專利名稱：介電濾波器導(dǎo)電蓋、介電濾波器、介電雙工器及通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝有介電塊和導(dǎo)電蓋的介電濾波器、介電雙工器以及包括介電濾波器和介電雙工器的通信裝置。
(2)背景技術(shù)介電濾波器具有基本上呈矩形平行六面體的介電塊，它的諧振器孔平行排列，在諧振器孔內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體，并且在已經(jīng)被用作微波濾波器的濾波器上形成外導(dǎo)體。
在上面類型的介電濾波器中，為了消除電磁波從介電濾波器的開(kāi)路表面到外部不必要的輻射，或者與外部不必要的耦合，提供了導(dǎo)電蓋來(lái)覆蓋介電塊的開(kāi)路表面(如，日本待批專利申請(qǐng)公布號(hào)9-167902)。
通過(guò)簡(jiǎn)單地把金屬板在一位置上大致彎成直角，形成上述介電濾波器(相關(guān)技術(shù))的導(dǎo)電蓋。
因而，當(dāng)生產(chǎn)介電濾波器或當(dāng)在電子設(shè)備內(nèi)的電路板上安裝完成的介電濾波器或者在安裝步驟以后，某些外力可能使導(dǎo)電蓋變形。如果使導(dǎo)電蓋具有銳彎曲角，則介電塊的開(kāi)路面和導(dǎo)電蓋相互面對(duì)位置之間的距離變化，從而改變了濾波器的電特性。而且，如果導(dǎo)電蓋有鈍彎曲角，則介電塊的開(kāi)路面和導(dǎo)電蓋相互面對(duì)位置之間的距離變化，一般會(huì)使電磁屏蔽效應(yīng)降低。
在裝備有相關(guān)技術(shù)導(dǎo)電蓋的介電濾波器內(nèi)，使用介電濾波器開(kāi)路面上設(shè)置的耦合電極來(lái)建立諧振器間的耦合，或者預(yù)定諧振器與外部的耦合。
這樣，由于容易地耦合兩個(gè)相鄰諧振器，因此不耦合的兩個(gè)諧振器間的距離一定增加。這是防止減小介電濾波器尺寸的部分原因。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明一目的是提供介電濾波器和介電雙工器，其中當(dāng)設(shè)置導(dǎo)電蓋時(shí)防止了預(yù)定諧振器之間的不必要耦合，還提供了包括介電濾波器和雙工器的通信裝置。
按照本發(fā)明一方面，所提供的介電濾波器包括基本上呈矩形—平行六面體的介電塊，其中有在介電塊第一表面和相對(duì)于第一表面的第二表面間延展的諧振器孔，諧振器孔平行排列并且在諧振器孔的內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體；在介電塊表面上形成外導(dǎo)體，介電塊的第一表面被用作開(kāi)路面；以及用于覆蓋介電塊開(kāi)路面的導(dǎo)電蓋。彎曲導(dǎo)電蓋，使導(dǎo)電蓋的一部分表面接觸到介電塊上外導(dǎo)體之一，并且與延展方向以及諧振器孔排列方向平行，而導(dǎo)電蓋的另一部分表面與介電塊的開(kāi)路面平行。導(dǎo)電蓋包括沿彎曲部分預(yù)定位置處向內(nèi)凸起成型的部分。
成型部分最好與諧振器孔中兩個(gè)預(yù)定的相鄰諧振器孔之間的介質(zhì)塊的開(kāi)路面接觸。
按照本發(fā)明另一方面，提供了介電雙工器，其中在介電濾波器中，諧振器孔形成介電塊內(nèi)的發(fā)射濾波器和接收濾波器，并且在發(fā)射濾波器和接收濾波器之間部署了成型部分。
按照本發(fā)明另一方面，提供了包括介電濾波器或介電雙工器的通信裝置。
按照本發(fā)明，覆蓋介電塊開(kāi)路面的導(dǎo)電蓋包括在沿導(dǎo)電蓋彎曲部分的預(yù)定位置向內(nèi)凸起的成型部分，借此提高了彎曲部分的強(qiáng)度。而且，通過(guò)把導(dǎo)電蓋的成型部分放在兩個(gè)相鄰諧振器的開(kāi)路部分之間，可以抑制兩個(gè)諧振器間的不必要耦合。
按照本發(fā)明，成型部分各具有與介電濾波器開(kāi)路面接觸的形狀，且成型部分在多個(gè)諧振器孔中兩個(gè)相鄰諧振器孔之間的介電濾波器開(kāi)路面上相鄰。因此，確保能抑制兩個(gè)相鄰諧振器之間的不必要耦合。
按照本發(fā)明，在其中多個(gè)諧振器孔在單個(gè)介電塊內(nèi)組成發(fā)射濾波器和接收濾波器的介電雙工器中，在發(fā)射濾波器和接收濾波器之間提供了導(dǎo)電蓋的成型部分。這能防止發(fā)射濾波器和接收濾波器之間的不必要耦合。因此，整個(gè)介電雙工器具有通過(guò)緊密地部署發(fā)射濾波器和接收濾波器所導(dǎo)致的小尺寸。
(4)


圖1A和1B是示出按照本發(fā)明第一實(shí)施例的介電濾波器的分解透視圖和底視圖；圖2A和2B是示出圖1A和1B內(nèi)所示介電濾波器的主要部分的截面圖；圖3A和3B是示出按照本發(fā)明第二實(shí)施例的介電雙工器的分解透視圖和底視圖；圖4是示出一導(dǎo)電蓋的透視圖，該導(dǎo)電蓋的形狀與圖1A和1B所示介電濾波器的形狀不同；圖5是示出按照本發(fā)明第三實(shí)施例的通信裝置的框圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面參照?qǐng)D1A到2B描述按照本發(fā)明第一實(shí)施例的介電濾波器結(jié)構(gòu)。
圖1A是介電濾波器的分解透視圖，圖1B是介電濾波器的底視圖。介電塊1最好是基本上呈矩形的平行六面體。在介電塊1的第一表面S1(此后還稱為“開(kāi)路面”)和相對(duì)于該表面的第二表面S2之間，五個(gè)諧振器孔2a到2e平行排列。在諧振器孔2a到2e的內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體3。在介電塊1的外表面(六個(gè)表面)中間，除開(kāi)路面S1之外的五個(gè)表面最好在其上形成外導(dǎo)體6。諧振器孔2a到2e內(nèi)表面上的內(nèi)導(dǎo)體3與介電塊1第二表面S2上的外導(dǎo)體6電耦合。換言之，第二表面S2被用作短路表面。介電塊1的第一表面S1是開(kāi)路的，在該表面上，形成耦合電極4a到4e，它們與諧振器孔2a到2e內(nèi)表面上的內(nèi)導(dǎo)體3電耦合。而且，如圖1A和1B所示，形成的外部耦合電極5a和5b從開(kāi)路面S1延展至底面。
外部耦合電極5a通過(guò)由外部耦合電極5a和耦合電極4a、4b所形成的電容而與諧振器孔2a和2b所形成的兩個(gè)諧振器產(chǎn)生電容耦合。類似地，外部耦合電極5b通過(guò)由外部耦合電極5b和耦合電極4e所形成的電容而與諧振器孔2e所形成的諧振器產(chǎn)生電容耦合。而且，考慮到由諧振器孔2b、2c、2d和2e所形成的四個(gè)諧振器，由耦合電極4b和4c形成的各個(gè)電容器、由耦合電極4c和4d形成的電容器以及由耦合電極4d和4e形成的電容器，建立兩個(gè)相鄰諧振器間的電容耦合。
在五個(gè)諧振器中間，由諧振器孔2a形成的諧振器用作陷波濾波器，它由在外部耦合電極5a和地之間相連的1階諧振器所形成。由諧振器孔2b到2e形成的四個(gè)諧振器用作4階諧振器帶通濾波器，其中相鄰的諧振器彼此電容耦合。
圖1A示出一導(dǎo)電蓋11。導(dǎo)電蓋11的形成是通過(guò)在預(yù)定位置處基本上直角彎曲金屬板，以及在沿彎曲部分的預(yù)定位置處形成向內(nèi)凸起的成型部分12a和12b。當(dāng)從導(dǎo)電蓋11外部觀察時(shí)，成型部分12a和12b是凹陷，而從介電塊1內(nèi)側(cè)觀察時(shí)，它們是凸起。導(dǎo)電蓋11放在介電塊1的側(cè)面(圖1A的頂面)上，以便相對(duì)介電塊1的開(kāi)路面S1有預(yù)定的距離。
圖2A和2B是示出把導(dǎo)電蓋11放在介電塊1上的狀態(tài)截面圖。圖2A是平面通過(guò)成型部分12a的狀態(tài)截面圖，圖2B是平面通過(guò)成型部分12b的狀態(tài)截面圖。圖2A和2B中，僅把導(dǎo)電蓋11示作橫截面。導(dǎo)電蓋11放在介電塊1上，使導(dǎo)電蓋11的成型部分12a在介電塊1的開(kāi)路面S1上相鄰。因而，成型部分12a和12b的各個(gè)深度(相對(duì)于介電塊1的凸起量)確定了介電塊1開(kāi)路面S1和導(dǎo)電蓋11相對(duì)面之間的距離G。
如上所述，通過(guò)在導(dǎo)電蓋11的彎曲部分內(nèi)設(shè)置成型部分12a和12b，可以提高導(dǎo)電蓋11彎曲部分的強(qiáng)度(剛性)。因此，當(dāng)生產(chǎn)介電濾波器或把制成的介電濾波器安裝在電子設(shè)備的電路板上或在安裝步驟之后，可以防止導(dǎo)電蓋11變形。這能夠維持介電濾波器所需的電特性的穩(wěn)定性，同時(shí)確保了適當(dāng)?shù)碾姶牌帘巍?br> 成型部分12a是設(shè)置在導(dǎo)電蓋11上的兩個(gè)成型部分之一，橫截面是矩形，并且與介電塊1開(kāi)路面S1上的位置Ca(圖1)接觸。這減小了由諧振器孔2a和2b形成的兩個(gè)諧振器間的耦合(由耦合電極2a和2b形成的電容器所產(chǎn)生的電容耦合)。而且，成型部分12b在截面上是直角三角形，它與介電塊1的部分邊緣(由圖1A中的Cb所表示)接觸。因此，成型部分12b不防止在諧振器孔2d和2e形成的兩個(gè)諧振器間的耦合。這消除了上述陷波諧振器與帶通濾波器的起始或終止級(jí)諧振器之間不必要的耦合，使陷波濾波器和帶通濾波器可以顯示出它們?cè)瓉?lái)的特性。
其次，下面參照?qǐng)D3A到4描述按照本發(fā)明第二實(shí)施例的介電雙工器。
圖3A是介電雙工器的分解透視圖，圖3B是介電雙工器的底視圖。介電塊1最好是基本上矩形的平行六面體，示出它有七個(gè)諧振器孔2a到2g，它們?cè)诘谝槐砻?下文中還稱為“開(kāi)路面”)S1和與該表面相對(duì)的第二表面S2之間延展。諧振器孔2a到2g的內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體。在介電塊1的外表面(六個(gè))中間，除開(kāi)路面S1之外的五個(gè)表面上最好形成外導(dǎo)體6。諧振器孔2a到2g內(nèi)表面上的內(nèi)導(dǎo)體與介電塊1第二表面S2上的外導(dǎo)體6產(chǎn)生電耦合。換言之，第二表面S2被用作短路面。介電塊1的第一表面S1是開(kāi)路的，在開(kāi)路面S1上，形成耦合電極4a到4g，它們與諧振器孔2a到2g內(nèi)表面上的內(nèi)導(dǎo)體電耦合。而且，如圖3A和3B所示，從開(kāi)路面S1至底面形成外部耦合電極5a、5b和5c。外部耦合電極5a通過(guò)由耦合電極4a和4b所形成的電容而與諧振器孔2a和2b所形成的兩個(gè)諧振器產(chǎn)生電容耦合。外部耦合電極5c通過(guò)由耦合電極4f和4g所形成的電容而與諧振器孔2f和2g所形成的諧振器產(chǎn)生電容耦合。類似地，外部耦合電極5b通過(guò)由耦合電極4d和4e所形成的電容而與諧振器孔2d和2e所形成的諧振器產(chǎn)生電容耦合。考慮到由諧振器孔2b、2c和2d所形成的三個(gè)諧振器，由耦合電極4b和4c形成的各個(gè)電容器、由耦合電極4c和4d形成的電容器建立了兩個(gè)相鄰諧振器間的電容耦合。類似地，由諧振器孔2e和2f形成的兩個(gè)諧振器通過(guò)由耦合電極4e和4f形成的電容器而彼此電容耦合。
在七個(gè)諧振器中間，由諧振器孔2a形成的諧振器用作陷波濾波器，它由接在外部耦合電極5a和地之間的1階諧振器所形成的諧振器構(gòu)成。類似地，由諧振器孔2g形成的諧振器用作陷波濾波器，它由接在外部耦合電極5c和地之間的1階諧振器所形成。由諧振器孔2b到2d形成的三個(gè)諧振器用作3階諧振器帶通濾波器，其中相鄰的諧振器彼此電容耦合。類似地，由諧振器孔2e和2f形成的兩個(gè)諧振器用作2階諧振器帶通濾波器，其中相鄰的諧振器彼此電容耦合。
外部耦合電極5a用作接收信號(hào)輸出端子(對(duì)應(yīng)于圖5內(nèi)的RX)，外部耦合電極5c用作發(fā)射信號(hào)輸入端子(對(duì)應(yīng)于圖5內(nèi)的TX)，而外部耦合電極5b用作天線端子(對(duì)應(yīng)于圖5內(nèi)的ANT)。因而，由諧振器孔2b、2c和2d形成的帶通濾波器用作接收濾波器，允許接收頻帶通過(guò)它。由諧振器孔2a形成的陷波濾波器使發(fā)射頻帶衰減。而且，由諧振器孔2e和2f形成的帶通濾波器用作發(fā)射濾波器，允許發(fā)射頻帶通過(guò)它。由諧振器孔2g形成的陷波濾波器用作陷波諧振器，用于衰減接收到的信號(hào)頻帶。
導(dǎo)電蓋11上提供的成型部分12a、12b和12c在介電塊1開(kāi)路面S1上的位置Ca、Cb和Cc上相鄰。成型部分12a防止了由諧振器孔2a和2b形成的兩個(gè)諧振器間不必要的耦合。成型部分12b防止了由諧振器孔2d和2e形成的兩個(gè)諧振器間不必要的耦合。成型部分12c防止了由諧振器孔2f和2g形成的兩個(gè)諧振器間不必要的耦合。如上所述，防止了帶通濾波器和陷波濾波器間不必要的耦合，也防止了發(fā)射濾波器和接收濾波器間不必要的耦合。
盡管在圖3A和3B中導(dǎo)電蓋11上提供的所有成型部分12a、12b和12c在截面上都是矩形，然而如圖4所示，它們可以在截面上成三角形。此外，盡管所示的所有諧振器孔都是有內(nèi)徑的直孔，然而它們也可以形成為所謂“階躍孔”，它們?cè)陂_(kāi)端和短路端各具有不同的內(nèi)徑。或者，直孔和階躍孔可以組合。
接著，下面將參照?qǐng)D5描述按照本發(fā)明第三實(shí)施例的通信裝置。
通信裝置最好包括發(fā)射/接收天線ANT、雙工器DPX、帶通濾波器BPFa和BPFb、放大電路AMPa和AMPb、混頻器MIXa和MIXb、振蕩器OSC以及頻率合成器SYN。
混頻器MIXa把發(fā)射中頻IF和來(lái)自頻率合成器SYN的信號(hào)輸出混合起來(lái)。帶通濾波器BPFa僅允許從混頻器MIXa輸出的混合信號(hào)內(nèi)的發(fā)射頻帶通過(guò)。放大電路AMPa在發(fā)射頻帶上進(jìn)行功率放大，并從天線ANT發(fā)射放大后的信號(hào)。放大電路AMPb對(duì)從雙工器DPX提取的接收信號(hào)進(jìn)行放大。帶通濾波器BPFb僅允許從放大電路AMPb輸出的接收信號(hào)內(nèi)的接收頻帶通過(guò)。混頻電路MIXb通過(guò)把從合成器SYN輸出的頻率信號(hào)與接收信號(hào)混合而輸出接收中頻信號(hào)IF。
至于圖5內(nèi)的雙工器DPX，使用了具有圖3A和3B所示結(jié)構(gòu)的雙工器。至于帶通濾波器BPFa、BPFb和BPFc，使用了具有圖1A和1B或2A和2B所示結(jié)構(gòu)的介電濾波器。
如上所述，通過(guò)使用小型可靠的濾波器和雙工器，可以獲得具有良好高頻電路特征的小型通信裝置。
盡管已經(jīng)對(duì)特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，然而對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，許多其它變化和修改及其它用途是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明不限于這里所公開(kāi)的內(nèi)容，而是僅受所附權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種介電濾波器，包括介電塊，其中諧振器孔在介電塊第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面間延展，諧振器孔平行排列，并且在諧振器孔的內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體；在介電塊表面上形成的外導(dǎo)體，介電塊的第一表面被用作開(kāi)路面；以及導(dǎo)電蓋，用于覆蓋介電塊的開(kāi)路面，其特征在于所述導(dǎo)電蓋具有一彎曲部分，它定義了第一部分和第二部分，所述第一部分與外導(dǎo)體之一接觸，所述第二部分與開(kāi)路面平行，所述導(dǎo)電蓋在沿彎曲部分的預(yù)定位置處有至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分。
2.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，成型至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分，使其與介電塊開(kāi)路面接觸，并且位于諧振器孔中間兩個(gè)預(yù)定的相鄰諧振器孔之間。
3.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分在截面上是矩形。
4.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分在截面上是三角形。
5.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，成型至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分以便提高彎曲部分的強(qiáng)度。
6.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分位于諧振器孔中間兩個(gè)相鄰諧振器孔之間，并且被成型為減少在兩個(gè)相鄰諧振器孔之間的耦合。
7.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分位于諧振器孔中間兩個(gè)相鄰諧振器孔之間，并且被成型為不減少兩個(gè)相鄰諧振器孔之間的耦合。
8.如權(quán)利要求1所述的介電濾波器，其特征在于，所述彎曲部分的第一部分和第二部分，彼此以約90°的角度排列。
9.一種介電雙工器，包括介電塊；發(fā)射濾波器，它包括第一組諧振器孔，它們?cè)诮殡妷K的第一表面和相對(duì)第一表面的第二表面間延展，所述第一組諧振器孔在其內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體；接收濾波器，它包括第二組諧振器孔，它們?cè)诮殡妷K的第一表面和相對(duì)第一表面的第二表面間延展，所述第二組諧振器孔在其內(nèi)表面上形成內(nèi)導(dǎo)體；在介電塊表面上形成的外導(dǎo)體，所述介電塊的第一表面是開(kāi)路面；以及導(dǎo)電蓋，用于覆蓋介電塊的開(kāi)路面，其特征在于所述導(dǎo)電蓋具有一彎曲部分，它定義了第一部分和第二部分，所述第一部分與外導(dǎo)體之一接觸，所述第二部分與開(kāi)路面平行，所述導(dǎo)電蓋具有部署在發(fā)射濾波器和接收濾波器之間的至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分。
10.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，成型至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分，使其與介電塊開(kāi)路面接觸。
11.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分在截面上是矩形。
12.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分在截面上是三角形。
13.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，成型至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分以便提高彎曲部分的強(qiáng)度。
14.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，成型至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分以便減少發(fā)射濾波器和接收濾波器相鄰諧振器孔之間的耦合。
15.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，成型至少一個(gè)向內(nèi)凸起的部分，以便不減少發(fā)射濾波器和接收濾波器相鄰諧振器孔之間的耦合。
16.如權(quán)利要求9所述的介電雙工器，其特征在于，所述彎曲部分的第一部分和第二部分彼此以約90°的角度排列。
17.一種用于覆蓋介電濾波器開(kāi)路面的導(dǎo)電蓋，所述導(dǎo)電蓋包括金屬板，它具有一彎曲部分，該部分定義了第一部分和第二部分，第二部分被安排在相對(duì)于第一部分的一角度上；以及沿彎曲部分的預(yù)定位置處的至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分。
18.如權(quán)利要求17所述的導(dǎo)電蓋，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分在截面上是矩形。
19.如權(quán)利要求17所述的導(dǎo)電蓋，其特征在于，所述至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分在截面上是三角形。
20.如權(quán)利要求17所述的導(dǎo)電蓋，其特征在于，所述角度約為90°。
全文摘要
介電濾波器包括如下形成的導(dǎo)電蓋彎曲金屬板并且在沿彎曲部分預(yù)定位置處形成至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分。至少一個(gè)向內(nèi)凸起部分的內(nèi)表面在介電塊開(kāi)路面或邊緣上相鄰。因此，可靠地維持了濾波器開(kāi)路面和導(dǎo)電蓋之間的距離，并防止相鄰諧振器間不必要的耦合。
文檔編號(hào)H01P1/205GK1508902SQ200310122588
公開(kāi)日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者北市幸裕, 丸山貴司, 山田康雄, 司, 雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所