專利名稱：通信射頻器件及其濾波器和諧振器混搭耦合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實施例涉及信號處理領(lǐng)域，具體是涉及一種通信射頻器件及其濾波器，還涉及一種濾波器的諧振器混搭耦合方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，濾波器應(yīng)用在信號傳輸系統(tǒng)中，譬如微波通信、雷達導(dǎo)航、電子對抗、衛(wèi)星接力、導(dǎo)彈制導(dǎo)、測試儀表等，通過濾波器的作用來提取出有用的信號，抑制無用的干擾信號，使通信設(shè)備保持正常的工作。濾波器的性能主要體現(xiàn)在自身附帶損耗及對無用或者干擾信號的抑制度，并且由諧振器自身的品質(zhì)因素決定，品質(zhì)因素又名Q值，濾波器的Q值決定濾波器自身的損耗及對干擾信號的抑制度。金屬材料因易于獲取、易于加工成型和價格低廉等先天優(yōu)勢，由金屬材料制成的金屬諧振器最早被使用在微波濾波器的設(shè)計應(yīng)用中，并隨著微波通信的發(fā)展獲得廣泛的應(yīng)用。但是，金屬諧振器的品質(zhì)因素相對有限，Q值相對較低，并且在諧振腔體積一定的條件下難于增加Q值。為了解決這個問題，大部分濾波器逐漸采用各種具有優(yōu)越的溫度穩(wěn)定性和高Q值的陶瓷材料來替代金屬材料，進一步而言，為了獲取更高的品質(zhì)因素，往往會在陶瓷材料上添加高價值的材料，比如價格高昂的稀土材料等，另外陶瓷材料涉及的燒結(jié)成型等相關(guān)工藝也相對復(fù)雜，導(dǎo)致陶瓷介質(zhì)諧振器價格居高不下，但由于陶瓷介質(zhì)諧振器具有更高的Q值，而且損耗較低，而容易滿足目前技術(shù)發(fā)展對濾波器的產(chǎn)品體積小、損耗低和更高的帶外雜波抑制等諸多需求，因此，陶瓷介質(zhì)諧振器已成為最重要且最常見的濾波器元件。在具體設(shè)計中，陶瓷介質(zhì)諧振器常常采用橫電模陶瓷諧振器(或稱TE模陶瓷諧振器)，但往往需要使用多個TE模陶瓷諧振器共同組合而成TE模濾波器；因此，在無法改變諧振器使用量的前提下，由于材料和生產(chǎn)工藝的原因而導(dǎo)致其生產(chǎn)成本進一步偏高。如何在滿足產(chǎn)品體積小、損耗低、更高的帶外雜波抑制以及能實現(xiàn)耦合的前提下，改變?yōu)V波器的諧振器材質(zhì)來替換陶瓷材料的TE模陶瓷諧振器，以減少陶瓷材料的使用量進而降低生產(chǎn)成本，是本技術(shù)領(lǐng)域人員亟需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種通信射頻器件及其濾波器和諧振器混搭耦合方法，以使得濾波器中不同材料的諧振器之間實現(xiàn)耦合。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種濾波器，該濾波器包括第一腔體和第二腔體，該第一腔體與該第二腔體之間設(shè)有用于連通耦合的耦合窗口。該濾波器還包括第一材料諧振器、第二材料諧振器和耦合件。該第一材料諧振器設(shè)于該第一腔體內(nèi)；該第二材料諧振器設(shè)于該第二腔體內(nèi)；該耦合件包括設(shè)于該第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于該第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接該第一耦合部和該第二耦合部的銜接部。其中，該第一稱合部與該第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，該第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場穿過該第一等效磁通窗口，該第二耦合部與該第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，該第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場穿過該第二等效磁通窗口，使得該第一材料諧振器和該第二材料諧振器經(jīng)由該耦合件實現(xiàn)耦合。其中，該第一材料諧振器為金屬諧振器，該第二材料諧振器為陶瓷諧振器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種濾波器的諧振器混搭稱合方法，該濾波器包括第一腔體和第二腔體，該第一腔體內(nèi)設(shè)有第一材料諧振器，該第二腔體內(nèi)設(shè)有第二材料諧振器，該諧振器混搭耦合方法包括在該第一腔體與該第二腔體之間開設(shè)用于連通耦合的耦合窗口 ；設(shè)置耦合件，該耦合件包括設(shè)于該第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于該第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接該第一耦合部和該第二耦合部的銜接部；其中，該第一稱合部與該第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，該第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場以第一角度穿過該第一等效磁通窗口，該第二耦合部與該第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，該第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場以第二角度穿過該第二等效磁通窗口，使得該第一材料諧振器和該第二材料諧振器經(jīng)由該耦合件實現(xiàn)耦合。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種通信射頻器件， 該通信射頻器件包括上述的濾波器，該濾波器設(shè)于該通信射頻器件的信號收發(fā)電路部分，用于對信號進行選擇，該通信射頻器件為單工器、雙工器、分路器、合路器或塔頂放大器。本發(fā)明實施例的通信射頻器件及其濾波器和諧振器混搭耦合方法在同一個濾波器的相鄰設(shè)置的兩個腔體內(nèi)混搭設(shè)置不同材料的諧振器，接著，利用耦合件進行耦合，其中，該耦合件的結(jié)構(gòu)根據(jù)不同材料的諧振器的磁場特點進行設(shè)置，而使諧振器產(chǎn)生磁場穿過耦合件形成的等效磁通窗口，從而實現(xiàn)兩個腔體內(nèi)的不同材料的諧振器之間的耦合。本發(fā)明滿足產(chǎn)品體積小、損耗低和更高的帶外雜波抑制等要求的前提下，在濾波器中混搭了不同材料的諧振器并能實現(xiàn)耦合，有效地降低了生產(chǎn)成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例濾波器的混搭諧振器部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示濾波器的耦合件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例濾波器的耦合件另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例濾波器的諧振器混搭耦合方法的流程示意圖；圖5是本發(fā)明實施例濾波器在某一頻率的抗干擾指標測試波形圖；圖6是圖I實施例所示濾波器的傳輸響應(yīng)波形圖；圖7是現(xiàn)有技術(shù)中均采用陶瓷諧振器的濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7所示濾波器的陶瓷諧振器的Q值為15000時的傳輸響應(yīng)曲線圖；圖9是圖7所示濾波器的陶瓷諧振器的Q值為7000時的傳輸響應(yīng)曲線圖；圖10是本發(fā)明實施例濾波器一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖11是圖10所示濾波器的傳輸響應(yīng)曲線圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供一種濾波器，該濾波器包括第一腔體和第二腔體，該第一腔體與該第二腔體之間設(shè)有用于連通耦合的耦合窗口。該濾波器還包括第一材料諧振器、第二材料諧振器和耦合件。該第一材料諧振器設(shè)于該第一腔體內(nèi)；該第二材料諧振器設(shè)于該第二腔體內(nèi)；該耦合件包括設(shè)于該第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于該第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接該第一耦合部和該第二耦合部的銜接部。在具體工作過程中，該第一耦合部與該第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，該第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場穿過該第一等效磁通窗口，該第二耦合部與該第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，該第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場穿過該第二等效磁通窗口，使得該第一材料諧振器和該第二材料諧振器經(jīng)由該耦合件實現(xiàn)耦合。 需要特別指出的是該第一材料諧振器為金屬諧振器，該第二材料諧振器為陶瓷諧振器。本發(fā)明實施例通過該耦合件在第一腔體和第二腔體分別形成等效磁通窗口的方式，使濾波器不同材料的諧振器之間實現(xiàn)耦合，從而實現(xiàn)了濾波器混搭使用不同的諧振器，有效地降低了生產(chǎn)成本。進一步而言，本發(fā)明實施例采用金屬諧振器替換陶瓷諧振器，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本。本發(fā)明實施例還提供一種濾波器的諧振器混搭耦合方法，該濾波器包括第一腔體和第二腔體，該第一腔體內(nèi)設(shè)有第一材料諧振器，該第二腔體內(nèi)設(shè)有第二材料諧振器，該諧振器混搭耦合方法包括在該第一腔體與該第二腔體之間開設(shè)用于連通耦合的耦合窗口 ；設(shè)置耦合件，該耦合件包括設(shè)于該第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于該第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接該第一耦合部和該第二耦合部的銜接部；其中，該第一耦合部與該第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，該第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場以第一角度穿過該第一等效磁通窗口，該第二耦合部與該第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，該第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場以第二角度穿過該第二等效磁通窗口，使得該第一材料諧振器和該第二材料諧振器經(jīng)由該耦合件實現(xiàn)耦合。如前所述，優(yōu)選地，該第一材料諧振器為金屬諧振器，該第二材料諧振器為陶瓷諧振器。本發(fā)明實施例通過該耦合件在第一腔體和第二腔體分別形成等效磁通窗口的方式，使濾波器不同材料的諧振器之間實現(xiàn)耦合，從而實現(xiàn)了濾波器混搭使用不同的諧振器，進一步而言，通過采用金屬諧振器替換陶瓷諧振器，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本。本發(fā)明實施例還提供一種通信射頻器件，該通信射頻器件包括上述的濾波器，該濾波器設(shè)于該通信射頻器件的信號收發(fā)電路部分，用于對信號進行選擇，該通信射頻器件為單工器、雙工器、分路器、合路器或塔頂放大器。也就是說，該通信射頻器件通過采用耦合件的方法，在濾波器的第一腔體和第二腔體分別形成等效磁通窗口，使濾波器不同材料的諧振器之間實現(xiàn)耦合，尤其是可以采用金屬諧振器替換原有的陶瓷諧振器，而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步的描述。實施例一，請參閱圖1，是本發(fā)明實施例濾波器的混搭諧振器部分的結(jié)構(gòu)示意圖，該濾波器為TE模濾波器，其包括但不限于第一腔體10、第二腔體20、耦合窗口 30、耦合件31、第一材料諧振器11以及第二材料諧振器21，其中，為方便后續(xù)描述說明，圖I中多個半環(huán)形分別所示的多個箭頭表示的是在某一時刻該第一材料諧振器11和第二材料諧振器21各自產(chǎn)生的磁場的方向。在本實施例中，第一腔體10和第二腔體20均可以采用導(dǎo)電材料制成，優(yōu)選為金屬。需指出的是，第一腔體10和第二腔體20之間為間隔設(shè)置，且可以為多組類似的腔體配合設(shè)置于濾波器中，譬如第三腔體、第四腔體和第五腔體依序“之”型設(shè)置。耦合窗口 30設(shè)于第一腔體10與第二腔體20之間，主要實現(xiàn)連通耦合的作用，同理，稱合窗口 30也可以為多個,對應(yīng)設(shè)置于相鄰傳輸?shù)那惑w之間，在本技術(shù)領(lǐng)域人員理解 的范圍內(nèi)，不作贅述。f禹合件31貫芽設(shè)直于f禹合窗口 30中，在本實施例，f禹合件31為導(dǎo)電材料制得，且其外表沒有涂覆非導(dǎo)電層進行保護，耦合件31需懸空貫穿于耦合窗口 30。優(yōu)選地，本發(fā)明實施例米用第一種方式，即稱合件31懸空貫穿于稱合窗口 30,使稱合件31與稱合窗口 30之間不形成短路連接，保證實現(xiàn)耦合的效果。I禹合件31具體可以包括設(shè)于第一腔體10內(nèi)的第一I禹合部311、設(shè)于第二腔體20內(nèi)的第二耦合部312以及連接第一耦合部311和第二耦合部312的銜接部313。在工作過程中，第一耦合部311與第一腔體10配合以形成第一等效磁通窗口 A，而第二耦合部312與第二腔體20配合以形成第二等效磁通窗口 B。當(dāng)然，在其他實施例中，第一等效磁通窗口 A也可以由第一耦合部311單獨形成，而第二等效磁通窗口 B也可以由第二耦合部312單獨形成，譬如耦合件31采用閉合線圈的方式，將一部分閉合線圈設(shè)置于第一腔體10內(nèi)，并將一部分閉合線圈設(shè)置于第二腔體20內(nèi)，即可實現(xiàn)磁場耦合，在本技術(shù)領(lǐng)域人員理解的范圍內(nèi)，在此不作贅述。第一材料諧振器11設(shè)于第一腔體10內(nèi)，第二材料諧振器21設(shè)于第二腔體20內(nèi)，且需要注意的是，第一材料諧振器11和第二材料諧振器21之間的材料互異，其可以為本領(lǐng)域內(nèi)任意兩種相異的材料制得的兩個諧振器的組合。另外，任意兩種相異的材料組合成的第一材料諧振器11和第二材料諧振器21，其形成的磁場的方向、強度大小及磁場分布等情況一般存在差異性，而稱合件31則根據(jù)其對應(yīng)的磁場的方向、強度大小及磁場分布等情況進行調(diào)整，從而進一步提高其耦合效果。工作時第一材料諧振器11產(chǎn)生的第一磁場穿過第一等效磁通窗口 A，第二材料諧振器21產(chǎn)生的第二磁場穿過第二等效磁通窗口 B，使得第一材料諧振器11和第二材料諧振器21經(jīng)由耦合件31實現(xiàn)耦合；其中，在第一磁場和第二磁場的方向、強度大小及磁場分布基本固定的情況下，可以調(diào)整第一等效磁通窗口 A和第二等效磁通窗口 B，使第一磁場通過第一等效磁通窗口 A的第一磁通量(即磁場能量)，與第二磁場通過第二等效磁通窗口 B的第二磁通量(即磁場能量)相匹配，從而實現(xiàn)微波能量的傳遞。
本發(fā)明實施例通過耦合件31在第一腔體10和第二腔體20分別形成第一等效磁通窗口 A和第二等效磁通窗口 B，當(dāng)濾波器中設(shè)置不同材料的諧振器時，通過耦合件31的作用使混搭的諧振器之間實現(xiàn)耦合，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本。實施例二，請結(jié)合圖I參閱圖2，圖2是圖I所示濾波器的耦合件結(jié)構(gòu)示意圖，該濾波器包括但不限于第一腔體10、第二腔體20、稱合窗口 30、稱合件31、第一材料諧振器11以及第二材料諧振器21。在本實施例中，需說明的是，第一材料諧振器11為金屬諧振器，第二材料諧振器21為陶瓷諧振器，請進一步參閱圖1，不難看出第一材料諧振器11設(shè)于第一腔體10內(nèi)，其產(chǎn)生的第一磁場與設(shè)于第二腔體20內(nèi)的第二材料諧振器21的產(chǎn)生的第二磁場的方向相互垂直。而在第一材料諧振器11和第二材料諧振器21已經(jīng)制作成型的基礎(chǔ)上，為了盡可能地獲取最大的磁通量以進行微波能量的傳遞，第一等效磁通窗口 A和第二等效磁通窗口 B所在的平面相互垂直。具體而言，第一耦合部311與第一腔體10的底面電性連接，第一耦合部311的主 體3111與第一材料諧振器11間隔設(shè)置且其所在的直線與第一材料諧振器11的軸心線相互平行，通過銜接部313、第一耦合部311、第一腔體10的底面和第一腔體10的側(cè)壁配合形成第一等效磁通窗口 A ;而在第二腔體20內(nèi)，第二耦合部312與銜接部313相異的端與耦合窗口 30的底面電性連接，第二耦合部312的主體3121與第二材料諧振器21間隔設(shè)置且其所在的直線與第二材料諧振器21的軸心線相互垂直，通過銜接部313、第二耦合部312和耦合窗口 30的底面配合形成第二等效磁通窗口 B。其中，第一耦合部311可以通過螺接、鉚接或卡接與第一腔體10電性連接，而第二耦合部312也可以通過螺接、鉚接或卡接與耦合窗口 30的底面電性連接。另外，需特別說明的是，濾波器一般包括信號輸入端和信號輸出端以進行信號和微波能量的傳輸，而金屬諧振器至少為兩個，且分別設(shè)于信號輸入端和信號輸出端處，也就是說，利用金屬諧振器替代原來位于信號輸入端和信號輸出端處的陶瓷諧振器，以進一步降低生產(chǎn)成本。工作時第一材料諧振器11 (即金屬諧振器)產(chǎn)生的第一磁場穿過第一等效磁通窗口 A，第二材料諧振器21 (即陶瓷諧振器)產(chǎn)生的第二磁場穿過第二等效磁通窗口 B，使得金屬諧振器和陶瓷諧振器經(jīng)由耦合件31實現(xiàn)耦合。本發(fā)明實施例通過耦合件31在第一腔體10和第二腔體20分別形成第一等效磁通窗口 A和第二等效磁通窗口 B，當(dāng)濾波器中設(shè)置金屬諧振器以替換原有的陶瓷諧振器時，通過耦合件31的作用使混搭的金屬諧振器和陶瓷諧振器之間實現(xiàn)耦合，減少了對陶瓷諧振器的使用，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本，而金屬諧振器由于其體積小且可靠性高，從而提高了濾波器的可靠性能且實現(xiàn)了產(chǎn)品的輕小化。實施例三，請參閱圖3，是本發(fā)明實施例濾波器的耦合件另一結(jié)構(gòu)示意圖。與實施例二不同之處在于，在保證第一材料諧振器11和第二材料諧振器21實現(xiàn)耦合的前提下第一耦合部311包括第一彎折部3112和第二彎折部3113，第一彎折部3112自銜接部313往第一腔體10的底面方向延伸并與第二彎折部3113的一端相連接，第二彎折部3113的另一端與第一腔體10的側(cè)壁電性連接以實現(xiàn)第一耦合部311與第一腔體10的電性連接，最終通過銜接部313、第一彎折部3112、第二彎折部3113和第一腔體10的側(cè)壁配合形成第一等效磁通窗口 A ;而在第二腔體20中，第二耦合部312包括第三彎折部3122、第四彎折部3123和連接部3124，第三彎折部3122自銜接部313往第二腔體20的底面方向延伸并與第四彎折部3123的一端相連接，第四彎折部3123的另一端通過連接部3124與第二腔體20的側(cè)壁電性連接以實現(xiàn)第二耦合部312與第二腔體20的電性連接，最終通過銜接部313、第三彎折部3122、第四彎折部3123和第二腔體20的側(cè)壁配合形成第二等效磁通窗口B0本發(fā)明實施例的具體工作過程還請參閱圖2實施例所述，在此不作贅述。本發(fā)明實施例通過耦合件31在第一腔體10和第二腔體20分別形成第一等效磁通窗口 A和第二等效磁通窗口 B，當(dāng)濾波器中設(shè)置金屬諧振器以替換原有的陶瓷諧振器時，通過耦合件31的作用使混搭的金屬諧振器和陶瓷諧振器之間實現(xiàn)耦合，減少了對陶瓷諧振器的使用，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本。另外，由于金屬諧振器的可靠性高且其 體積偏小，使得濾波器的可靠性也得到提高，體積實現(xiàn)輕小化。實施例四，請參閱圖4，是本發(fā)明實施例濾波器的諧振器混搭耦合方法的流程示意圖，在本實施例中，該濾波器包括但不限于第一腔體和第二腔體，在第一腔體內(nèi)設(shè)有第一材料諧振器，在第二腔體內(nèi)設(shè)有第二材料諧振器，濾波器的諧振器混搭耦合方法包括步驟S400，在第一腔體與第二腔體之間開設(shè)用于連通耦合的耦合窗口 ；步驟S401，設(shè)置耦合件，該耦合件包括設(shè)于第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接第一耦合部和第二耦合部的銜接部。本實施例的工作過程包括第一耦合部與第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場以第一角度穿過第一等效磁通窗口；而第二耦合部與第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場以第二角度穿過第二等效磁通窗口，使得第一材料諧振器和第二材料諧振器經(jīng)由耦合件實現(xiàn)耦合。在步驟S401中，具體還包括將第一耦合部與第一腔體的底面電性連接，并使第一耦合部的主體與第一材料諧振器間隔設(shè)置且其所在的直線與第一材料諧振器的軸心線相互平行；將第二耦合部與銜接部相異的端與耦合窗口的底面電性連接，并使第二耦合部的主體與第二材料諧振器間隔設(shè)置且其所在的直線與第二材料諧振器的軸心線相互垂直。值得說明的是，第一材料諧振器為金屬諧振器，第二材料諧振器為陶瓷諧振器，在其他實施例中，也可以為其他相異材料制成的諧振器之間的組合，在此不作限定。其中，金屬諧振器至少為兩個，而耦合件的材料為導(dǎo)電材料如金屬等。進一步而言，銜接部需要懸空貫穿于耦合窗口，以通過銜接部、第一耦合部、第一腔體的底面和第二腔體的側(cè)壁配合形成第一等效磁通窗口，且通過銜接部、第二耦合部和耦合窗口的底面配合形成第二等效磁通窗P。本發(fā)明實施例通過耦合件在第一腔體和第二腔體分別形成第一等效磁通窗口和第二等效磁通窗口，當(dāng)濾波器中設(shè)置金屬諧振器以替換原有的陶瓷諧振器時，通過耦合件的作用使混搭的金屬諧振器和陶瓷諧振器之間實現(xiàn)耦合，減少了對陶瓷諧振器的使用，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本；進一步而言，由于金屬諧振器的可靠性高且其體積偏小，使得濾波器的可靠性也得到提高，且其體積實現(xiàn)輕小化，本發(fā)明實施例的濾波器更具實用性。實施例五，本發(fā)明實施例還提供一種采用上述的濾波器的通信射頻器件，其中該濾波器設(shè)于通信射頻器件的信號收發(fā)電路部分，用于對信號進行選擇，具體而言，通信射頻器件可以為單工器、雙工器、分路器、合路器或塔頂放大器等，在本技術(shù)領(lǐng)域人員理解的范圍內(nèi)，不作限定。請參閱圖5，是本發(fā)明實施例濾波器在某一頻率的抗干擾指標測試波形圖。其中，以頻率2335MHz為例，對通信射頻器件及其濾波器單獨進行抗干擾濾波器產(chǎn)品指標測試，從圖5不難看出，本發(fā)明實施例的通信射頻器件及其濾波器的插入損耗小、帶外雜波抑制較大，從而具備較高的品質(zhì)因素。下面結(jié)合不同的應(yīng)用及測試數(shù)據(jù)以對前面多個實施例所述的濾波器進行描述。 應(yīng)用一、請結(jié)合圖I參閱圖6，在僅采用圖I所示的第一腔體10和第二腔體20的濾波器中，在第一腔體10內(nèi)安裝該金屬諧振器11，在第二腔體20內(nèi)安裝陶瓷諧振器21，接著在第一腔體10和第二腔體20之間開設(shè)耦合窗口 30并設(shè)置前面任一實施例所述的耦合件，該濾波器的中心頻率為2335MHz，帶寬IOMHz左右，測試時，調(diào)節(jié)兩個諧振器之間的耦合量強度，其調(diào)節(jié)方式請參閱前面所述，在本技術(shù)領(lǐng)域人員理解的范圍內(nèi)，不作贅述。此時，可得到圖6所示的傳輸響應(yīng)波形圖。應(yīng)用二、請參閱圖7到圖9，現(xiàn)有技術(shù)中，為了滿足對傳輸信號高保真要求，生產(chǎn)一如圖7所示的濾波器，其中，本應(yīng)用采用九個腔體，而在其中幾個腔體之間通過增加傳輸零點進行耦合傳輸，譬如圖7中的類似于電容的結(jié)構(gòu)的位置。一般情況下，濾波器的性能指標要求如表一所示
ItemParameterFrequency ran^eSpecification
1Return loss2325-2345MHz>16 dB
2Max insertion loss2325-2345MHz<3,5dB
2300 2322.5MHz>80dB
3Reiections--
J2347.5 2400MHz>80dB表一對圖7所示的濾波器進行測試，其得到圖8所示的傳輸響應(yīng)曲線，其中，每個諧振器的Q值為15000，曲線中的Ml點和M2點為濾波器的通帶插入損耗、M3點和M4點為濾波器的通帶外雜波抑制以及M5點為濾波器的回波損耗，不難看出，圖7所示的濾波器結(jié)構(gòu)滿足低損耗、高帶外雜波抑制的指標要求。另外，當(dāng)Q值為7000時，則得到的傳輸響應(yīng)曲線如圖9所示，此時，M3點和M4點為濾波器的通帶外雜波抑制約為_102dB左右，圖7所示的濾波器結(jié)構(gòu)仍滿足低損耗、高帶外雜波抑制的指標要求。從圖8不難看出，當(dāng)Q值為15000時仿真的插入損耗值最大為2. 1223dB左右，而表一中的指標要求不大于3. 5dB，請參閱圖10和圖11，在本應(yīng)用實施例中，該濾波器包括第一材料諧振器41、第二材料諧振器42、信號輸入端和信號輸出端,第一材料諧振器為金屬諧振器且其可以為三個、五個或更多個，而第二材料諧振器為陶瓷諧振器且其數(shù)目為八個，如圖10所不，其中兩個第一材料諧振器41位于信號輸入端和信號輸出端。具體而言，位于信號輸入端的第一材料諧振器41和位于信號輸出端的第一材料諧振器41之間形成的第一直線上設(shè)有五個相互連通的第二材料諧振器42，且余下的三個第一材料諧振器41和三個第二材料諧振器42交互設(shè)置并形成第二直線，其中，第一直線平行于第二直線，其具體連接方式請參閱圖10所示，在本技術(shù)領(lǐng)域人員理解的范圍內(nèi)，不作贅述。其中，第一材料諧振器41的金屬諧振器的Q值為7000，第二材料諧振器42的陶瓷諧振器的Q值為15000。進行測試時，可得到圖11所示的傳輸曲線響應(yīng)圖，如前所述，曲線中的Ml點和M2點為濾波器的通帶插入損耗、M3點和M4點為濾波器的通帶外雜波抑制以及M5點為濾波器的回波損耗。從圖11不難看出，通過本發(fā)明實施例所述的耦合件的作用，可以用金屬諧振器替代濾波器中的陶瓷諧振器，且其仍滿足低損耗和高帶外雜波抑制的指標要求等要求。本發(fā)明滿足產(chǎn)品體積小、損耗低和更高的帶外雜波抑制等要求的前提下，減少了 對陶瓷諧振器的使用，從而有效地降低了濾波器的生產(chǎn)成本，且由于金屬諧振器的可靠性高且其體積偏小，使得濾波器的可靠性也得到提高，且其體積實現(xiàn)輕小化，本發(fā)明實施例的濾波器更具實用性。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種濾波器，其特征在于，包括第一腔體和第二腔體，所述第一腔體與所述第二腔體之間設(shè)有用于連通耦合的耦合窗口，所述濾波器還包括 第一材料諧振器，設(shè)于所述第一腔體內(nèi)； 第二材料諧振器，設(shè)于所述第二腔體內(nèi)； 耦合件，所述耦合件包括設(shè)于所述第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于所述第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接所述第一耦合部和所述第二耦合部的銜接部； 其中，所述第一耦合部與所述第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，所述第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場穿過所述第一等效磁通窗口，所述第二耦合部與所述第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，所述第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場穿過所述第二等效磁通窗口，使得所述第一材料諧振器和所述第二材料諧振器經(jīng)由所述耦合件實現(xiàn)耦合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾波器，其特征在于，所述第一材料諧振器為金屬諧振器，所述第二材料諧振器為陶瓷諧振器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場與所述第二材料諧振器的產(chǎn)生的第二磁場的方向相互垂直，所述第一等效磁通窗口和所述第二等效磁通窗口所在的平面相互垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述耦合件的材料為導(dǎo)電材料，所述銜接部懸空貫穿于所述耦合窗口 所述第一耦合部與所述第一腔體的底面電性連接，所述第一耦合部的主體與所述第一材料諧振器間隔設(shè)置且其所在的直線與所述第一材料諧振器的軸心線相互平行，通過所述銜接部、所述第一耦合部、所述第一腔體的底面和所述第一腔體的側(cè)壁配合形成所述第一等效磁通窗口； 所述第二耦合部與所述銜接部相異的端與所述耦合窗口的底面電性連接，所述第二耦合部的主體與所述第二材料諧振器間隔設(shè)置且其所在的直線與所述第二材料諧振器的軸心線相互垂直，通過所述銜接部、所述第二耦合部和所述耦合窗口的底面配合形成所述第二等效磁通窗口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述耦合件的材料為導(dǎo)電材料，所述銜接部懸空貫穿于所述耦合窗口 所述第一耦合部包括第一彎折部和第二彎折部，所述第一彎折部自所述銜接部往所述第一腔體的底面方向延伸并與所述第二彎折部的一端相連接，所述第二彎折部的另一端與所述第一腔體的側(cè)壁電性連接以實現(xiàn)所述第一耦合部與所述第一腔體的電性連接，并通過所述銜接部、所述第一彎折部、所述第二彎折部和所述第一腔體的側(cè)壁配合形成所述第一等效磁通窗口； 所述第二耦合部包括第三彎折部和第四彎折部，所述第三彎折部自所述銜接部往所述第二腔體的底面方向延伸并與所述第四彎折部的一端相連接，所述第四彎折部的另一端與所述第二腔體的側(cè)壁電性連接以實現(xiàn)所述第二耦合部與所述第二腔體的電性連接，并通過所述銜接部、所述第三彎折部、所述第四彎折部和所述第二腔體的側(cè)壁配合形成所述第二等效磁通窗口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的濾波器，其特征在于，所述第一耦合部通過螺接、鉚接或卡接與所述第一腔體電性連接，所述第二耦合部通過螺接、鉚接或卡接與所述耦合窗口的底面或與所述第二腔體的側(cè)壁電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的濾波器，其特征在于，所述耦合件的材料為金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述濾波器包括信號輸入端和信號輸出端，所述第一材料諧振器至少為兩個，所述第一材料諧振器分別設(shè)于所述信號輸入端和所述信號輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述濾波器包括信號輸入端和信號輸出端，所述第一材料諧振器至少為三個，所述第二材料諧振器為多個并與所述第一材料諧振器交互設(shè)置，三個所述第一材料諧振器中的兩個分別設(shè)于所述信號輸入端和所述信號輸出端。
10.一種濾波器的諧振器混搭耦合方法，所述濾波器包括第一腔體和第二腔體，所述第一腔體內(nèi)設(shè)有第一材料諧振器，所述第二腔體內(nèi)設(shè)有第二材料諧振器，其特征在于，所述諧振器混搭耦合方法包括 在所述第一腔體與所述第二腔體之間開設(shè)用于連通耦合的耦合窗口； 設(shè)置耦合件，所述耦合件包括設(shè)于所述第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于所述第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及連接所述第一耦合部和所述第二耦合部的銜接部； 其中，所述第一耦合部與所述第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，所述第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場以第一角度穿過所述第一等效磁通窗口，所述第二耦合部與所述第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，所述第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場以第二角度穿過所述第二等效磁通窗口，使得所述第一材料諧振器和所述第二材料諧振器經(jīng)由所述耦合件實現(xiàn)f禹合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的諧振器混搭耦合方法，其特征在于，所述第一材料諧振器為金屬諧振器，所述第二材料諧振器為陶瓷諧振器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的諧振器混搭耦合方法，其特征在于 將所述第一耦合部與所述第一腔體的底面電性連接，并使所述第一耦合部的主體與所述第一材料諧振器間隔設(shè)置且其所在的直線與所述第一材料諧振器的軸心線相互平行； 將所述第二耦合部與所述銜接部相異的端與所述耦合窗口的底面電性連接，并使所述第二耦合部的主體與所述第二材料諧振器間隔設(shè)置且其所在的直線與所述第二材料諧振器的軸心線相互垂直； 其中，所述金屬諧振器至少為兩個，所述耦合件的材料為導(dǎo)電材料，所述銜接部懸空貫穿于所述耦合窗口，所述銜接部、所述第一耦合部、所述第一腔體的底面和所述第二腔體的側(cè)壁配合形成所述第一等效磁通窗口，所述銜接部、所述第二耦合部和所述耦合窗口的底面配合形成所述第二等效磁通窗口。
13.—種通信射頻器件，其特征在于，所述通信射頻器件包括根據(jù)權(quán)利要求I 9任一項所述的濾波器，所述濾波器設(shè)于所述通信射頻器件的信號收發(fā)電路部分，用于對信號進行選擇，所述通信射頻器件為單工器、雙工器、分路器、合路器或塔頂放大器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通信射頻器件及其濾波器和諧振器混搭耦合方法，該濾波器包括第一腔體、第二腔體和耦合窗口。該濾波器還包括設(shè)于該第一腔體內(nèi)的第一材料諧振器及設(shè)于該第二腔體內(nèi)的第二材料諧振器；而該耦合件包括設(shè)于該第一腔體內(nèi)的第一耦合部、設(shè)于該第二腔體內(nèi)的第二耦合部以及銜接部。其中，該第一耦合部與該第一腔體配合以形成第一等效磁通窗口，該第一材料諧振器產(chǎn)生的第一磁場穿過該第一等效磁通窗口，該第二耦合部與該第二腔體配合以形成第二等效磁通窗口，該第二材料諧振器產(chǎn)生的第二磁場穿過該第二等效磁通窗口，使得該第一材料諧振器和該第二材料諧振器經(jīng)由該耦合件實現(xiàn)耦合。本發(fā)明有效地降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號H01P1/201GK102760922SQ20121020173
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者盧天宙, 孫尚傳, 張桂瑞, 李賢祥, 鐘志波 申請人:深圳市大富科技股份有限公司