陶瓷介質濾波器的製作方法

2023-10-04 19:45:54 1

本實用新型涉及微波通信設備技術領域，具體來說，涉及一種陶瓷介質濾波器。

背景技術：

濾波器為移動通信設備中選擇特定頻率的射頻信號的器件，是移動通信基站系統以及其他無線通信系統核心部件之一，用於濾除接收或發射通道的幹擾和雜波；而介質濾波器是利用介質陶瓷材料的低損耗、高介電常數、頻率溫度係數和熱膨脹係數小、可承受高功率等特點製作而成，由數個長型諧振器縱向多級串聯或並聯的梯形線路構成；其特點是插入損耗小、耐功率性好、帶寬窄，特別適合CT1，CT2，900MHz，1.8GHz，2.4GHz，5.8GHz，便攜電話、汽車電話、無線耳機、無線麥克風、無線電臺、無繩電話以及一體化收發雙工器等的級向耦合濾波。

介質濾波器的表面覆蓋著切向電場為零的金屬層，電磁波被限制在介質內，形成駐波振蕩，其幾何尺寸約為波導波長的一半；材料一般採用相對介電常數為60-80之間的陶瓷，實際應用於無線通信中的介質陶瓷濾波器尺寸在釐米級。介質濾波器的主要優點是功率容量大，插入損耗低，但存在兩大缺點:第一、體積較大，在釐米量級，與集成電路相比佔用了系統很大的體積；第二、介質濾波器一般是分立器件，無法與信號處理電路進行集成，減弱通帶低頻端的抑制效果。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

針對相關技術中的上述技術問題，本實用新型提出一種陶瓷介質濾波器，不僅能夠減少通孔數量，使濾波器損耗小且體積小；而且陷波點數量多，加強通帶低頻端的抑制效果。

為實現上述技術目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種陶瓷介質濾波器，包括陶瓷介質基體，所述陶瓷介質基體的前側面連接有PCB板，所述陶瓷介質基體設有貫通前、後兩側面的第一諧振孔、第二諧振孔、第三諧振孔、第四諧振孔、第五諧振孔和第六諧振孔，所述前側面的第一諧振孔、第二諧振孔、第三諧振孔、第四諧振孔、第五諧振孔和第六諧振孔與PCB板之間分別設置有第一隔離銀層、第二隔離銀層、第三隔離銀層、第四隔離銀層、第五隔離銀層和第六隔離銀層，所述第一諧振孔的第一隔離銀層與第二諧振孔的第二隔離銀層之間通過第一延伸銀層與PCB板的輸入端連接，所述第五諧振孔的第五隔離銀層和第六諧振孔的第六隔離銀層之間通過第二延伸銀層與PCB板的輸出端連接，所述陶瓷介質基體的外表面及第一諧振孔、第二諧振孔、第三諧振孔、第四諧振孔、第五諧振孔和第六諧振孔的孔壁內均鍍有接地銀層，第一諧振孔與第一延伸銀層之間形成第一等效電容，且通過PCB板與第一諧振器相連接，第一延伸銀層與第二諧振孔之間形成第二等效電容，且通過PCB板與第二諧振器相連接，第二諧振孔與第三諧振孔之間形成第三等效電容，且通過PCB板與第三諧振器相連接，第三諧振孔與第四諧振孔之間形成第四等效電容，且通過PCB板與第四諧振器相連接，第四諧振孔與第五諧振孔之間形成第五等效電容，且通過PCB板與第五諧振器相連接，第二延伸銀層分別與第五諧振孔和第六諧振孔之間形成第六等效電容，且通過PCB板與第六諧振器相連接。

進一步地，所述第二諧振孔的第二隔離銀層與第四諧振孔的第四隔離銀層之間增設有第一銀層。

進一步地，所述第三諧振孔的第三隔離銀層與第五諧振孔的第五隔離銀層之間增設有第二銀層。

進一步地，所述陶瓷介質基體和PCB板一側分別焊接有屏蔽殼。

本實用新型的有益效果：1、通孔數量少，濾波器損耗小，體積小；2、陷波點數量多，且陷波點的頻率位於濾波器通帶頻段的低頻端，加強通帶低頻端的抑制效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例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實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的俯視圖；

圖2是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的正視圖；

圖3是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的側視圖；

圖4是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的仰視圖；

圖5是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的整體結構示意圖；

圖6是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的分解結構示意圖；

圖7是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的電路圖；

圖8是根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器的實測波形圖。

圖中：

1、陶瓷介質基體；2、PCB板；3、第一延伸銀層；4、第一諧振孔；5、第二諧振孔；6、第三諧振孔；7、第四諧振孔；8、第五諧振孔；9、第六諧振孔；10、第二延伸銀層；11、接地銀層；12、第二銀層；13、第一銀層；14、第一隔離銀層；15、屏蔽殼；16、第二隔離銀層；17、第三隔離銀層；18、第四隔離銀層；19、第五隔離銀層；20、第六隔離銀層。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1-8所示，根據本實用新型實施例所述的一種陶瓷介質濾波器，包括陶瓷介質基體1，所述陶瓷介質基體1的前側面連接有PCB板2，所述陶瓷介質基體1設有貫通前、後兩側面的第一諧振孔4、第二諧振孔5、第三諧振孔6、第四諧振孔7、第五諧振孔8和第六諧振孔9，所述前側面的第一諧振孔4、第二諧振孔5、第三諧振孔6、第四諧振孔7、第五諧振孔8和第六諧振孔9與PCB板2之間分別設置有第一隔離銀層14、第二隔離銀層16、第三隔離銀層17、第四隔離銀層18、第五隔離銀層19和第六隔離銀層20，所述第一諧振孔4的第一隔離銀層14與第二諧振孔5的第二隔離銀層16之間通過第一延伸銀層3與PCB板2的輸入端連接，所述第五諧振孔8的第五隔離銀層19和第六諧振孔9的第六隔離銀層20之間通過第二延伸銀層10與PCB板2的輸出端連接，所述陶瓷介質基體1的外表面及第一諧振孔4、第二諧振孔5、第三諧振孔6、第四諧振孔7、第五諧振孔8和第六諧振孔9的孔壁內均鍍有接地銀層11，所述第一諧振孔4與第一延伸銀層3之間形成第一等效電容，且通過PCB板2與第一諧振器相連接，所述第一延伸銀層3與第二諧振孔5之間形成第二等效電容，且通過PCB板2與第二諧振器相連接，所述第二諧振孔5與第三諧振孔6之間形成第三等效電容，且通過PCB板2與第三諧振器相連接，所述第三諧振孔6與第四諧振孔7之間形成第四等效電容，且通過PCB板2與第四諧振器相連接，所述第四諧振孔7與第五諧振孔8之間形成第五等效電容，且通過PCB板2與第五諧振器相連接，所述第二延伸銀層10分別與第五諧振孔8和第六諧振孔9之間形成第六等效電容，且通過PCB板2與第六諧振器相連接。

在本實用新型的一個具體實施例中，所述第二諧振孔5的第二隔離銀層16與第四諧振孔7的第四隔離銀層18之間增設有第一銀層13，相當於在第二諧振器與第四諧振器之間增加一個反饋電容，此部分為第三陷波點，進一步加強對於某一頻率的信號的過濾作用，更有利於阻低頻的抑制效果。

在本實用新型的一個具體實施例中，所述第三諧振孔6的第三隔離銀層17與第五諧振孔8的第五隔離銀層19之間增設有第二銀層12，相當於在第三諧振器與第五諧振器之間同樣增加一個反饋電容，此部分為第四陷波點，進一步加強對於某一頻率的信號的過濾作用，更有利於阻低頻的抑制效果。

在本實用新型的一個具體實施例中，屏蔽殼15一般呈90度折彎狀，一面焊接在陶瓷介質基體1的接地銀層11上，一面焊接在PCB板2的接地區域，起到屏蔽信號且加強接地，優化濾波器帶外抑制的作用。

為了方便理解本實用新型的上述技術方案，以下通過具體使用方式上對本實用新型的上述技術方案進行詳細說明。

在具體使用時，根據本實用新型的陶瓷介質濾波器，信號從電極任意埠輸入，由於電極銀層延伸至PCB板2，信號會被引導至PCB板2，經過第一個節點，某一固定頻率的信號會往左（假設信號是從左邊埠輸入）經過第一等效電容（PCB板中電極的延伸部分與第一諧振孔4的第一隔離銀層14之間由於存在間距等效形成的電容）後到達第一諧振器（由一個內壁鍍銀的第一諧振孔4來等效實現）後到達地，此部分為第一陷波點，大另外一部分信號會往右通過電極的延伸部分與第一諧振孔4的第一隔離銀層14之間的形成的第二等效電容後到達第二個節點，從而一部分低於某一頻率的信號會被一定程度的通過第二個諧振器到達地，將低於某頻率的信號過濾，餘下的信號會繼續往右傳輸通過第二諧振孔5的第二隔離銀層16與第三諧振孔6的第三隔離銀層17之間的第三等效電容後到達第三個諧振器，起到的效果等同於第二個諧振器，然後通過第三諧振孔6的第三隔離銀層17與第四諧振孔7的第四隔離銀層18之間的第四等效電容後到達第四個諧振器，起到的效果等同於第二諧振器和第三個諧振器，然後通過第四諧振孔7的第四隔離銀層18與第五諧振孔8的第五隔離銀層19之間的第五等效電容後到達第五個諧振器，起到的效果等同於第二諧振器、第三諧振器和第四個諧振器，然後通過第五諧振孔8的第五隔離銀層19與另一輸出埠在PCB板的延伸部分之間形成的第六等效電容，然後某一固定頻率的信號會通過輸出埠在PCB板的延伸銀層與第六諧振孔9的第六隔離銀層20形成的等效電容後通過第六個諧振器到達，此部分為第二陷波點；最後保留下來的信號會通過輸出埠繼續傳輸至下一級電路，為加強對於某一頻率的信號的過濾作用，在第二諧振孔5的第二隔離銀層16與第四諧振孔7的第四隔離銀層18之間增加一長條形的第一銀層13，並且在第三諧振孔6的第三隔離銀層17與第五諧振孔8的第五隔離銀層19之間增設有第二銀層12。

綜上所述，藉助於本實用新型的上述技術方案，通孔數量少，濾波器損耗小，體積小；陷波點數量多，且陷波點的頻率位於濾波器通帶頻段的低頻端，加強通帶低頻端的抑制效果。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。