[发明专利]一种基于双模介质贴片谐振器的差分滤波器

说明书

一种基于双模介质贴片谐振器的差分滤波器，包括金属腔体、固定设置在金属腔体侧壁上的两组差分激励结构、设置在金属腔体内的双模介质贴片谐振器，所述双模介质贴片谐振器为放置于底部接地的低介电常数介质基板表面的正方形介质贴片，所述介质基板直接置于金属腔体的底壁上，所述介质贴片的两个对角开设有用于分离垂直相交的一对简并TM₁₁谐振模式的缺口。本发明结构紧凑，具有低剖面、高无载品质因数的优点，通过设定介质贴片谐振器与介质基板的参数，使TM₁₁模代替TE₁₁模作为主模，以实现双模耦合工作，构建差分通带。因为TM模受到基板参数控制，而TE模基本不受基板影响，因此TM模在设计上比TE模更为灵活。

技术领域

本发明涉及通信滤波技术领域，尤其涉及一种基于双模介质贴片谐振器的差分滤波器。

背景技术

由于高介电常数的介质谐振器具有无载品质因数(Q_u)高，功率容量大以及较高的温度稳定性等特点，已经被广泛的应用于现在无线通信系统之中。目前已经设计研究出许多基于介质谐振器的高性能微波元件和电路，如多工器、振荡器、天线以及滤波器等。

在滤波器设计中，介质谐振器的结构大致分为两种形式：(1)放置在金属腔体内的独立介质谐振器；(2)安置在高度较小的低介电常数基板上的介质谐振器。前者普遍用于设计高性能的单端/差分滤波器，如具有较低插入损耗、较好的边缘选择性，因为在这种形式下介质谐振器高无载品质因数的特性能够被有效的保持。而为了减少这种滤波器的体积，许多双模/多模介质谐振器被广泛的研究，用来代替两个或多个串联的单模介质谐振器。但是，这些滤波器剖面较高，难以集成在其他平面电路中。后者将介质谐振器放在了低介电常数和低损耗的基板上，这种结构设计的滤波器能够有效的减轻前者中存在的问题。但是，现有技术中后者一般是TE模作为主模，通常为单模工作，不利于滤波器的小型化。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于双模介质贴片谐振器的差分滤波器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于双模介质贴片谐振器的差分滤波器，包括金属腔体、固定设置在金属腔体侧壁上的两组差分激励结构、设置在金属腔体内的双模介质贴片谐振器，所述双模介质贴片谐振器为放置于底部接地的低介电常数介质基板表面的正方形介质贴片，所述介质基板置于金属腔体的底壁上，所述正方形介质贴片的两个对角开设有用于分离垂直相交的一对简并TM₁₁谐振模式的缺口。

其中，所述介质基板、正方形介质贴片以及缺口的形状均为正方形，且所述介质基板、正方形介质贴片的中心轴重合。

其中，所述两组差分激励结构包括设置在金属腔体外壁上的两组接头以及与两组接头对应连接的两组馈电探针，所述两组馈电探针分别延伸至金属腔体内且位于所述正方形介质贴片的上方。

其中，所述金属腔体为正方形腔体；两组差分激励结构中的一组差分激励结构互为镜像的设置在金属腔体相对的两个侧壁上，用于信号输入；另一组差分激励结构互为镜像的设置在金属腔体相对的另外两个侧壁上，用于信号输出。根据右手螺旋准则，馈电探针的反向电流产生的磁场与TM₁₁模磁场保持一致，从而很好的激励正方形介质贴片谐振器中的TM₁₁模。

实施本发明的一种基于双模介质贴片谐振器的差分滤波器，具有以下有益效果：本发明结构紧凑，同时具有平面传输线以及介质谐振器的双重优点，如低剖面的结构和较高的无载品质因数，基于本发明的结构，通过设定介质贴片谐振器与介质基板的参数，使TM₁₁模代替TE₁₁模作为主模，以实现双模耦合工作，构建差分通带。因为TM模受到基板参数控制，而TE模基本不受基板影响，因此TM模在设计上比TE模更为灵活。

附图说明