的俯视图。

具体实施方式

本发明涉及一种滤波器，优选实施例如图1、图2所示，包括谐振腔1、输入端2、输出端20、谐振子3和金属片4。

其中，本实施例中谐振腔1为方柱形，且端面成正方形。输入端2和输出端20分别位于谐振腔1相邻的两个侧壁的正中位置，且分别垂直于所在侧壁地指向谐振腔1中心，即二者的中轴线相互垂直且均经过谐振腔的中心。

优选地，谐振子3位于谐振腔1的正中间，即谐振子3到谐振腔1内部顶面、底面的距离相等，谐振子3侧面到谐振腔1内部各侧壁的距离相等。当然，本发明的谐振子3不必然位于正中间，可以偏离正中间的位置。为了使谐振子3到谐振腔1内部底面存在一定距离，需要在谐振子3底部放置支承座(图中未示出)，支承座通常采用低介电常数低损耗的透波材料，例如泡沫塑料、氧化铝等。

本实施例中，谐振子3为中间有通孔的圆柱形，则谐振子3位于谐振腔1正中间，即谐振子3的中心轴与谐振腔1内部底面和顶面的中心连线重合，该中心连线即为谐振腔1的中心线，其中点即为谐振腔1的中心，也为谐振子3的中心。