CN1284263C - 介质滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种介质滤波器，所述装置具有：第一空腔开口部分，它设置在形成于介质块的上表面或侧表面的第一电极和形成于上表面的第二电极之间，以提供用于让预定的频带通过的滤波器；第二空腔开口部分，它设置在第二电极和所述块的侧面之间。从外围侧面的至少一部分以带的形式去除外围侧面上靠近第二电极的导电层，所述部分从块的上表面延伸至块的下表面。可以在不提供外部电路的情况下抑制通带外高频范围内的不需要的谐振。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信装置或类似装置中使用的用来确定频率带通特性的介质滤波器。
背景技术
众所周知，单块型介质滤波器被用在移动通信装置中，供例如在几百兆赫兹到几千兆赫兹的频带中发送和接收信号。近年来，移动通信装置(例如移动电话)适合于为多项功能服务并造得更小巧、轻便，并且许多单块型介质双工器适合于单独地处理用于这种装置中的不同的传输和接收频率(例如，日本专利No.3205337)。
下面将参照图9描述双工器(就是这种单块型传统介质滤波器)的示例。例如，陶瓷材料或类似材料制作的介质块10具有空腔40至44、49、50。在这些空腔的开口周围，在所述块的外围侧面20及其上表面形成导电层，如33至39所示。在上表面还设置与这些导电层分离的第一电极30、第二电极31和第三电极32。
如图9所示，空腔40、41设置在第一电极30和第二电极31之间。空腔49位于第二电极31和外围侧面之间。空腔42至44设置在第一电极30和第三电极32之间。空腔50位于第三电极32和外围侧面20之间。第一电极30连接到天线(未显示)、第二电极31连接到发射机、而第三电极32连接到接收机。
通过适当调整第一和第二电极30、31之间的空腔40、41，这些空腔的开口附近的导电层33、34以及与所述外围侧面20结合在一起的导电层60、62的尺寸和形状(例如空腔的直径和深度以及各导电层之间的距离)来提供用于所需传输频带的带通滤波器。通过适当调整第二电极31和外围侧面20上的导电层之间的空腔49、该空腔开口附近的导电层38以及与所述外围侧面20结合在一起的导电层62的尺寸和形状来提供在上述传输频带附近的所需频率处具有衰减极点的带阻滤波器。
同样地，通过适当调整第一和第三电极30、32之间的空腔42至44、这些空腔开口附近的导电层35至37以及与所述外围侧面20结合在一起的导电层60、62的尺寸和形状来提供用于所述接收频带的预定的带通滤波器。通过适当调整第三电极32和外围侧面上的导电层之间的空腔50、该空腔开口附近的导电层39以及与所述外围侧面20结合在一起的导电层62的形状来提供在所述接收频带附近具有衰减极点的带阻滤波器。
所述介质双工器包括两个具有两个系统(即传输系统和接收系统，它们使用不同频率)的介质滤波器。由于这些滤波器基于与带通功能和带阻(trap)功能相同的原理，所以，将参照图8的滤波器特性曲线图，就接收系统来描述这些功能。
图8显示接收带通滤波器的特性，该带通滤波器通过设置在第一电极和第三电极之间的空腔及这些空腔附近的导电层电容耦合。这样调整这些空腔、其开口附近的导电层以及与所述外围侧面20结合在一起的导电层61的形状、以便提供图示的所需的频率通带。虽然这样设计由第三电极和外围导体之间的空腔提供的带阻滤波器的功能、以便衰减所述通带外面的频率，但是，要衰减所述通带外面整个高频带是非常困难的。因此，很可能在通带外的高频率衰减带中将凸出诸如a或b的谐振模。这似乎归因于存在主谐振模的第二或第三谐波，所述第二或第三谐波不同于确定介质滤波器或介质双工器通带的主谐振模，或者归因于存在其他谐振模，如TM模或TE模。但对于通信装置，需要尽可能大地降低介质滤波器高频带的衰减特性曲线。
在移动通信装置领域中(如移动电话)，近年来要求这些部件做得更小。由于作为商业产品的重要特征移动电话需要具有高度的便携性并且因此而要求尺寸很小，所以不希望通过添加新电路组件到上述介质滤波器中来改善滤波器特性。
发明内容
为克服上面这些问题，本发明提供的介质滤波器包括：通常为直角平行六面体形状的介质块，所述介质块具有在其中形成的多个空腔和在该块的上表面的这些空腔的开口；分别覆盖与上表面相对的下表面的导电层；与这些空腔的轴线平行的外围侧面；限定各个空腔的内周边侧面和空腔开口周围的上表面；以及用于连接到外部装置的、与所述各导电层分离的多个电极，所述介质滤波器的特征在于：以带的形式将所述导电层从所述外围侧面的至少一部分去除。
在所述介质滤波器中，所述外围侧面的去除导电层的部分的一端延伸到所述上表面。
此外，在所述介质滤波器中，所述外围侧面的去除导电层的部分的一端延伸到所述上表面、而另一端延伸到所述下表面。
本发明无需在滤波器上设置外部组件而提供改进的介质滤波器特性。
附图说明
图1是本发明的介质滤波器的透视图；
图2是显示包括图1介质滤波器的双工器的透视图；
图3是显示包括图1介质滤波器的双工器的另一实施例的透视图；
图4是显示包括图1介质滤波器的双工器的另一实施例的透视图；
图5是显示包括图1介质滤波器的双工器的另一实施例的透视图；
图6是显示包括图1介质滤波器的双工器的另一实施例的透视图；
图7是显示本发明介质滤波器的特性的曲线图；
图8是显示传统的介质滤波器的特性的曲线图；
图9是显示所述传统介质滤波器的透视图；
图10是显示包括图1介质滤波器的双工器的另一实施例的透视图；
图11是显示包括图1介质滤波器的双工器的另一实施例的透视图。
具体实施方式
以下将参照图1至6以及图10和11说明本发明的实施例。本发明的基本装置的介质滤波器包括用陶瓷材料或类似材料制备的介质块1，该介质块具有空腔40、41、49。在块1的外围侧面20上以及在其上表面中空腔的开口附近形成导电层，如33、34、38所示。在所述上表面还形成与所述导电层电隔离的第一电极30和第二电极31。
空腔40、41的开口设置在第一和第二电极30、31之间。空腔49的开口设置在第二电极31和外围侧面20之间。以从所述上表面延伸到所述下表面的带的形式(如图中70所示)，从所述外围表面去除空腔49开口周围导电层38附近所述外围侧面上的导体。
第一电极30连接到天线(未显示)，而第二电极31连接到接收机。由设置在第一和第二电极30、31之间的空腔40、41和这些空腔开口附近的导电层33、34提供带通滤波器。通过适当调整这些空腔的形状以及导电层38、62的形状来确定所需的通带频率。导电层38电容耦合至空腔40、41，以便调整通带的频率。在第二电极31和外围侧面20上的导电层之间形成空腔49。空腔49为该第二电极提供所述通带的附近频率的带阻滤波器。此外，从所述外围侧面适当地去除导电层(如图中70所示)、从而禁止主谐振模的二次或三次谐波或者不需要的谐振模(诸如TM模或TE模)，以便向介质滤波器提供改进的高频特性。
图7显示图1滤波器的特性，表明不同于图8中所示的传统特性，由存在于阻带中的不必要的谐振模引起的高峰a1、b1被衰减了。
图2显示图1介质滤波器应用于介质双工器的示例。所述装置包括发射和接收滤波器单元，所述发射和接收滤波器各自由图1的滤波器提供。在第一电极30和第二电极31之间设置多个空腔40、41。在第二电极31和图示的块的外围侧面之间设置空腔49。在第一电极30和第三电极32之间设置多个空腔42至44。在第三电极32和外围侧面面20之间设置空腔50。
例如，第一电极30连接到天线(未显示)、第二电极31连接到发射机，而第三电极32连接到接收机。通过适当调整第一和第二电极30、31之间的空腔40、41以及在这些空腔开口附近的导电层33、34的尺寸和形状(例如空腔的直径和深度以及导电层之间的距离)来提供具有所需的传输频带的带通滤波器，从而提供了电容耦合的谐振器。通过适当调整第二电极31和外围侧面20上的导电层之间的空腔49以及该空腔开口附近的导电层38的形状，可以提供在上述接收频带附近所需频率处具有衰减极点的带阻滤波器。
同样地，通过适当调整第一和第三电极30、32之间的空腔42至44以及这些空腔开口附近的导电层35至37的尺寸和形状来提供用于传输频带的预定的带通滤波器。通过适当调整第三电极32和外围侧面上的导电层之间的空腔50以及该空腔开口附近的导电层39的形状，可以提供在传输频带附近的带阻滤波器。
此外，从外围侧面去除导电层(如图中70处所示)使得有可能调整介质滤波器的电磁耦合状态、并抑制主谐振模的二次或三次谐波或不必要谐振模(如TM模或TE模)，从而为介质滤波器提供改良的高频特性。
虽然在图1和2中，从外围侧面局部地以直线形式去除了导电层，但是，例如，也可以从外围侧面的多个部分76、77去除导电层，所述多个部分76、77从上表面倾斜地或以图10所示平行于空腔轴的形式延伸到下表面，这取决于介质滤波器的设计(开口空腔的大小和形状与开口空腔附近导体的大小和形状的相对关系)。另一方面，如图11所示，可以从外围侧的部分75去除导电层，所述部分75从上表面延伸至侧表面的中间部分。
本发明的装置不限于上述实施例，而可以在所附权利要求书限定的技术范围之内进行各种修改。例如，去除导体的外围侧面部分可以位于图3中所示的较低高度。另一方面，去除导体的外围侧面部分可以具有如图4中71处所示的增加的宽度。此外，去除导体的部分72可以位于外围侧面的角落处、以便提供如图5所示的多个去除部分72、73，或者外围侧面可以具有去除部分74，所述部分74在其中间部分有改变的宽度，如图6中所示。
在本发明的任一实施例中，块的外围侧面都具有适当地改变了形状的去除导体的部分，从而适当地调整空腔和空腔周围导电层、或者电极和外围侧面导电层的电容耦合或介质耦合，从而抑制主谐振模的二次或三次谐波或者由TE模或TM模引起的所述通带的高频范围中的不必要谐振，使滤波器获得改善的衰减特性。
Claims (6)
1.一种介质滤波器，它包括通常为直角平行六面体形状的介质块，所述介质块具有：形成在其中的多个空腔和在所述介质块的上表面的所述空腔的开口；分别覆盖与所述上表面相对的下表面的导电层；与所述各空腔的轴线平行的外围侧面；限定所述各个空腔的内周边表面和所述各空腔开口周围的所述上表面；以及用于连接到外部装置、与所述各导电层分离的多个电极，所述介质滤波器的特征在于：
以带的形式从所述外围侧面的至少一部分去除所述导电层，并且所述外围侧面的去除了所述导电层的部分与所述电极不接触。
2.如权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于：所述外围侧面的去除导电层的部分的一端延续到所述上表面。
3.如权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于：所述外围侧面的去除导电层的部分的一端延续到所述上表面、而另一端延续到所述下表面。
4.一种介质滤波器，它包括通常为直角平行六面体形状的介质块，所述介质块具有：形成在其中的多个空腔和在所述介质块的上表面的所述空腔的开口；分别覆盖与所述上表面相对的下表面的导电层；与所述各空腔的轴线平行的外围侧面；限定所述各个空腔的内周边表面和所述各空腔开口周围的所述上表面；以及用于连接到外部装置、与所述各导电层分离的多个电极，所述滤波器的特征在于：
各第一空腔开口部分设置在形成于所述块的所述上表面或侧表面上的所述第一电极和形成于所述块的所述上表面的所述第二电极之间，同时，各第二空腔开口部分设置在所述第一电极和形成于所述上表面的所述第三电极之间、以便提供用于发射和接收预定频带的双工器，以带的形式从所述外围侧面的至少一部分去除所述导电层，并且，所述外围侧面的去除了所述导电层的部分与所述电极不接触。
5.如权利要求4所述的介质滤波器，其特征在于：所述外围侧面的去除导电层的部分的一端延续到所述上表面。
6.如权利要求5所述的介质滤波器，其特征在于：所述外围侧面的去除导电层的部分的一端延续到所述上表面、而另一端延续到所述下表面。
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