專利名稱：一種陶瓷介質(zhì)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種濾波器，特別涉及一種陶瓷介質(zhì)濾波器。
背景技術(shù)：
陶瓷介質(zhì)濾波器用于過(guò)濾一種特定頻率信號(hào)的基本特性已被廣泛應(yīng)用于微波通信設(shè)備中，它的這種基本特性的實(shí)現(xiàn)通常是通過(guò)在陶瓷介質(zhì)塊中通孔，形成耦合諧振腔來(lái)達(dá)到傳遞通帶，抑制阻帶的目的。但隨著通信設(shè)備日新月異的發(fā)展，對(duì)陶瓷介質(zhì)濾波器的特性提出更高的要求，如提供預(yù)定的中心頻率，特殊的帶寬、阻帶，插入損耗小，單邊邊帶衰減較快等，目前一般技術(shù)人員為滿足這些要求通常采用下面三種辦法1、提高陶瓷介質(zhì)塊的Q值，但這同時(shí)也意味著增加生產(chǎn)成本。2、在陶瓷介質(zhì)塊上增加通孔，以增加諧振腔，但這種方法通常要求更大體積的陶瓷介質(zhì)塊，不適應(yīng)如今越來(lái)越小型化的通信設(shè)備的需求。3、在濾波器頂部增加印刷層，以達(dá)到特殊頻率響應(yīng)曲線，但增加印刷層使濾波器生產(chǎn)工藝復(fù)雜化，特別是小型濾波器的生產(chǎn)更加復(fù)雜。
有設(shè)計(jì)者提出過(guò)一種設(shè)計(jì)，如圖1、2所示，在陶瓷介質(zhì)塊1外表面(除頂部101)鍍一層由導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層，通孔102，103也金屬化，在側(cè)面104上挖去金屬層形成一個(gè)耦合槽105，輸入輸出電極106，107在正面108上，這種結(jié)構(gòu)陶瓷介質(zhì)濾波器可以不增加體積的情況下，滿足一些更高的特性要求，同時(shí)又不損失濾波器原有特性，這樣的設(shè)計(jì)應(yīng)該認(rèn)為是對(duì)原有技術(shù)一個(gè)改進(jìn)，但這種圓孔結(jié)構(gòu)的陶瓷介質(zhì)濾波器提供的頻率響應(yīng)曲線其上、下邊帶衰減深度還是滿足不了特定場(chǎng)合和設(shè)備要求。
我們?cè)谌鐖D1所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的基礎(chǔ)上做出了一個(gè)改進(jìn)，如圖3、圖4所示，即將輸入/輸出電極106，107設(shè)置在正面108和與正面相鄰的兩側(cè)面109，110上，電極位置的改變對(duì)加深頻率響應(yīng)曲線上、下邊帶衰減深度還是滿足不了特定場(chǎng)合和設(shè)備要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶有橢圓通孔的陶瓷介質(zhì)濾波器，既能提供現(xiàn)有技術(shù)中濾波器能提供的一些特性，如提供預(yù)定的中心頻率，特殊的帶寬、阻帶，插入損耗小等，又能提供上、下邊帶衰減較快的頻率響應(yīng)曲線。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種陶瓷介質(zhì)濾波器，包括一個(gè)陶瓷介質(zhì)塊主體和導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層，所述的陶瓷濾波器主體包括頂面，底面，側(cè)面，背面，正面，所述的金屬層履蓋在除頂面以外的陶瓷濾波器主體的表面，在陶瓷濾波器主體上設(shè)置了N個(gè)從頂面到底面的履蓋有導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層的橢圓通孔，N為大于零的正整數(shù)，在正面和兩相鄰側(cè)面上挖去金屬層，形成輸入/輸出電極，在背面上挖去金屬層形成耦合槽。
所述的N個(gè)橢圓通孔為兩個(gè)橢圓通孔，N為大于零的正整數(shù)。
所述的耦合槽設(shè)置在在背面上靠近頂面，相對(duì)于兩橢圓通孔的中間位置。
所述的耦合槽設(shè)置在在背面上靠近底面，相對(duì)于兩橢圓通孔的中間位置。
本實(shí)用新型的有益效果采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的濾波器，既能提供現(xiàn)有技術(shù)中濾波器能提供的一些特性，如提供預(yù)定的中心頻率，特殊的帶寬、阻帶，插入損耗小等，又能提供單邊邊帶衰減較快的頻率響應(yīng)曲線。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷介質(zhì)濾波器的背面立體視圖；圖2是圖1所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的正面立體視圖；
圖3是在圖1所示的陶瓷介質(zhì)濾波器做出改進(jìn)的陶瓷介質(zhì)濾波器的背面立體視圖；圖4是圖3所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的正面立體視圖；圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例1中陶瓷介質(zhì)濾波器的背面立體視圖；圖6是圖3所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的正面立體視圖；圖7所示為圖3中所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的等效電路圖；圖8是圖1所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；圖9是圖3所示橢圓孔結(jié)構(gòu)的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；圖10是本實(shí)用新型的實(shí)施例2中陶瓷介質(zhì)濾波器的背面立體視圖；圖11是圖8所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的正面立體視圖；圖12是是圖8所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的等效電路圖；圖13是一種結(jié)構(gòu)與圖8所示的陶瓷介質(zhì)濾波器其它結(jié)構(gòu)相同，只是通孔是圓形的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；圖14是圖8所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述實(shí)施例1圖5是本實(shí)施例中陶瓷介質(zhì)濾波器的背面立體視圖，圖6是圖5中陶瓷介質(zhì)濾波器的正面立體視圖；圖5、圖6中未打斜線部分為鍍有金屬層陶瓷介質(zhì)塊的表面，打斜線部分為沒(méi)有金屬層覆蓋的陶瓷介質(zhì)塊的表面。如圖5、圖6所示，用εr＝89的陶瓷材料制成長(zhǎng)＝8.5mm、寬＝7.3mm、厚＝3.7mm的陶瓷介質(zhì)塊2，在陶瓷介質(zhì)塊2內(nèi)部打兩個(gè)截面積為1.95×1.2mm2的直通橢圓孔207，208，在陶瓷介質(zhì)塊2內(nèi)兩個(gè)橢圓孔孔壁間的距離＝1.0mm，由導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層鍍?cè)诔斆娴奶沾蔀V波器主體的表面，橢圓孔207，208表面也鍍有由導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層，在背面201上靠近頂面205，相對(duì)于兩通孔的中間位置挖去金屬層形成3.6×0.8mm2耦合槽209，在側(cè)面204、正面206上挖去金屬層，形成輸入電極210，在側(cè)面202、正面206挖去金屬層，形成輸出電極211，就可得927MHz中心頻率，下邊帶帶外衰減快而深的陶瓷介質(zhì)濾波器。
圖7為圖5中所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的等效電路圖，圖中，Z207，Z208為橢圓孔207，208形成的諧振腔的阻抗，C210，C211為形成在輸入/輸出端210，211的輸入/輸出電容，C209為容性耦合槽209電容，Z210為兩諧振腔間形成的耦合阻抗。在此等效電路圖中，若信號(hào)進(jìn)入211輸入端，經(jīng)C211的耦合使Z207、Z208分別諧振在一頻率上；經(jīng)Z210和C209的耦合，形成需要一定通帶寬度的頻率響應(yīng)；經(jīng)C211的耦合輸出一定要求的通帶、插入損耗、迴波衰耗、阻帶衰耗的波形。
圖8是圖3所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；圖9是圖5所示橢圓孔結(jié)構(gòu)的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；通過(guò)圖8與圖9的對(duì)比，可清楚地看到采用了本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的陶瓷介質(zhì)濾波器在下邊帶的帶外衰減要快且深。f0代表中心頻率927MHz，在圖8中帶外抑制點(diǎn)的頻率為f0-24MHz時(shí)，衰減值為-28.088dB，在圖9中可清楚地看到，帶外抑制點(diǎn)的頻率同樣為f0-24MHz時(shí)，衰減值為-42.111dB，比圖6中加深了14.023dB。
本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)適用于對(duì)下邊帶的帶外衰減要求高的濾波器，它與同樣大小的陶瓷塊，同樣輸入/輸出電極方式，相同通帶寬度及插入損耗要求，但采用兩圓形通孔諧振腔結(jié)構(gòu)的濾波器比較，在帶外的同一抑制點(diǎn)，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方式衰減值均可深10dB以上。
實(shí)施例2圖10是本實(shí)施例中陶瓷介質(zhì)濾波器的背面立體視圖，圖11是圖10中陶瓷介質(zhì)濾波器的正面立體視圖；圖10、圖11中未打斜線部分為鍍有金屬層陶瓷介質(zhì)塊的表面，打斜線部分為沒(méi)有金屬層覆蓋陶瓷介質(zhì)塊的表面。如圖10、圖11所示，用εr＝89的陶瓷材料制成長(zhǎng)＝8.7mm、寬＝7.3mm、厚＝3.7mm陶瓷介質(zhì)塊2陶瓷介質(zhì)塊2內(nèi)部對(duì)稱形成兩截面為1.95×1.2mm2的橢圓直通孔，陶瓷介質(zhì)塊2內(nèi)兩個(gè)橢圓孔孔壁間的距離＝1.0mm，由導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層鍍?cè)诔斆娴奶沾蔀V波器主體的表面，橢圓孔207，208表面也鍍有由導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層，在側(cè)面201上靠近頂面205，相對(duì)于兩通孔的中間位置挖去金屬層形成3.6×0.8mm2耦合槽209，在側(cè)面204、正面206上挖去金屬層形成輸入電極210，在側(cè)面202，正面206挖去金屬層形成輸出電極211，就可得903MHz中心頻率，上邊帶帶外衰減快而深的濾波器。
圖12示為圖10示的陶瓷介質(zhì)濾波器的等效電路圖，圖中，Z207，Z208為橢圓孔207，208形成的諧振腔的阻抗，C210，C211為形成在輸入輸出端210，211的耦合電容，L209為感性耦合槽209電感，Z210為兩諧振腔間形成的耦合阻抗。在此等效電路圖中，若信號(hào)進(jìn)入210輸入端，經(jīng)C210的耦合使Z207、Z208分別諧振在一頻率上；經(jīng)Z210和L209的耦合，形成需要一定通帶寬度的頻率響應(yīng)；經(jīng)C211的耦合輸出一定要求的通帶、插入損耗、迴波衰耗、阻帶衰耗的波形。
圖13是一種其它結(jié)構(gòu)與圖10的陶瓷介質(zhì)濾波器相同，只是通孔是圓形的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；圖14是圖1所示的陶瓷介質(zhì)濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；通過(guò)圖13和14對(duì)比，可清楚地看到采用了本實(shí)施例結(jié)構(gòu)的陶瓷介質(zhì)濾波器在上邊帶的帶外衰減要快而深。f0代表中心頻率903MHz，在圖13中帶外抑制點(diǎn)的頻率為f0+24MHz時(shí)，衰減值為-28.094dB，在圖14中可清楚地看到，帶外抑制點(diǎn)的頻率同樣為f0+24MHz時(shí)，衰減值為-47.577dB，比圖6中加深了19.483dB。
本實(shí)用新型的這種結(jié)構(gòu)適用于對(duì)上邊帶的帶外衰減要求高的濾波器，它與同樣大小的陶瓷塊，同樣輸入/輸出電極方式，相同通帶寬度及插入損耗要求，但用兩圓孔諧振腔結(jié)構(gòu)的濾波器比較，在帶外的同一抑制點(diǎn)，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方式衰減值均可深10dB以上。
本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于實(shí)施例1、2中所示大小的陶瓷介質(zhì)濾波器，也不局限于實(shí)施例1、2中所示的帶有兩個(gè)橢圓直通孔結(jié)構(gòu)的陶瓷介質(zhì)濾波器，帶有多個(gè)橢圓直通孔的陶瓷介質(zhì)濾波器也是本實(shí)用新型所保護(hù)的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型所示的結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于雙工濾波器中，也可起到相同的作用。
權(quán)利要求1.一種陶瓷介質(zhì)濾波器，包括一個(gè)陶瓷介質(zhì)塊主體(2)和導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層，所述的陶瓷濾波器主體包括頂面(205)，底面(203)，側(cè)面(202，204)，背面(201)，正面(206)，所述的金屬層履蓋在除頂面(205)以外的陶瓷濾波器主體的表面，其特征在于，在陶瓷濾波器主體上設(shè)置了N個(gè)從頂面(205)到底面(203)的履蓋有導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層的橢圓通孔，N為大于零的正整數(shù)，在側(cè)面(204)、正面(206)上挖去金屬層，形成輸入電極(210)，在側(cè)面(202)、正面(206)挖去金屬層，形成輸出電極(211)，在背面(201)上挖去金屬層形成耦合槽(209)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述的N個(gè)橢圓通孔為兩個(gè)橢圓通孔(207，208)，N為大于零的正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種陶瓷介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述的耦合槽(209)設(shè)置在在背面(201)上靠近頂面(205)，相對(duì)于兩橢圓通孔的中間位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種陶瓷介質(zhì)濾波器，其特征在于，所述的耦合槽(209)設(shè)置在在背面(201)上靠近底面(203)，相對(duì)于兩橢圓通孔的中間位置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種陶瓷介質(zhì)濾波器，包括一個(gè)陶瓷介質(zhì)塊主體(2)和導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層，所述的陶瓷濾波器主體包括頂面(205)，底面(203)，側(cè)面(202，204)，背面(201)，正面(206)，所述的金屬層履蓋在除頂面(205)以外的陶瓷濾波器主體的表面，在陶瓷濾波器主體上設(shè)置了N個(gè)從頂面(205)到底面(203)的履蓋有導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬層的橢圓通孔，N為大于零的正整數(shù)，在側(cè)面(204)、正面(206)上挖去金屬層，形成輸入電極(210)，在側(cè)面(202)、正面(206)挖去金屬層，形成輸出電極(211)，在背面(201)上挖去金屬層形成耦合槽(209)。本實(shí)用新型的有益效果是既能提供現(xiàn)有技術(shù)中濾波器能提供的一些特性，如提供預(yù)定的中心頻率，特殊的帶寬、阻帶，插入損耗小等，又能提供單邊邊帶衰減較快的頻率響應(yīng)曲線。
文檔編號(hào)H01P1/201GK2901597SQ200520013418
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者林崇鏘, 萬(wàn)平, 許賽卿, 周頌斌, 李華 申請(qǐng)人:浙江正原電氣股份有限公司