本技術(shù)涉及射頻器件，尤其涉及的是一種諧振器之間實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的濾波器和雙工器等，準(zhǔn)確的講是一種用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器。

背景技術(shù)：

1、無線通信系統(tǒng)發(fā)展日新月異，射頻前端的濾波器在無線通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其中因腔體、介質(zhì)、同軸等諧振器具有高q值而廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)各類濾波器。目前，為了提高系統(tǒng)的集成度、選擇性、低成本，針對(duì)無線通信系統(tǒng)對(duì)帶通濾波器的小型化設(shè)計(jì)提出了更高的要求。帶通濾波器小型化設(shè)計(jì)方法之一是采用雙模和多模腔或折疊波導(dǎo)，通過不同饋電激發(fā)不同tm模和te簡(jiǎn)并模，實(shí)現(xiàn)減少腔體數(shù)量，同時(shí)保證一定的諧振數(shù)量，并引入傳輸零點(diǎn)來提高濾波器的選擇性。使用高介電材料諧振器也可以減小帶通濾波器尺寸，而且能有非常高的q值，同時(shí)在損耗和熱穩(wěn)定性方面保持較好性能。另一種金屬腔小型化的的方法是使用金屬柱，常見于梳狀線濾波器，在減小諧振器尺寸的同時(shí)激發(fā)tem模式，也會(huì)導(dǎo)致q值減小。蘑菇形和錐形金屬柱增加電容負(fù)載的同時(shí)減小尺寸也提高了無雜散頻帶。同軸腔體帶通具有高q值、插入損耗低、帶外抑制高且易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，常用于通信基站系統(tǒng)。通常諧振器之間的耦合是使用耦合窗口或螺釘來實(shí)現(xiàn)的，并調(diào)整光圈的位置和大小以獲得所需的耦合效果，或者由矩形膜片來實(shí)現(xiàn)，通過改變虹膜的位置和大小來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的耦合,另外如果需要加強(qiáng)特定的耦合，比如電耦合，可以使用耦合探針，同時(shí)也增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性(asrong、h.yang、xh?chen和a.cangellaris，“微波結(jié)構(gòu)中虹膜/槽的高效fdtd建模及其在梳狀線濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用”，ieee?trans。微波。理論技術(shù)，卷。49，沒有。12，第2266-2275□，2001年12月。)。如果需要增強(qiáng)帶通濾波器的選擇性，也可以將諧振器折疊處理，實(shí)現(xiàn)不相鄰諧振器的交叉耦合,產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。通過在腔體直線結(jié)構(gòu)中改變諧振器的方向獲得非相鄰耦合也可以實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)，通過一塊小金屬板控制耦合。與此同時(shí)，混合耦合在相鄰諧振器之間也可以產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，通過增加額外的耦合金屬棒和導(dǎo)體帶控制混合耦合產(chǎn)生零點(diǎn)，也都需要額外的電路結(jié)構(gòu)控制(h.wang和q.-x。chu，“具有可控混合電磁耦合的內(nèi)聯(lián)同軸準(zhǔn)橢圓濾波器”，ieee?trans。微波。理論技術(shù)，卷。57、沒有。3，第667-673□，2009年3月)，設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，也容易降低設(shè)計(jì)濾波器的q值。

2、在現(xiàn)有的腔體濾波器中，對(duì)于相鄰或不相鄰諧振器之間的耦合幾乎都是通過額外的電路結(jié)構(gòu)來控制，其中包括電耦合、磁耦合以及電磁混合耦合。因此研究并設(shè)計(jì)一種同軸諧振器，能靈活實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合且無需外部的電路結(jié)構(gòu)來控制，具有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供了一種同軸諧振器，通過靈活組合實(shí)現(xiàn)相鄰諧振器之間的電耦合、磁耦合以及電磁混合耦合，有效提高濾波器、雙工器的選頻特性。

2、本實(shí)用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案：

3、用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，包括腔體、兩個(gè)同軸饋電結(jié)構(gòu)，腔體內(nèi)包含至少兩個(gè)以上彎折同軸諧振器，腔體頂部由導(dǎo)體蓋板密封；

4、彎折同軸諧振器包括第一導(dǎo)體諧振器和第二導(dǎo)體諧振器，所述第一導(dǎo)體諧振器一端短路并位于腔體底部，另一端與第二導(dǎo)體諧振器連接；通過多個(gè)調(diào)節(jié)彎折同軸諧振器之間的距離、第二導(dǎo)體諧振器與第一導(dǎo)體諧振器之間的角度控制耦合；

5、所述兩個(gè)同軸饋電結(jié)構(gòu)設(shè)置在腔體內(nèi)。

6、優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)體諧振器一端與第一導(dǎo)體諧振器連接，另一端連接枝節(jié)導(dǎo)體諧振器，枝節(jié)導(dǎo)體諧振器一端開路。

7、優(yōu)選的，諧振器的長(zhǎng)度小于工作頻率的四分之一波長(zhǎng)。

8、優(yōu)選的，所述腔體和導(dǎo)體諧振器經(jīng)過3d樹脂打印后在外表面進(jìn)行電鍍的導(dǎo)電處理。

9、優(yōu)選的，腔體中的多個(gè)彎折同軸諧振器之間根據(jù)需求來排列組合實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的零點(diǎn)位置。

10、優(yōu)選的，腔體、導(dǎo)體諧振器由3d樹脂打印一體成型。

11、優(yōu)選的，所述同軸饋電結(jié)構(gòu)為同軸探針。

12、優(yōu)選的，所述同軸饋電結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)體諧振器平行。

13、優(yōu)選的，所述兩個(gè)同軸饋電結(jié)構(gòu)以整體結(jié)構(gòu)的中軸線為對(duì)稱線對(duì)稱放置，并與第二導(dǎo)體諧振器平行。

14、優(yōu)選的，所述第二導(dǎo)體諧振器與枝節(jié)導(dǎo)體諧振器之間的角度為90°，以形成γ形。

15、本實(shí)用新型提出了一種新型同軸諧振器，且可以通過靈活組合實(shí)現(xiàn)相鄰諧振器之間的電耦合、磁耦合以及電磁混合耦合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以很好提高濾波器的選擇性和帶外抑制性能。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

17、1、與傳統(tǒng)同軸結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的同軸諧振器結(jié)構(gòu)更緊湊，同時(shí)可以靈活的搭配組合實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合，比傳統(tǒng)同軸濾波器實(shí)現(xiàn)普通的切比雪夫響應(yīng)相比本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)更好的準(zhǔn)橢圓濾波響應(yīng)，同時(shí)結(jié)構(gòu)更緊湊，與傳統(tǒng)同軸結(jié)構(gòu)相比能較少大量體積，也能更好的節(jié)約成本。

18、2、本實(shí)用新型提出的同軸諧振器，對(duì)于耦合的實(shí)現(xiàn)不需要增加耦合窗或其它電路結(jié)構(gòu)，耦合的控制只需要通過距離來調(diào)控，混合耦合還可以通過枝節(jié)角度調(diào)控來控制，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的零點(diǎn)。三階結(jié)構(gòu)可通過交叉耦合可產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)，而混合耦合可產(chǎn)生兩個(gè)零點(diǎn)，同時(shí)能更好的控制零點(diǎn)位置，更好的提高頻率的選擇性，結(jié)構(gòu)也更簡(jiǎn)單。

19、3、本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、易于生產(chǎn)、實(shí)用性強(qiáng)、選擇性高、帶外抑制性能好的優(yōu)點(diǎn)，能夠很好地滿足現(xiàn)代通訊系統(tǒng)的要求。

技術(shù)特征：

1.一種用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：包括腔體(2)、

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：所述第二導(dǎo)體諧振器(5)一端與第一導(dǎo)體諧振器(4)連接，另一端連接枝節(jié)導(dǎo)體諧振器(6)，枝節(jié)導(dǎo)體諧振器(6)一端開路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：諧振器的長(zhǎng)度小于工作頻率的四分之一波長(zhǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：所述腔體(2)和導(dǎo)體諧振器經(jīng)過3d樹脂打印后在外表面進(jìn)行電鍍的導(dǎo)電處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：腔體(2)中的多個(gè)彎折同軸諧振器之間根據(jù)需求來排列組合實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的零點(diǎn)位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：腔體(2)、導(dǎo)體諧振器由3d樹脂打印一體成型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：所述同軸饋電結(jié)構(gòu)為同軸探針(3)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：所述同軸饋電結(jié)構(gòu)與第一導(dǎo)體諧振器(4)平行。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：所述兩個(gè)同軸饋電結(jié)構(gòu)以整體結(jié)構(gòu)的中軸線為對(duì)稱線對(duì)稱放置，并與第二導(dǎo)體諧振器

10.根據(jù)權(quán)利要求2-9任一項(xiàng)所述的用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，其特征是：所述第二導(dǎo)體諧振器(5)與枝節(jié)導(dǎo)體諧振器(6)之間的角度為90°，以形成γ形。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種用于實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合的同軸諧振器，包括外部矩形導(dǎo)體腔，腔體內(nèi)包含三個(gè)或三個(gè)以上的同軸諧振器；腔體頂部由導(dǎo)體蓋板密封，矩形腔體導(dǎo)體殼上有通孔，三個(gè)或三個(gè)以上的同軸導(dǎo)體諧振器底部固定在矩形腔體導(dǎo)體殼內(nèi)，并與底部接觸形成短路，同軸導(dǎo)體諧振器主要是將傳統(tǒng)同軸彎折90度，得到更緊湊的結(jié)構(gòu)，通過靈活搭配組合可實(shí)現(xiàn)電耦合、磁耦合和電磁混合耦合，同時(shí)對(duì)于相應(yīng)耦合的實(shí)現(xiàn)不需要額外的電路控制結(jié)構(gòu)，只需要移動(dòng)諧振器之間距離和設(shè)計(jì)好彎折諧振枝節(jié)旋轉(zhuǎn)角度，便可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的耦合。本技術(shù)同軸可利用主耦合、交叉耦合產(chǎn)生不同零點(diǎn)，可以提高頻率選擇性，能有效設(shè)計(jì)同軸準(zhǔn)橢圓濾波器。

技術(shù)研發(fā)人員：王世偉,吳超,陳瑞森,林景裕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240510
技術(shù)公布日：2024/12/19