[发明专利]三模态球体射频滤波器

说明书

射频(RF)滤波器，包括：定义外球体的电导体；定义被设置在导体外球体内的内球体的介电材料；至少第一电探头和第二电探头，每个探头通过导体延伸并且与导体电绝缘。内球体和外球体中的一个或两者的球形形状被以下所阻断：沿着通过内球体和外球体中的一个或两者的几何中心的第一轴线被设置的、所述球形形状中的第一局部不连续性；以及，沿着通过几何中心的第二轴线被设置的、所述球体形式中的第二局部不连续性，第二轴线垂直于第一轴线。可以存在多于两个不连续性，被实现为切角，调谐螺杆等，球体的串行耦合和并行耦合被详细描述。

技术领域

所描述发明涉及频率选择滤波器，更具体地涉及在无线通信设备(诸如基站收发台(BTS)和用户设备(UE))中使用的射频(RF)滤波器(诸如带通滤波器)。

背景技术

带通滤波器被使用在无线电前端中，以仅让想要的频率通过，并且阻止或以其他方式衰减通带上方和下方的频率。基站收发台(BTS)无线电中的带通滤波器通常由被耦合在一起的空腔谐振器组成。已知的是，这种空腔谐振器利用多个模态以便减小滤波器的大小。从设计的角度，为了实现具有最小插入损耗的最紧凑的滤波器，每体积最高的Q是所期望的。质量或Q因子是用于测量能量效率的、诸如电容和电感的电抗组件的品质因数；具体地，它是每单位时间内存储能量与耗散功率的比值。谐振腔实际上是电抗组件，其中一些外部耦合的电源激发腔内的电磁场，并且已知的是使用Q因子作为针对谐振腔的设计和性能因数。还期望的是在实际的带通滤波器中其操作参数具有灵活性，以便滤波器可以执行各种各样的滤波功能以最佳地满足给定部署所需的规范。现有技术中所需要的是具有非常低的插入损耗的紧凑的带通滤波器，其还具有高度的设计灵活性。

在这方面，两个现有的滤波器是相关的:

·韩国Hwasung KMW公司的黑洞滤波器(参见http://www.kmw.co.kr/eng/product/product_new_3.html，最后一次访问2016年11月17日)由利用三个横向电场(TE)模态进行操作的陶瓷球面加载腔制成。

·美国康涅狄格州梅丽登的射频系统七极UMTS滤波器(参见http://www.rfsworld.com/stayconnected/index.php？)p＝657l＝1listName＝stayconnected_en_articlesindexVal＝67last visited 11/17/2016)是一种在立方格式内具有三个横向磁场模态的陶瓷滤波器。

发明内容

根据这些教导的第一方面，给出了射频(RF)滤波器，包括：定义外球体的电导体；定义被设置在导体外球体内的内球体的介电材料；以及，至少第一电探头和第二电探头，每个所述探头通过导体延伸并且与导体电绝缘。内球体和外球体的一个或两个的球体形状被以下所阻断：沿着通过内球体和外球体中的一个或两者的几何中心的第一轴线被设置的、球形形状中的第一局部不连续性；沿着通过几何中心的第二轴线被设置的、球体形式中的第二局部不连续性，第二轴线垂直于第一轴线。

根据这些教导的第二方面，给出了射频(RF)滤波器，包括：球体；定义内部端和相对的外部端的输入探头；以及，定义内部端和相对的外部端的输出探头；在该第二方面中，球体的特征在于，三个正交的横向磁场(TM)模态，球体中的沿着TM模态的第一模态的第一局部不连续性，以及球体中的沿着TM模态的第二模态的第二局部不连续性；以及，探头中的每个探头的内部端被设置在球体内或者围绕球体的谐振腔室空气腔内。

附图说明

图1是根据这些教导的非限制性实施例的切角镀银的介电球体的透视图。

图2是模拟诸如图1的具有并行耦合模态的实施例的频率响应的电路图。

图3a是切角镀银介电球体的PNP实施例的透视图，以及图3b以透视角度类似地图示了了另一个PNP实施例，以说明探头深度。

图4a-图4b与相应的图3a-图3b相似，但这些是球体的NPN实施例。