[发明专利]双模波纹式波导腔滤波器

说明书

一种滤波器包括介质谐振器元件和具有波纹管结构的圆柱形波导腔，其中波纹管结构围绕介质谐振器元件，以使得介质谐振器元件的外环绕壁表面与波纹管结构的内侧壁接触。波纹管结构包括一个或多个被间隔的波纹，其被配置为提供弹簧式动作以可控地使波纹管结构扩展和收缩，以使得介质谐振器元件能够被可控地插入并夹持在圆柱形波导腔内。可选择被间隔的波纹的几何结构以限定旋转不对称的波纹管结构，其被配置为在滤波器内分裂多个基本电磁波模式。

技术领域

本发明一般涉及波导滤波器，更特别地，涉及使用波纹管结构的双模波导腔滤波器。

背景技术

诸如无源射频(RF)滤波器的微波部件在无线通信中扮演重要的角色。例如，RF滤波器通常用于仅将期望频率从无线电传递到天线(并且从天线传递到无线电)，同时阻止其他可使接收机饱和的杂散传输。给定设备在小区站点的密度和共同位置，部件尺寸已成为关键因素。例如，与诸如传统的空气同轴滤波器的其他滤波器相比，双模陶瓷波导滤波器由于它们的滤波性能(例如，易于并仅产生传输零点的能力)以及减小的部件尺寸而对于这种应用特别有用。

然而，减小传统的双模波导滤波器的尺寸会引起其他与性能折衷、成本、以及制造和部件组装问题有关的缺点。例如，滤波器组件可通过将电介质元件(例如，陶瓷“圆盘”)悬挂在滤波器腔内并且将电介质元件延伸到腔壁而更加紧凑。在这种布置中，电介质元件将需要扰动结构以“破坏”双模的简并度(例如，分裂其他简并双模的频率)并限定滤波器带宽(例如，模式被分裂得越多，滤波器的带宽越大等)。添加这种扰动结构可增加生产电介质元件的总成本。另外，这种滤波器组件增加了制造和组装的复杂性。例如，严格的容限(例如，孔和圆柱的直径、温度变化)使得在使用机械工艺(例如，液压压制)或温度控制工艺(例如，加热/冷却以影响刚性金属腔的扩展和收缩)时很难将陶瓷圆盘插入并固定在刚性腔内部而不会造成损坏。

发明内容

根据各种实施例，紧凑尺寸的波导滤波器使用波纹管结构，其允许电介质元件被可控地压制并夹持在波导腔内。波纹的分布提供了可被扩展和收缩的腔结构，而没有与遵守严格的容限(例如，孔径)和在加热/冷却过程中控制温度变化相关联的挑战。波纹管结构用作弹簧以易于电介质元件的插入，并且提供夹持力以将电介质元件保持在适当位置。管结构中的波纹的几何结构可提供旋转不对称性，以使用无激励电介质来分裂双模谐振频率，从而避免在波导腔内添加扰动结构的成本。

根据实施例，一种滤波器包括介质谐振器元件(例如，陶瓷谐振器)和具有波纹管结构的圆柱形波导腔，该波纹管结构围绕介质谐振器元件，以使得介质谐振器元件的外环绕壁表面与波纹管结构的内侧壁接触。波纹管结构包括一个或多个被间隔的波纹，其被配置为提供弹簧式动作以可控地使波纹管结构(例如，管的直径)扩展和收缩，以使得介质谐振器元件能够被可控地插入并夹持在圆柱形波导腔内。根据实施例，被间隔的波纹的几何结构限定了旋转不对称的波纹管结构，该旋转不对称的波纹管结构能够在滤波器内分裂多个电磁波模式，例如，双模滤波器配置中的第一谐振模式和第二基本简并谐振模式。根据另一个实施例，被间隔的波纹的几何结构限定了旋转对称的波纹管结构，并且介质谐振器元件包括一个或多个扰动元件(例如，陶瓷谐振器中的“通”孔)以用于在滤波器内分裂多个电磁波模式。在不同的实施例中，被间隔的波纹可采取半圆柱形、半正方形、三角形、矩形以及能够在波纹管结构上提供弹簧式动作的各种其他形状的形式。介质谐振器元件还可包括斜切边缘(例如，在顶面和/或底面上)以易于插入腔中。

附图说明

图1示出滤波器配置；

图2A示出根据说明性实施例的双模波导滤波器的透视图；

图2B示出来自图2A的双模波导滤波器的俯视图；

图3A和图3B示出根据说明性实施例的在双模波导滤波器中传播的两个分裂模式的正交极化电场。

具体实施方式