基于貼片結構的介質雙模帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙模帶通濾波器，尤其是一種基于貼片結構的介質雙模帶通濾波器，屬于微波通信技術領域。
【背景技術】
[0002]在科學技術高度發展的今天，信息的交互傳播扮演極其重要的角色，微波濾波器是無線通信系統的關鍵技術，為工作在微波頻段的通信系統提供中心頻率選擇的作用。在通信頻段的窄帶寬內，微波濾波器有嚴格指標要求:高矩形度的頻率選擇特性、高抑制度的帶外抑制、多模式的通帶、高性能的回波損耗、低插入損耗、大功率容量；在工業生產和應用上，又希望微波濾波器易加工生產、體積小、重量輕、熱穩定性能好。介質多模濾波器能夠較好地完成這些要求指標。實際應用中，介質多模濾波器經常面臨加工的技術難題。傳統的介質多模濾波器利用切角技術或者螺釘技術來實現模式之間的耦合和頻率控制，這需要對介質塊進行挖孔切角，給加工帶來了技術難度的同時也增加了加工成本。
[0003]據調查與了解，已經公開的現有技術如下:
[0004]1)2013 年 Ke-Li Wu 等人在 IEEE Trans.Microwave.Theory Tech 上發表了 “ADua 1-Mode Dielectric Resonator Filter With Planar Coupling Configurat1n，，，文章采用圓盤形介質諧振器的兩個TMll簡并模式，通過在介質諧振器中挖孔并插入金屬螺釘，實現對兩個模式頻率的控制以及和模式間耦合強度的控制，從而設計出介質雙模濾波器。這個結構的優點是結構簡單清晰，易于利用平面拓撲結構設計多階濾波器；缺點是挖孔對介質諧振器的加工帶來難度。
[0005]2) 2012 年，日本學者 S.Yakuno 和 T.1shizaki 在 Microwaves ConferenceProceedings (APMC)上發表了 “Novel Cavity-Type Mult1-Mode Filter using TEM-modeand TE-mode”，文章利用兩個圓柱介質諧振器，通過合理控制兩個介質諧振器的距離，可以在兩個簡并TEl I模式激勵起TEM模，在諧振模式的電場交叉處插入螺釘來控制模式間的耦合，從而設計出三模單腔濾波器。缺點是不適合設計多腔結構，所以帶外抑制不高。
[0006]3)2004 年，國外學者 Μ.M.Rahman 和 Weili Wang 等人在 34th MicrowaveConference 上發表了 “A Compact Triple-mode Plated Ceramic Block Based HybridFilter for Base-stat1nApplicat1n”，文章利用介質塊切角技術，實現矩形腔三個簡并模式的耦合，同時利用螺釘來控制每一個模式的諧振頻率，最后對介質塊進行鍍銀操作。同時文章還采用同軸濾波器來抑制高次模。這個結構的優點是多腔結構和同軸腔的采用，提高了帶外抑制和抑制了高次模，同時回波損耗也很好，缺點是無論切角還是插入螺釘，都需要先對介質塊進行切角挖孔操作，加工難度極高。
[0007]4) 2002 年，國外學者 V.Walker 和 1.C.Hunter 等人在 Microwaves and WirelessComponent Letters 上發表了 “Design of Triple Mode TEOld Resonator Transmiss1nFilters”，文章利用一個長方體的介質諧振器，采用的三個TEOld簡并模式，通過一個金屬圓盤來控制三個諧振模式頻率的變化，模式耦合是通過把介質塊切角和金屬螺釘實現。
[0008]綜上所述，已公開的介質多模濾波器文章或專利文獻多涉及對介質塊進行切角或者挖孔，所提的方法和結構加工技術難度大，成本高，而且已公開的介質多模濾波器文章或專利文獻多涉及單腔介質多模濾波器，結構較復雜，不適合多階多腔高性能濾波器設計，所提方法和結構實現的性能有限。

【發明內容】

[0009]本發明的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種基于貼片結構的介質雙模帶通濾波器，該濾波器結構簡單、實現方便，在一個介質諧振器的不同位置貼金屬貼片，可以通過調節金屬貼片的尺寸實現對諧振模式的頻率控制。
[0010]本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到:
[0011]基于貼片結構的介質雙模帶通濾波器，包括腔體，所述腔體的中心位置放置一個介質諧振器，所述介質諧振器的上、下兩端與腔體相接；
[0012]所述介質諧振器的外側面上貼有第一金屬貼片和第二金屬貼片，所述第一金屬貼片的橫向中心線與第二金屬貼片的橫向中心線垂直，所述第一金屬貼片和第二金屬貼片用于控制介質諧振器兩個諧振模式的諧振頻率；
[0013]所述介質諧振器在兩個諧振模式的磁場分布交加處貼有第三金屬貼片，所述第三金屬貼片用于控制介質諧振器兩個諧振模式之間的耦合強度。
[0014]作為一種實施方案，所述腔體在與第一金屬貼片相對的位置上設有第一端口，所述第一端口處設有第一同軸線，且第一端口與介質諧振器之間設有第一金屬環，所述第一金屬環的一端接第一同軸線的內導體，另一端接腔體的底面；所述第一金屬環用于控制第一端口與激勵的諧振模式之間的耦合強度；
[0015]所述腔體在與第二金屬貼片相對的位置上設有第二端口，所述第二端口處設有第二同軸線，且第二端口與介質諧振器之間設有第二金屬環，所述第二金屬環的一端接第二同軸線的內導體，另一端接腔體的底面；所述第二金屬環用于控制第二端口與激勵的諧振模式之間的耦合強度。
[0016]作為一種實施方案，所述腔體為圓柱腔體或多邊形腔體。
[0017]作為一種實施方案，所述介質諧振器為盤形介質諧振器、柱形介質諧振器或多邊形介質諧振器。
[0018]作為一種實施方案，所述多邊形介質諧振器為矩形介質諧振器；所述介質諧振器為矩形介質諧振器時，所述第一金屬貼片和第二金屬貼片分別設置在矩形介質諧振器相鄰的兩個外側面上。
[0019]作為一種實施方案，所述第一金屬貼片和第二金屬貼片為圓形金屬貼片、環形金屬貼片或多邊形金屬貼片。
[0020]作為一種實施方案，所述第三金屬貼片為圓形金屬貼片或多邊形金屬貼片。
[0021]作為一種實施方案，所述第一金屬環和第二金屬環為圓環或矩形環。
[0022]本發明相對于現有技術具有如下的有益效果:
[0023]1、本發明的介質雙模帶通濾波器基于貼片技術，在一個介質諧振器的不同位置貼金屬貼片，從而控制諧振模式的諧振頻率和諧振模式之間的耦合強度，利用金屬貼片代替介質切角和螺釘，可以解決介質塊的加工問題，極大程度地減小了加工難度，利用這種技術設計的基于貼片結構的介質雙模濾波器具備高性能的同時，結構也比較簡單，而且實現方便。
[0024]2、本發明的介質雙模帶通濾波器在介質諧振器外側面貼有金屬貼片，通過調節該金屬貼片的尺寸可以控制諧振模式的諧振頻率；在介質諧振器兩個諧振模式的磁場分布交加處貼有金屬貼片，通過調節該金屬貼片的尺寸可以控制諧振模式之間的耦合強度；在腔體的端口與介質諧振器之間設置金屬環，通過改變金屬環的面積可以控制端耦合強度，SP端口與激勵的諧振模式之間的耦合強度。
[0025]3、本發明由于采用了金屬貼片技術，使得設計的單腔介質雙模濾波器結構簡單，從而方便利用平面拓撲結構技術來設計多階多腔帶通濾波器，可以實現更高帶外抑制，更高通帶矩形度等高性能帶通濾波器指標，同時方便引入傳輸零點，可以進一步提高濾波器的性能，解決了現有的單腔介質多模濾波器結構復雜，不適合多階多腔高性能濾波器設計，所實現的性能有限的問題。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明實施例1的介質雙模帶通濾波器正面立體結構圖。
[0027]圖2為本發明實施例1的介質雙模帶通濾波器背面立體結構圖。
[0028]圖3為本發明實施例1的腔體放置介質諧振器的結構圖。
[0029]圖4為本發明