[发明专利]一种新型介质双模带通滤波器

说明书

本发明公开了一种新型介质双模带通滤波器，所述腔体的中心位置放置一个介质谐振器，所述介质谐振器的上、下两端与腔体相接；在所述介质谐振器的周围插入第一金属螺钉和第二金属螺钉，所述第一金属螺钉的横向中心线与第二金属螺钉的横向中心线垂直，所述第一金属螺钉和第二金属螺钉用于控制介质谐振器两个谐振模式的谐振频率；在所述介质谐振器两个谐振模式的磁场分布交加处设置有闭合金属环，所述闭合金属环用于控制介质谐振器两个谐振模式之间的耦合强度。本发明的介质双模带通滤波器结构简单、实现方便，在一个介质谐振器周围插入金属螺钉和设置闭合金属环，可以利用金属螺钉和闭合金属环来实现频率和耦合控制。

技术领域

本发明涉及一种介质滤波器，尤其是一种新型介质双模带通滤波器，属于微波通信技术领域。

背景技术

介质滤波器由于其小巧的体积、良好的热稳定性、低插入损耗和高Q值的表现，在卫星和蜂窝基站设备广泛应用。其中介质单模滤波器因为便于制造和容易设计耦合结构的特点，广泛应用于无线通信行业，而介质多模滤波器利用同一个介质谐振器的多个谐振模式，可以提供更加小型化的优点，这对于卫星系统极其重要。实际应用中，制造加工是介质多模滤波器的技术难题。传统的介质多模滤波器为了实现耦合，需要对介质块进行挖孔切角，给加工带来了技术难度的同时也增加了加工成本。

据调查与了解，已经公开的现有技术如下：

1)2013年Ke-Li Wu等人在IEEE Trans.Microwave.Theory Tech上发表了“ADual-Mode Dielectric Resonator Filter With Planar Coupling Configuration”，文章采用圆盘形介质谐振器的两个TM₁₁简并模式，通过在介质谐振器中挖孔并插入金属螺钉，实现对两个模式频率的控制以及和模式间耦合强度的控制，从而设计出介质双模滤波器。这个结构的优点是结构简单清晰，易于利用平面拓扑结构设计多阶滤波器；缺点是挖孔对介质谐振器的加工带来难度。

2)2009年，国外学者Mohammad Memarian和Raafat R.Mansour在IEEETrans.Microwave.Theory Tech发表了“Quad-Mode and Dual-Mode DielectricResonator Filters”，文献中利用两组简并模设计实现了单腔四模的介质滤波器，另外还把介质谐振器对半切，实现介质双模滤波器；在该文献中，根据采用的谐振模式的不同，利用螺钉控制频率和耦合。

3)国外学者M.M.Rahman和Weili Wang等人在34th Microwave Conference上发表了“A Compact Triple-mode Plated Ceramic Block Based Hybrid Filter for Base-station Application”，文章利用介质块切角技术，实现矩形腔三个简并模式的耦合，同时利用螺钉来控制每一个模式的谐振频率，最后对介质块进行镀银操作。同时文章还采用同轴滤波器来抑制高次模。这个结构的优点是多腔结构和同轴腔的采用，提高了带外抑制和抑制了高次模，同时回波损耗也很好，缺点是无论切角还是插入螺钉，都需要先对介质块进行切角挖孔操作，加工难度极高。

综上所述，已公开的介质多模滤波器文章或专利文献多涉及对介质块进行切角或者挖孔，所提的方法和结构加工技术难度大，成本高，而且已公开的介质多模滤波器文章或专利文献多涉及单腔介质多模滤波器，结构较复杂，不适合多阶多腔高性能滤波器设计，所提方法和结构实现的性能有限。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种新型介质双模带通滤波器，该滤波器结构简单、实现方便，可以利用金属螺钉和闭合金属环来实现频率和耦合控制，并且可以利用拓扑结构设计成多腔、高性能滤波器。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：