專(zhuān)利名稱(chēng)：介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通信基站等等中的介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器。
圖7示出關(guān)于本發(fā)明的介質(zhì)濾波器。雖然在待批的第924040號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中揭示了這種介質(zhì)濾波器，但在該發(fā)明作為第H-10-8860號(hào)日本專(zhuān)利申請(qǐng)(本發(fā)明要求基于該發(fā)明的優(yōu)先權(quán))被提交時(shí)，這種介質(zhì)濾波器在現(xiàn)有技術(shù)中還是未知的。
圖7是介質(zhì)濾波器110的透視圖。在該圖中，移去了上蓋114，從而可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這里示出的介質(zhì)濾波器是作為二級(jí)帶阻濾波器型的，它包括兩個(gè)盤(pán)形電介質(zhì)112，它們并排地設(shè)置在屏蔽空腔框架111中。
介質(zhì)濾波器110包括屏蔽空腔框架111，它由一種金屬制成；電介質(zhì)112，它設(shè)置在屏蔽空腔框架111內(nèi)；以及外部耦合裝置120。電介質(zhì)112由陶瓷制成為盤(pán)形，而電極由銀等之類(lèi)的材料形成在電介質(zhì)的兩個(gè)相對(duì)的上表面和下表面上。電介質(zhì)112的下表面通過(guò)焊料之類(lèi)的材料固定在屏蔽空腔框架111的內(nèi)部底面上，由此達(dá)到電氣連接。外部耦合裝置120包括電探針121，它由金屬線制成。如此設(shè)置電探針121，從而它在電介質(zhì)112的上表面和屏蔽空腔框架111之間的空間延伸，但既不和電介質(zhì)112也不和屏蔽空腔框架111接觸。通過(guò)使用上述結(jié)構(gòu)，可以減小流經(jīng)屏蔽空腔框架111的電流，由此減小了由這種電流引起的損耗，因此得到高度尺寸小，并具有高無(wú)載Q的TM模式介質(zhì)濾波器。
電探針121通過(guò)焊料連接到附在屏蔽空腔框架111上的外部接頭113，從而信號(hào)通過(guò)電探針121輸入和輸出。即，信號(hào)通過(guò)連接到外部接頭113的外部電纜提供，并通過(guò)電探針121。電探針121與電介質(zhì)112通過(guò)電探針121和電介質(zhì)的電極之間產(chǎn)生的電容耦合。與電探針121耦合的電介質(zhì)112具有諧振，并由此作為帶阻濾波器。得到的信號(hào)通過(guò)連接到另一外部接頭113的電纜輸出。
在上述介質(zhì)濾波器中，電探針和電介質(zhì)之間的耦合通過(guò)電探針和電介質(zhì)之間電容實(shí)現(xiàn)。因此，耦合的強(qiáng)度依賴(lài)于電探針和電介質(zhì)之間的電容。電容由電探針和電介質(zhì)之間的距離、相互面對(duì)的表面積以及它們之間存在的物質(zhì)的介電常數(shù)決定。衰減隨耦合的強(qiáng)度的變化而變化，而介質(zhì)濾波器的特性如此變化，即，當(dāng)耦合強(qiáng)時(shí)，濾波器具有寬帶的帶阻或帶通特性，而當(dāng)耦合弱時(shí)，則帶寬變窄。因此，為了得到具有所需特性的介質(zhì)濾波器，需要調(diào)節(jié)電探針和電介質(zhì)之間的耦合。即，需要調(diào)節(jié)電探針和電介質(zhì)之間的電容。
在上述介質(zhì)濾波器中，由金屬線制成的電探針用作外部耦合裝置。如上所述，電容可以通過(guò)改變電探針和電介質(zhì)之間的距離、表面的面積和/或介電常數(shù)而變化。但是，較難改變連接到外部接頭的電探針的位置，因?yàn)檩^難改變附于屏蔽空腔框架的外部接頭的位置?？諝獾慕殡姵?shù)不可能改變。因此，調(diào)節(jié)電探針和電介質(zhì)之間的電容的最實(shí)際的方法是改變電探針的長(zhǎng)度，由此改變相互面對(duì)的表面積。
但是，對(duì)每一個(gè)電介質(zhì)或包括電介質(zhì)的每一個(gè)介質(zhì)濾波器的電探針通過(guò)切割，來(lái)調(diào)節(jié)電探針的長(zhǎng)度是一個(gè)麻煩的過(guò)程。另外，一旦把電探針長(zhǎng)度切得太短，則不可能再調(diào)節(jié)來(lái)增加電容。
另外，當(dāng)電探針和電介質(zhì)之間的電勢(shì)差超過(guò)空氣的絕緣強(qiáng)度時(shí)，通過(guò)電探針和電介質(zhì)之間的空氣產(chǎn)生放電。這種放電可以引起介質(zhì)濾波器的電極或電探針特性的差異。
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器，它們的特性可以更容易地調(diào)節(jié)，并具有更高的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，提供了一種介質(zhì)濾波器，它包括具有導(dǎo)電性的屏蔽空腔；框架兩個(gè)有關(guān)表面上形成有電極，并被設(shè)置在屏蔽空腔框架中的電介質(zhì)；和外部耦合裝置，其中外部耦合裝置包括電探針，電探針的至少一部分覆蓋有覆蓋電介質(zhì)。
在這個(gè)介質(zhì)濾波器中，覆蓋電探針的覆蓋電介質(zhì)最好是可以移動(dòng)的。
可用藉助螺紋的配合，將覆蓋電介質(zhì)連接到電探針，達(dá)到覆蓋電介質(zhì)的可動(dòng)性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種介質(zhì)雙工器，它包括具有導(dǎo)電性的屏蔽空腔框架；兩個(gè)有關(guān)表面上形成有電極，并被設(shè)置在屏蔽空腔框架中的電介質(zhì)；外部耦合裝置；連接到耦合裝置的輸入/輸出連接裝置和天線連接裝置，其中，外部耦合裝置包括電探針，它的至少一部分由覆蓋電介質(zhì)覆蓋。
在這種介質(zhì)雙工器中，覆蓋電探針的覆蓋電介質(zhì)最好是可移動(dòng)的。
覆蓋電介質(zhì)的可動(dòng)性可以用藉助螺紋配合，將覆蓋電介質(zhì)連接到電探針而達(dá)到。
在根據(jù)本發(fā)明的上述介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器中，可以容易地調(diào)節(jié)電探針和電介質(zhì)之間的電容。另外，可以增加電探針和電介質(zhì)之間的絕緣強(qiáng)度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)濾波器的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的外部耦合裝置的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)濾波器的第二實(shí)施例的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的外部耦合裝置的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)濾波器的第三實(shí)施例的透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)雙工器的透視圖；以及圖7是另一個(gè)類(lèi)型的介質(zhì)濾波器的透視圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，下面描述根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)濾波器的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)濾波器10的透視圖。在該圖中，上蓋14被移去，從而可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
介質(zhì)濾波器10包含屏蔽空腔框架11、盤(pán)形電介質(zhì)12和外部耦合裝置20。屏蔽空腔框架11由金屬形成，并且外部接頭13附到它上，從而信號(hào)通過(guò)電纜輸出到外面或從外面輸入。外部耦合裝置20通過(guò)焊料連接到各個(gè)外部接頭13。每一個(gè)電介質(zhì)12由陶瓷形成為盤(pán)形，并且通過(guò)在兩個(gè)有關(guān)的表面上涂敷和烘培銀膏在電介質(zhì)上形成電極。每一個(gè)電介質(zhì)12的下表面藉助于焊料之類(lèi)的材料固定到屏蔽空腔框架11的內(nèi)部底表面，由此達(dá)到電氣連接?；蛘撸娊橘|(zhì)12可以焊接到接地板等地方，并且可以放置在屏蔽空腔框架11中。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)電介質(zhì)1 2并排地設(shè)置，并且這兩個(gè)電介質(zhì)12通過(guò)1/4波長(zhǎng)傳輸線15相互連接，從而介質(zhì)濾波器10用作二級(jí)帶阻濾波器。屏蔽空腔11框架還可以通過(guò)在陶瓷材料的表面上形成導(dǎo)電層而產(chǎn)生。電介質(zhì)12還可以形成為方形。電介質(zhì)12的兩個(gè)有關(guān)表面上的電極可以形成為多層薄膜的結(jié)構(gòu)，從而減少損耗。
外部耦合裝置20包括由一種金屬線形成的電探針21，它的一個(gè)所需部分由樹(shù)脂等材料22覆蓋，用作覆蓋電介質(zhì)。對(duì)于樹(shù)脂22，使用聚戊二烯或類(lèi)似樹(shù)脂，它們可以容易地形成為所需的形狀，并具有彈性(這使其易于進(jìn)行下面描述的所需的調(diào)節(jié))。樹(shù)脂22做成圓柱形，其直徑大于電探針21的直徑，其中形成通孔，從而它從圓柱的一端延伸到有關(guān)端，或如此形成半通孔，從而半通孔的一端由圓柱的一端封閉。將電探針21被插入到該孔的內(nèi)部，并且將樹(shù)脂移到所需的位置，從而電探針21的所需部分由樹(shù)脂22覆蓋，如圖2中所示。由此，樹(shù)脂22出現(xiàn)在電探針21和電介質(zhì)12之間。和空氣相比，樹(shù)脂22具有更高的絕緣強(qiáng)度以及更大的介電常數(shù)。由此，用樹(shù)脂22覆蓋電探針21導(dǎo)致在電探針21和電介質(zhì)12之間減少發(fā)生放電的可能性小。另外，通過(guò)用樹(shù)脂22，改變電探針21和電介質(zhì)12之間的介電常數(shù)可以改變電容。更具體地說(shuō)，通過(guò)改變插入樹(shù)脂22的電探針21部分的有關(guān)長(zhǎng)度，可改變電容，由此改變電探針21和電介質(zhì)12之間的耦合強(qiáng)度。由此，可進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得所需的頻帶特性。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3和4，描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。和上述實(shí)施例類(lèi)似的部分由類(lèi)似的標(biāo)號(hào)指出，并且這里不再對(duì)它們?cè)敿?xì)描述。
如圖3中所示，本實(shí)施例的介質(zhì)濾波器包括兩個(gè)盤(pán)形電介質(zhì)12，每一個(gè)電介質(zhì)的兩個(gè)有關(guān)表面上都形成有電極，并且將它們排地設(shè)置在屏蔽空腔框架11中。兩個(gè)電介質(zhì)12通過(guò)電容性耦合件16相互耦合。具有上述結(jié)構(gòu)的介質(zhì)濾波器10a由作二級(jí)帶通濾波器。
圖4是描述根據(jù)本發(fā)明，由金屬線制成的電探針21a，并描述覆蓋電探針21a的樹(shù)脂22a的透視圖。如圖4中所示，對(duì)電探針21a和樹(shù)脂22a故螺紋，從而電探針21a用作陽(yáng)螺釘，樹(shù)脂22a用作陰螺母。將樹(shù)脂22a擰到電探針21a上，由此將它們相互連接。這允許樹(shù)脂22a容易地牢固連接到電探針21a，從而樹(shù)脂22a不會(huì)由外部的振動(dòng)或機(jī)械沖擊而移開(kāi)。即，電探針21a和電介質(zhì)12之間的耦合強(qiáng)度不會(huì)被外部干擾而改變。
現(xiàn)在參照附圖5，下面描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。在該如圖中同樣移去了上蓋14，從而可以看到介質(zhì)濾波器10b的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如在第一實(shí)施例中那樣，兩個(gè)盤(pán)形電介質(zhì)12通過(guò)1/4波長(zhǎng)傳輸線相互連接，從而介質(zhì)濾波器10b用作二級(jí)帶阻濾波器。和上述實(shí)施例類(lèi)似的部分由類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示，并且這里不再詳細(xì)描述它們。
在本實(shí)施例中，每一個(gè)外部耦合裝置20包含由金屬線制成的電探針21b，特征該電探針的一部分由樹(shù)脂之類(lèi)的材料22b覆蓋，作為覆蓋電介質(zhì)。對(duì)于樹(shù)脂22b，可以使用聚戊二烯或類(lèi)似的樹(shù)脂，它們具有彈性，使得易于執(zhí)行調(diào)節(jié)，這將在下面描述。這種樹(shù)脂22b具有相應(yīng)于電探針21b的孔。電探針21b被插入孔中，并且樹(shù)脂22b被移到所需的位置，從而電探針21b的所需的部分覆蓋有樹(shù)脂22b。由此，樹(shù)脂22b存在于電探針21b和電介質(zhì)12之間。樹(shù)脂22b具有比空氣更高的絕緣強(qiáng)度和更大的介電常數(shù)。由此，用樹(shù)脂22b覆蓋每一個(gè)電探針21b導(dǎo)致減小在電探針21b和電介質(zhì)12之間發(fā)生放電的可能性。另外，通過(guò)用樹(shù)脂22b改變電探針21b和介電質(zhì)12之間的介電常數(shù)可以改變電容。更具體地說(shuō)，通過(guò)改變插入樹(shù)脂22b的電探針21b的部分的相對(duì)長(zhǎng)度，可以改變電容，因此，電探針21b和電介質(zhì)12之間的耦合強(qiáng)度可以改變。因此，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而介質(zhì)濾波器具有所需的特性。因?yàn)橥獠狂詈涎b置20形成為板狀，故比第一實(shí)施例更容易得到所需的電容。
下面參照附圖6，描述根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)雙工器的實(shí)施例。和前面實(shí)施例類(lèi)似的部分由類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示，并且這里不再對(duì)它們?cè)敿?xì)描述。
如圖6．中所示，介質(zhì)雙工器30包括第一介質(zhì)濾波器31和第二介質(zhì)濾波器31，其中第一介質(zhì)濾波器31包括設(shè)置在屏蔽空腔框架11中的兩個(gè)盤(pán)形電介質(zhì)12a1和12a2，而第二介質(zhì)濾波器31包括兩個(gè)盤(pán)形電介質(zhì)12b1和12b2。第一介質(zhì)濾波器31a的兩個(gè)電介質(zhì)12a1和12a2通過(guò)電容性耦合件16相互耦合，從而第一介質(zhì)濾波器31a用作發(fā)射帶通濾波器。第二介質(zhì)濾波器31a的兩個(gè)電介質(zhì)12b1和12b2具有不同于第一介質(zhì)濾波器31a的電介質(zhì)12a1和12a2的諧振頻率，并且電介質(zhì)12a1和12a2通過(guò)電容性耦合件16b相互耦合，從而第二介質(zhì)濾波器31b用作接收帶通濾波器。與第一介質(zhì)濾波器31a的電介質(zhì)12a1耦合的外部耦合裝置20a連接到外部接頭13a，該外部接頭13a連接到外部發(fā)射電路。與第二介質(zhì)濾波器31b耦合的外部耦合裝置20d連接到外部接頭13b，該外部連接到器13b連接到外部接收電路。耦合到第一介質(zhì)濾波器31a的電介質(zhì)12a2耦合的外部耦合裝置20b和與第二介質(zhì)濾波器31b的電介質(zhì)12b1耦合的外部耦合裝置20c連接到外部接頭13c，該外部接頭13c連接到外部天線。
外部耦合裝置20a、20b、20c和20d的每一個(gè)都包括由金屬線制成的電探針21，該電探針21的所需的一部分由樹(shù)脂之類(lèi)的材料22覆蓋，用作覆蓋電介質(zhì)。通過(guò)用樹(shù)脂22覆蓋電探針，可減小在電探針21和電介質(zhì)12a1、12a2、12b1和12b2之間產(chǎn)生放電的可能性。另外，通過(guò)改變電探針21s和電介質(zhì)12a1、12a2、12b1和12b2之間的介電常數(shù)可以改變電容。更具體地說(shuō)，通過(guò)改變電探針21插入樹(shù)脂22的部分的有關(guān)長(zhǎng)度，可改變電容，因此改變電探針21和電介質(zhì)12a1、12a2、12b1和12b2之間從耦合強(qiáng)度。因此，可能進(jìn)行調(diào)節(jié)，以得到所需的頻帶特性。
如上所述，本發(fā)明具有各種優(yōu)點(diǎn)。即，在本發(fā)明中，由金屬制成，并用作介質(zhì)濾波器或介質(zhì)雙工器中的外部耦合裝置的電探針由覆蓋電介質(zhì)覆蓋，因此增加電探針和電介質(zhì)之間的絕緣強(qiáng)度，因此減小發(fā)生放電的可能性。
電探針上的覆蓋電介質(zhì)以可動(dòng)的形式提供，由此，覆蓋有覆蓋電介質(zhì)電探針的一部分可以改變。這使得可容易地調(diào)節(jié)電探針和電介質(zhì)之間耦合強(qiáng)度，而不需將每一個(gè)電探針切割至更短的長(zhǎng)度。即，通過(guò)改變耦合強(qiáng)度，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而介質(zhì)濾波器或介質(zhì)雙工器的通帶或阻帶可按需要具有更大或更小的帶寬。因此，可根據(jù)使用它們的應(yīng)用，容易地生產(chǎn)具有所需特性的介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器。
另外，通過(guò)藉助于螺紋的配合，將覆蓋電介質(zhì)連接到電探針，可防止覆蓋有覆蓋電介質(zhì)電探針的部分在完成特性調(diào)節(jié)之后變化。即，在調(diào)節(jié)了介質(zhì)濾波器的特性后，電探針上的覆蓋電介質(zhì)的位置不被外部沖擊或振動(dòng)改變。因此，可防止介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器由外部干擾而發(fā)生的特性變化。
如上所述，本發(fā)明提供了介質(zhì)濾波器和介質(zhì)雙工器，它們的特性可以容易地調(diào)節(jié)，并具有良好的長(zhǎng)期可靠性。
權(quán)利要求
1．一種介質(zhì)濾波器，包括具有導(dǎo)電性的屏蔽空腔框架；其兩個(gè)有關(guān)表面上具有電極，并設(shè)置在所述屏蔽空腔框架中的電介質(zhì)；以及外部耦合裝置，所述介質(zhì)濾波器的特征在于，所述外部耦合裝置包括電探針，所述電探針的至少一部分由覆蓋電介質(zhì)覆蓋。
2．如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于覆蓋所述電探針的所述覆蓋電介質(zhì)是可移動(dòng)的。
3．如權(quán)利要求1或2所述的介質(zhì)濾波器，其特征在于藉助于螺紋的配合，通過(guò)將所述覆蓋電介質(zhì)連接到所述電探針得到所述覆蓋電介質(zhì)的可動(dòng)性。
4．一種介質(zhì)雙工器，包括具有導(dǎo)電性的屏蔽空腔框架；其兩個(gè)有關(guān)表面上具有電極，并設(shè)置在所述屏蔽空腔框架中的電介質(zhì)；外部耦合裝置；連接至所述耦合裝置的輸入/輸出連接裝置和天線連接裝置，所述介質(zhì)雙工器特征在于，所述外部耦合裝置包括電探針，所述電探針的至少一部分由覆蓋電介質(zhì)覆蓋。
5．如權(quán)利要求4所述的介質(zhì)雙工器，其特征在于覆蓋所述電探針的電介質(zhì)是可動(dòng)的。
6．如權(quán)利要求4或5所述的介質(zhì)雙工器，其特征在于藉助于螺紋的配合通過(guò)將所述覆蓋電介質(zhì)連接到所述電探針而得到所述覆蓋電介質(zhì)的可動(dòng)性。
全文摘要
介質(zhì)濾波器包括具有導(dǎo)電性的屏蔽空腔框架；其兩個(gè)有關(guān)表面上具有電極，并設(shè)置在所述屏蔽空腔框架中的電介質(zhì)；和外部耦合裝置，其中，外部耦合裝置包括電探針，所述電探針的至少一部分由覆蓋電介質(zhì)覆蓋。
文檔編號(hào)H01P1/213GK1238571SQ9910136
公開(kāi)日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1999年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月20日
發(fā)明者久保田和彥, 伊勢(shì)智之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所