專利名稱：一種用于控制二次諧波遷移的tm模介質(zhì)諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波介質(zhì)諧振器，屬于互易性微波器件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國3G標(biāo)準(zhǔn)的公布，無線通信基礎(chǔ)設(shè)施的部署已經(jīng)全面鋪開，其中，基站部署是 重要的課題之一，在目前的移動通信中，移動通信基站的射頻部分用濾波器與雙工器諧振 子大都采用鍍銀金屬同軸腔，由于這種同軸腔的Q值有限(Qu約在3500)，而且諧振頻率溫 度穩(wěn)定性很差(由金屬腔固有的較大熱膨脹系數(shù)所決定)，為了使其頻率不隨環(huán)境溫度的 變化而產(chǎn)生較大的漂移，整個基站須工作在恒溫環(huán)境，造成基站的體積龐大，能耗高，不適 應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)。而高Q值、小體積的TM模介質(zhì)諧振器克服了以上缺陷，但目前常規(guī)設(shè)計的TM 模介質(zhì)諧振器普遍存在二次諧波離目標(biāo)諧振頻率較近的技術(shù)問題。以TD-SCDMA來說，常規(guī) TM介質(zhì)諧振器的二次諧波僅離目標(biāo)諧振峰值60MHZ左右。導(dǎo)致用它來制成的濾波器或雙 工器的寄生通帶離主頻通帶太近，造成了濾波器波形畸變，增加能量損耗，致使功率因數(shù)降 低，影響通訊設(shè)備正常工作使用，制約快速發(fā)展。因此，能否使二次諧波遠(yuǎn)離主頻通帶成為 濾波器與雙工器發(fā)展的關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種可以控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器，該介質(zhì)諧振 器能將二次諧波抑制在遠(yuǎn)離主頻帶的位置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器，所述介質(zhì)諧振器是一個具有T形 縱截面的實(shí)心臺階圓柱，該實(shí)心臺階圓柱的一端涂覆有金屬層或兩端均涂覆有金屬層，實(shí) 心臺階圓柱上部為第一實(shí)心圓柱，該實(shí)心臺階圓柱下部為第二實(shí)心圓柱，第一實(shí)心圓柱直 徑大于第二實(shí)心圓柱直徑，第一實(shí)心圓柱與第二實(shí)心圓柱交界處為倒角圓弧區(qū)，第二實(shí)心 圓柱高度大于4. 5mm。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述實(shí)心臺階圓柱由碳酸鈣、氧化鋁、氧化釹、二氧化鈦組成，該組 合物各組分質(zhì)量百分含量具體為碳酸鈣25 35%;氧化鋁6 12%;氧化釹15 25%;二氧化鈦30 40%;。2、上述方案中，所述金屬層為銀層。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明由于采用了外臺階-T型結(jié)構(gòu)改變了現(xiàn)有介質(zhì)諧振器中磁場的一致性分 布，將介質(zhì)諧振器磁場分布設(shè)計成強(qiáng)弱不一致分布，且在兩圓柱交界處比較集中。通過改變諧振器上部和下部圓柱直徑，可遷移二次諧波與主頻通帶的遠(yuǎn)近。使使用此結(jié)構(gòu)諧振器的 濾波器、雙工器的二次通帶遠(yuǎn)離目標(biāo)諧振通帶，從而能夠更好的滿足TD-SCDMA、TD-LET等 通信基站的使用指標(biāo)，防止了濾波器波形的畸變、減小能量損耗，提高了功率因數(shù)，達(dá)到了 更好的帶外抑制指標(biāo)，本發(fā)明成功解決了二次諧波貼近諧振通帶這一個制約TM模腔體濾 波器和雙工器快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題。


附圖1為本發(fā)明用于控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2A為本發(fā)明Ansoft三維有限元仿真軟件中的3D電場分布圖；附圖2B為本發(fā)明Ansoft三維有限元仿真軟件中的3D磁場分布圖。以上附圖中1、實(shí)心臺階圓柱；2、金屬層；3、第一實(shí)心圓柱；4、第二實(shí)心圓柱；5、 倒角圓弧區(qū)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一種用于控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器，如附圖1所示，所述介質(zhì)諧振器是一個具有T形縱截面的實(shí)心臺階圓柱1，該實(shí)心 臺階圓柱1的一端涂覆有金屬層或兩端均涂覆有金屬層2，實(shí)心臺階圓柱1上部為第一實(shí) 心圓柱3，該實(shí)心臺階圓柱下部為第二實(shí)心圓柱4，第一實(shí)心圓柱直徑大于第二實(shí)心圓柱直 徑，第一實(shí)心圓柱與第二實(shí)心圓柱交界處為倒角圓弧區(qū)5，第二實(shí)心圓柱高度大于4. 5mm。所述實(shí)心臺階圓柱由碳酸鈣、氧化鋁、氧化釹、二氧化鈦組成，該組合物為相對介 電常數(shù)為45、Qf為45000的介質(zhì)陶瓷材料制成，該組合物各組分質(zhì)量百分含量具體為碳酸鈣25 35%;氧化鋁6 12%;氧化釹15 25%;二氧化鈦30 40%;所述金屬層為銀層。如附圖2所示，給出了本實(shí)施例的介質(zhì)諧振器的電場和磁場分布，同時給出了在 Ansoft三維有限元仿真軟件中的3D電磁分布圖給與驗(yàn)證，顏色隨著分布密度的加大而加 深，換言之，色彩越濃重，場的分布密度越大。可以看出，所述的可遷移二次諧波的外臺階-T 形結(jié)構(gòu)的TM介質(zhì)諧振器，磁場是以介質(zhì)諧振器的中心軸為圓心的同心圓，在直徑較小的那 一端分布較強(qiáng)，集中于兩端的連接處。其電場是平行于介質(zhì)諧振器中軸線的平行線，電場在 介質(zhì)頂部和底部較強(qiáng)，在介質(zhì)的中心也相當(dāng)強(qiáng)，集中于兩端的連接處。區(qū)別于一般TM介質(zhì) 諧振器換設(shè)計的電場、磁場分布均勻的形式。取得了更好的模式隔離，成功的把二次諧波遷 移至主頻點(diǎn)600MHZ后。徹底改變了常規(guī)TM介質(zhì)諧振器的二次諧波僅離目標(biāo)諧振峰值60MHZ 左右狀況。本實(shí)例通過對介質(zhì)諧振器的模場選擇、諧振器本身結(jié)構(gòu)特性對TM模的特性影響 研究，并運(yùn)用理論計算與Ansoft三維有限元仿真相結(jié)合的設(shè)計方法對關(guān)鍵技術(shù)建立3D電 磁模型。預(yù)測了諧振器的電場分布形式，確定了影響介質(zhì)諧振器模場選擇，頻率特性的一系列關(guān)鍵因素，采用了外臺階_T形結(jié)構(gòu)、底部鍍銀，與腔體焊接安裝。成功地獲得中心頻 段1890 1900MHZ, Q :5500min, 二次諧波2. 55GHZmin的TM模介質(zhì)諧振器。測試腔體 46X39X20(mm)。介質(zhì)陶瓷溫度系數(shù)可調(diào)，此款介質(zhì)諧振器溫漂可達(dá)士500KHZ。比相同頻 率的TM模介質(zhì)諧振器體積模式分隔更好，在倍頻程的阻帶內(nèi)沒有寄生模。適用于TD-SCDMA 通信基站發(fā)射用濾波器指標(biāo)要求。 上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器，其特征在于所述介質(zhì)諧振器是一個具有T形縱截面的實(shí)心臺階圓柱(1)，該實(shí)心臺階圓柱(1)的一端涂覆有金屬層或兩端均涂覆有金屬層(2)，實(shí)心臺階圓柱(1)上部為第一實(shí)心圓柱(3)，該實(shí)心臺階圓柱下部為第二實(shí)心圓柱(4)，第一實(shí)心圓柱直徑大于第二實(shí)心圓柱直徑，第一實(shí)心圓柱與第二實(shí)心圓柱交界處為倒角圓弧區(qū)(5)，第二實(shí)心圓柱高度大于4.5mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TM模介質(zhì)諧振器，其特征在于所述實(shí)心臺階圓柱由碳酸 鈣、氧化鋁、氧化釹、二氧化鈦組成，該組合物各組分質(zhì)量百分含量具體為碳酸鈣25 35%;氧化鋁6 12%;氧化釹15 25%;二氧化鈦30 40%;
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的介質(zhì)諧振器，其特征在于所述金屬層為銀層。
全文摘要
一種用于控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器，所述介質(zhì)諧振器是一個具有T形縱截面的實(shí)心臺階圓柱，該實(shí)心臺階圓柱的一端涂覆有金屬層或兩端均涂覆有金屬層，實(shí)心臺階圓柱上部為第一實(shí)心圓柱，該實(shí)心臺階圓柱下部為第二實(shí)心圓柱，第一實(shí)心圓柱直徑大于第二實(shí)心圓柱直徑，第一實(shí)心圓柱與第二實(shí)心圓柱交界處為倒角圓弧區(qū)，第二實(shí)心圓柱高度大于4.5mm。本發(fā)明提供一種可以控制二次諧波遷移的TM模介質(zhì)諧振器，該介質(zhì)諧振器能將二次諧波抑制在遠(yuǎn)離主頻帶的位置。
文檔編號H01P7/10GK101834338SQ20101016119
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者朱田中 申請人:張家港保稅區(qū)燦勤科技有限公司