CN111682293B

CN111682293B - 谐振滤波器

Info

Publication number: CN111682293B
Application number: CN202010555950.6A
Authority: CN
Inventors: S·塔米阿佐; G·瑞斯纳缇
Original assignee: Commscope Technologies LLC
Current assignee: Commscope Technologies LLC
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: US20170346148A1; US11024931B2; CN107210505B; US20200243939A1; US10658722B2; EP3235054B1; EP3691023A1; ES1282009U; WO2016096168A1; EP3879622A1; US11757164B2; US20210336315A1; US10236550B2; EP3879622B1; CN111682293A; ES1282009Y; EP3235054A1; CN107210505A; EP3691023B1; US20190165440A1

Abstract

本发明涉及谐振滤波器，包括：顶部接地面；底部接地面；第一导体、第二导体和第三导体，其中，第一导体与第二导体相邻，使得第一导体和第二导体一起构成具有电感主耦合和异号的电容主耦合的第一对导体，以及第三导体与第二导体相邻，使得第一导体和第三导体一起构成具有电感交叉耦合的第二对不相邻的导体，其中，所述第一导体至第三导体中的每一个包括被短接至底部接地面的基部和不接触顶部接地面的远端；和第一导电连接器，所述第一导电连接器将第一导体的基部连接至第二导体的基部；和第二导电连接器，所述第二导电连接器将第二导体的基部连接至第三导体的基部。

Description

谐振滤波器

本申请是名称为“具有相互补偿的电感和电容耦合的线性的滤波器”、国际申请日为2015年7月10日、国际申请号为PCT/EP2015/065916、国家申请号为201580062253.4的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2014年12月15日的美国临时专利申请no.62/091,696的申请日的权益，所述美国临时专利申请的教导通过引用整体地并入到本文中。

技术领域

本发明涉及电子器件，并且更具体地但不排他地，涉及用于射频(RF)应用的谐振滤波器。

背景技术

本节介绍了可帮助促进更好地理解本发明的方面。因此，本节的陈述将依此来阅读，并且不被理解为对关于什么是现有技术或者什么不是现有技术的承认。

用于RF应用的一种类型的滤波器是谐振滤波器，所述谐振滤波器包括同轴谐振器的组件，其中，谐振滤波器的总传递函数是各个谐振器的响应以及组件内不同的成对谐振器的电磁耦合的函数。

美国专利No.5,812,036(’036专利)公开了许多具有不同的同轴谐振器构造和拓扑的多种不同的谐振滤波器，所述专利的教导通过引用并入到本文中。

本说明书的图1对应于’036专利的图3，其描绘了六阶谐振滤波器200的顶部剖视图，该六阶谐振滤波器在输入端子204和输出端子206之间具有(2×3)阵列的同轴谐振器R1-R6。谐振滤波器200在五组相继的成对谐振器R1-R6之间具有五个耦合孔H1-H5，所述五个耦合孔能够在相继的对之间实现主耦合。另外，谐振滤波器200具有第一旁路耦合孔A_C1，该第一旁路耦合孔能够在非相继的成对谐振器R2和R5之间实现交叉耦合。谐振滤波器200还具有第二旁路耦合孔A_C2，该第二旁路耦合孔能够在非相继的成对谐振器R1和R6之间实现交叉耦合。五组相继的成对谐振器之间的主耦合和两组非相继的成对谐振器之间的交叉耦合均对谐振滤波器200的总传递函数有贡献。

本说明书的图2A和2B分别对应于’036专利的图1A和1B，其描绘了四阶线性的谐振滤波器1的顶部剖视图和侧剖视图，该四阶线性的谐振滤波器在输入端子30和输出端子40之间具有线性阵列的四个同轴谐振器5-8。谐振滤波器1在三组相继的成对谐振器5-8之间具有三个耦合孔A1-A3，所述三个耦合孔能够在相继的对之间主耦合。为了在非相继的成对谐振器5和8之间实现交叉耦合，谐振滤波器1具有在附图中以虚线表示的分立的外部旁路连接器C_C，其在谐振器5和8之间提供了直接欧姆连接。术语“直接欧姆连接”是指外部旁路连接器在没有物理地接触任何中间谐振器(即，谐振器6和7)的情况下使谐振器5物理地互连至谐振器8。如’036专利中所述，该类外部旁路连接器增大了滤波器的尺寸和复杂性，并且致使谐振滤波器1容易受到破坏。

发明内容

本发明提供一种线性的谐振滤波器，包括三个或更多个导体的线性阵列，所述线性阵列包括：第一对相邻的导体，该第一对相邻的导体具有电感主耦合和异号的电容主耦合；第二对不相邻的导体，该第二对不相邻的导体具有电感交叉耦合，其中：所述第一对相邻的导体和所述第二对不相邻的导体具有一个共同导体；在所述第二对不相邻的导体之间，不存在提供相应的电感交叉耦合的直接欧姆连接；并且所述异号的电容主耦合的至少一部分补偿所述第一对相邻的导体之间的所述电感主耦合的至少一部分；其中，每个导体包括：高阻抗基部，该高阻抗基部被短接至所述线性的谐振滤波器的底部接地面；和低阻抗的成形头部，该低阻抗的成形头部不接触所述线性的谐振滤波器的顶部接地面。

优选地，所述线性阵列中的至少两个导体具有不同形状。

优选地，所述线性阵列是不对称的。

优选地，所述线性的谐振滤波器具有一个或多个传输零点。

优选地，在相邻的导体之间不存在插入壁。

优选地，两个或更多个导体的成形头部是不同的。

优选地，所述线性的谐振滤波器还包括一个或多个导电连接器，每个导电连接器连接两个相邻导体的基部。

优选地，所述线性的谐振滤波器包括处于两个或更多个不同高度处的多个导电连接器，每个导电连接器连接两个相邻导体的基部。

优选地，所述线性的谐振滤波器还包括一个或多个调谐元件，每个调谐元件从所述线性的谐振滤波器的接地面伸出。

优选地，不同的成对相邻导体之间的距离是不同的。

优选地，所述异号的电容主耦合基本上完全地补偿所述第一对相邻导体之间的所述电感主耦合。

优选地，所述线性的谐振滤波器的第一输入/输出端口被连接至所述线性阵列中的第一导体；并且所述线性的谐振滤波器的第二I/O端口被连接至所述线性阵列中的最后的导体。

优选地，所述线性阵列中至少两对的成对相邻导体之间的耦合是可忽略的或者是零。

优选地，所述线性的谐振滤波器的第三I/O端口被连接至所述线性阵列中的中间导体。

优选地，所述线性的谐振滤波器的第一I/O端口被连接至所述线性阵列中的第一导体；并且所述线性的谐振滤波器的第二I/O端口被连接至所述线性阵列中的第二导体。

优选地，所述线性的谐振滤波器的第三I/O端口被连接至所述线性阵列中的至少两个其他导体。

优选地，所述线性阵列中的所有的导体间耦合是可忽略的或者是零；所述线性阵列中的每个导体经由相应的直接欧姆连接被连接至外部网络的相应非谐振的节点；并且所述线性的谐振滤波器的第一I/O端口和第二I/O端口被分别连接至所述外部网络的第一非谐振的节点和最后的非谐振的节点。

优选地，所述线性阵列中的所有的导体间耦合是可忽略的或者是零；所述线性阵列中的每个导体被连接至所述线性的谐振滤波器的第一I/O端口和第二I/O端口。

附图说明

本发明的其他实施例从以下详细说明、所附权利要求和附图将变得更加显而易见，其中，相同的附图标记标识类似的或者一致的元件。

图1对应于’036专利的图3，描绘了具有2×3阵列的同轴谐振器的六阶谐振滤波器的顶部剖视图；

图2A和2B分别对应于’036专利的图1A和1B，描绘了具有线性阵列的四个同轴谐振器的四阶线性的谐振滤波器的顶部剖视图和侧剖视图；

图3是谐振滤波器的侧剖视图；

图4是根据本发明的一个实施例的线性的谐振滤波器的侧剖视图；

图5是根据本发明的另一实施例的线性的谐振滤波器的侧剖视图；

图6描绘了根据本发明的一个实施例的具有六个内部导体和两个输入/输出(I/O)端口的六阶的、两端口、线性的谐振滤波器的Halma拓扑；

图7描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体和两个I/O端口的六阶的、两端口、折叠式、线性的谐振滤波器的Halma拓扑；

图8描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体和两个I/O端口的六阶的、两端口、广义盒式(extended-box)、线性的谐振滤波器的Halma拓扑；

图9描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体和两个I/O端口的六阶的、两端口、极点提取式、线性的谐振滤波器的Halma拓扑；

图10描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体和两个I/O端口的六阶的、两端口、横向式、线性的谐振滤波器的Halma拓扑；

图11描绘了根据本发明的另一实施例的具有十一个内部导体和三个I/O端口的11阶的、三端口、双工、线性的谐振滤波器的Halma拓扑；和

图12描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体和三个I/O端口的6阶的、三端口、箭式双工(arrow-diplexer)、线性的谐振滤波器的Halma拓扑。

具体实施方式

本发明的详细的说明性实施例公开在本文中。然而，为了描述本发明的示例性实施例的目的，本文所公开的具体结构的和功能的细节仅是代表性的。本发明可按许多替代形式实施，并且不应该被看作仅限于本文所阐述的实施例。此外，本文中所使用的技术名词仅是用于描述特定实施例的目的，并不意图限制本发明的示例性实施例。

如本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”意在同时包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“包括”和/或“包含”指明所述的特征、步骤或部件的存在，但不排除一个或者更多个其他特征、步骤或部件的存在或者附加。还应注意到，在一些替代实施例中，所指出的功能/作用可以不按附图中标注的顺序发生。例如，按顺序示出的两个图实际上可以基本上同时执行，或者可以有时按倒序地执行，取决于所涉及的功能/作用。

图3是谐振滤波器300的侧剖视图。滤波器300具有底部接地面302、顶部接地面304和侧部接地面306。虽然在图3中未标明，但是滤波器300一般具有圆柱形或者直线性的3D形状。

滤波器300的内部结构包括由以下部分构成的单个内部导体310：(i)高阻抗(圆柱形的或者直线性的)的基部312，所述基部被短接至底部接地面302，和(ii)低阻抗的杯状头部314，所述头部不接触顶部接地面304。取决于自身和相互的电容所需的量，作为杯状的替代，头部314可成形成类似音叉。另外，滤波器300具有圆柱形的调谐元件320，该调谐元件从顶部接地面304延伸到由杯状头部314所限定的内部体积316中。内部导体310的各个元件的形状、尺寸、位置和组成限定了谐振滤波器300的固有传递函数。

在某些实施例中，调谐元件320(其可以短接或者不短接到顶部接地面304)的位置可以被调整(例如，当调谐元件是接合顶部接地面304中的攻丝螺钉孔的带螺纹螺钉时，通过转动调谐元件)，以改变调谐元件在内部体积316内竖向地延伸的程度，以便改变谐振器内的耦合并且因此将单个谐振滤波器300的总传递函数调谐成不同于滤波器的固有传递函数。

图4是根据本发明的一个实施例的线性的谐振滤波器400的侧剖视图。类似图3的谐振滤波器300，谐振滤波器400具有底部接地面402、顶部接地面404和侧部接地面406。虽然在图4中未标明，但是滤波器400一般具有直线性的3D形状。

不同于仅具有单个内部导体310的图3的谐振滤波器300，线性的谐振滤波器400具有五个内部导体410(1)-410(5)，每个内部导体具有：(i)短接至底部接地面402的高阻抗基部412(i)，和(ii)不接触顶部接地面404的低阻抗的成形头部414(i)。在一些实施方式中，内部导体410被设计成用作阶跃阻抗谐振器(SIR)。

类似图2A-2B的现有技术的线性的谐振滤波器1，线性的谐振滤波器400的五个内部导体410(1)-410(5)被线性地设置，以形成导体的一维阵列。然而，注意到，内部导体410可以(但非必须地)完全地对准。一个或多个内部导体410可以朝向谐振滤波器400的前部或后部移位(即，移入或移出页面)。还注意到，不同于现有技术的线性的谐振滤波器1，在谐振滤波器400中相邻的内部导体410之间不存在插入壁。如以下进一步所阐明的，这能够在成对的不相邻的内部导体410之间实现更有效的交叉耦合。

类似于图3的谐振滤波器300，谐振滤波器400中的每个内部导体410(i)具有相应的调谐元件420(i)。谐振滤波器400还具有定位于相应的相邻内部导体410之间的四个附加的调谐元件422(1)-422(4)，其中，附加的调谐元件422(1)和422(2)从顶部接地面404伸出，而附加的调谐元件422(3)和422(4)从底部接地面402伸出。

如图4中所示，谐振滤波器400还具有四个导电的连接器418(1)-418(4)，每个导电的连接器提供了四对相邻的内部导体410中不同的一对导体之间的物理(即，欧姆)连接。

注意到，谐振滤波器400的内部导体410的一些头部414具有不同的形状，并且内部导体410之间的导体间距离在相邻对与相邻对间变化。在图4中，头部414(1)和414(5)可以是杯状的或者叉状的，而头部414(2)-414(4)必定是叉状的。另外，导体间连接器418的高度也在相邻对与相邻对间变化。还注意到，谐振滤波器400沿着其横向尺寸是不对称的，即，围绕例如内部导体410(3)的基部412(3)的竖向轴轴线的180度旋转产生了不同于图4中所示的谐振滤波器400的视图的视图。谐振滤波器400的所有这些不同的和变化的特征均对其总滤波器传递函数有贡献。因此，所述特征可以通过具体地设计以实现所需的滤波器传递函数。

通常，基于谐振滤波器400的特别的设计，在四对相邻的内部导体410中的每对导体之间存在电感和电容的主耦合，其中，对于每对导体，电容主耦合的符号与电感主耦合的符号相反，使得电容和电感的主耦合相互补偿到至少某些程度。另外，谐振滤波器400已经设计成使得在不相邻的内部导体410中的某些对导体之间存在不可以忽略的(例如，电感的)交叉耦合，其中，该不可以忽略的交叉耦合在不应用欧姆地连接不相邻的内部导体410的分立的旁路连接器的情况下实现，无论那些旁路连接器是在谐振滤波器400的内部还是外部。例如，在内部导体410(1)和内部导体410(3)之间可以存在不可以忽略的交叉耦合。另外，在内部导体410(1)和410(4)之间或者甚至在内部导体410(1)和410(5)之间可以存在较小的但是仍不可以忽略的交叉耦合。通常，两个内部导体之间分离的距离越大，则耦合强度越小。

发生两种基本的耦合机制：电容耦合和电感耦合，两者均对相邻的和不相邻的内部导体之间的耦合量有贡献。

电容耦合可以通过调整每个内部导体410的电容头部414的长度和/或阻抗来控制(例如，通过独立地调整内部导体410(3)的尺寸A、B和C)。这种相互作用对于相邻的成对内部导体410将贡献负的电容耦合量，并且对于不相邻的成对内部导体将贡献正的电容耦合量。

电感耦合可以通过调整连接不同的成对相邻内部导体的导体间连接器418的长度(图4中的D)和/或高度(图4中的E)来控制，其中，距离和高度可以在连接器与连接器间变化。这种相互作用对于相邻的和不相邻的成对内部导体410都将贡献正的电感耦合量。

主耦合(即，相邻的导体之间)和交叉耦合(即，不相邻的导体之间)的电容和电感的贡献可以被设计以满足规定的耦合值，至少在所规定的耦合值的一定范围内。对于所考虑的结构，交叉耦合的符号总是正的，而主耦合的符号可以根据电容和电感耦合的具体调和方便地设置。然后，可以实现耦合谐振器和混合符号耦合的网络。

取决于联接至适当地选择的内部导体的输入/输出(I/O)端口的数量和位置，可以实施不同类型的线性的谐振滤波器。本发明的线性的谐振滤波器(诸如，图4的线性的谐振滤波器400)可以由Halma拓扑来表征，所述Halma拓扑表示出相邻的导体之间和不相邻的导体之间的不可以忽略的主耦合和交叉耦合。

图5是根据本发明的另一实施例的线性的谐振滤波器500的侧剖视图。线性的谐振滤波器500类似于图4的线性的谐振滤波器400，且利用类似的附图标记标识类似的元件。注意到，在谐振滤波器500中，四个导电的连接器518(1)-518(4)在不同的成对相邻内部导体510之间提供了物理连接，该四个导电的连接器为壁状元件，其向下延伸至底部接地面502，其中，调谐元件522伸出到这些连接器之上。

图6描绘了根据本发明的一个实施例的具有六个内部导体610(1)-610(6)和两个输入/输出(I/O)端口630(1)和630(2)的六阶的、两端口、线性的谐振滤波器600的Halma拓扑。注意到，虽然Halma拓扑被描绘为内部导体的二维分布，但这仅仅是为了表示谐振滤波器600内的各种耦合。谐振滤波器600的物理实施涉及线性地设置的六个内部导体610(1)-610(6)。

图6中的导体间连线表征了谐振滤波器600内的不可以忽略的耦合。特别是，连线632(1，2)表征了相邻的导体610(1)和610(2)之间的主耦合，而连线632(2，3)表征了相邻的导体610(2)和610(3)之间的主耦合，并且对于连线632(3，4)、632(4，5)和632(5，6)也类似。另一方面，连线632(1，3)表征了不相邻的导体610(1)和610(3)之间的交叉耦合，连线632(2，4)表征了不相邻的导体610(2)和610(4)之间的交叉耦合，并且对于连线632(3，5)和632(4，6)也类似。

如图6中所示，I/O端口630(1)经由I/O连线634(1)连接至内部导体610(1)，而I/O端口630(2)经由I/O连线634(2)连接至内部导体610(6)。取决于特定的实施方式，I/O连线634(1)和634(2)可以是相应的I/O端口630和内部导体610之间的欧姆的或者非欧姆的连接。

虽然线性的谐振滤波器600具有六个内部导体，但是通常，该类线性的谐振滤波器可以被实施为：具有N＞2的任何数量的内部导体的线性阵列，并且两个I/O端口分别连接至该线性阵列中的第一个和最后一个内部导体。当内部导体的数量N为奇数时，线性的谐振滤波器可以被设计成提供多达(N-1)/2个传输零点。当内部导体的数量N为偶数时，线性的谐振滤波器可以被设计成提供多达N/2-1个传输零点。

作为优点，展现传输零点的不对称响应可以在不需要分立的旁路连接器(其为成对的不相邻的内部导体提供直接欧姆连接)的情况下使用N个内部导体的线性布置来实现。至少在原理上，在传输零点的位置上不存在限制，所述传输零点可以位于通带之上和之下。

图7描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体710(1)-710(6)和两个I/O端口730(1)和730(2)的六阶的、两端口、折叠式、线性的谐振滤波器700的Halma拓扑。除了在谐振滤波器700中的第二I/O端口730(2)连接至第二内部导体710(2)而不是最后的内部导体710(6)之外，折叠式、线性的谐振滤波器700类似于图6的线性的谐振滤波器600，在相邻的和不相邻的导体710之间具有类似的主耦合和交叉耦合。利用其准正则的折叠式拓扑，线性的谐振滤波器700可以提供多达四个传输零点。通常，本发明的N阶的、折叠式、线性的谐振滤波器可以提供多达N-2个传输零点。再次，至少在原理上，在传输零点的位置上不存在限制。

图8描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体810(1)-810(6)和两个I/O端口830(1)和830(2)的六阶的、两端口、广义盒式(extended-box)、线性的谐振滤波器800的Halma拓扑。除了在谐振滤波器800中相邻的导体810(2)和810(3)之间以及相邻的导体810(4)和810(5)之间的主耦合是可以忽略的或者甚至是不存在的之外，广义盒式、线性的谐振滤波器800类似于图6的线性的谐振滤波器600。每个可以忽略的或者不存在的主耦合可以通过使相应的两个导体之间的负电容耦合抵消该两个导体之间的正电感耦合来实现。

通常，对于N阶谐振滤波器，其中，N是偶数，当(i)两个I/O端口被联接至第一个和最后一个内部导体且(ii)从导体2k到导体2k+1(k＝1，…，N/2-1)的主耦合被设计成能尽可能小(理想地为零)时，则N级的广义盒式拓扑结果是具有提供多达N/2-1个传输零点的能力。再次，至少在原理上，在传输零点的位置上不存在限制。

图9描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体910(1)-910(6)和两个I/O端口930(1)和930(2)的六阶的、两端口、极点提取式、线性的谐振滤波器900的Halma拓扑。除了以下各点之外，极点提取式、线性的谐振滤波器900类似于图6的线性的谐振滤波器600：在谐振滤波器900中，(i)所有的导体间耦合是可以忽略的或者是零，并且(ii)每个内部导体910(i)经由相应的(欧姆的)连接944(i)被连接至外部网络940的相应的非谐振的节点942(i)，其中，两个I/O端口930(1)和930(2)被连接至外部网络940的第一个非谐振的节点942(1)和最后一个非谐振的节点942(6)。在该情况中，N＝6级的极点提取式拓扑结果是具有提供多达N＝6个传输零点的能力。外部耦合网络940必须在I/O端口930和谐振节点(即，内部导体910)之间实现岐管状连接并且例如可以以微波传输带技术在印刷电路板上实施。然后，非谐振的节点942可以被实施为合适长度的枝节。

图10描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体1010(1)-1010(6)和两个I/O端口1030(1)和1030(2)的六阶的、两端口、横向式、线性的谐振滤波器1000的Halma拓扑。除了在谐振滤波器1000中每个内部导体1010(i)被连接至I/O端口1030(1)和1030(2)两者之外，横向式、线性的谐振滤波器1000类似于具有可以忽略的或者为零的导体间耦合的图9的线性的谐振滤波器900。在该情况中，N＝6级的横向式拓扑结果是具有提供多达N-1＝5个传输零点的能力。横向式、线性的谐振滤波器1000具有两个外部耦合网络，其中，每个外部耦合网络在相应的I/O端口1030(i)和内部导体1010之间实现了星形连接，其中，例如，两个外部耦合网络都可以以微波传输带技术在单个印刷电路板上实施。

图11描绘了根据本发明的另一实施例的具有十一个内部导体1110(1)-1110(11)和三个I/O端口1130(1)、1130(2)、1130(3)的11阶的、三端口、双工、线性的谐振滤波器1100的Halma拓扑。除了在谐振滤波器1100中的中间的内部导体1110(6)被连接至中间的第三I/O端口1130(3)之外，双工、线性的谐振滤波器1100类似于图6的线性的谐振滤波器600。

该11阶的、双工、线性的谐振滤波器1100具有从第一I/O端口1130(1)到中间I/O端口1130(3)的6-1＝5级的第一线性路径和从中间的I/O端口1130(3)到第二I/O端口1130(2)的11-6＝5级的第二线性路径。通常，对于第K个(1＜K＜N)内部导体被连接至中间的I/O端口的本发明的N阶的、三端口、双工、线性的谐振滤波器，具有从第一I/O端口到中间的I/O端口的K-1级的第一线性路径和从中间的I/O端口到第二I/O端口的N-K级的第二线性路径。对于每个路径，可用的传输零点的数量以与图6的线性滤波器600的情况中相同的方式计算得出。注意到，对于奇数N，K可以(但非必须)等于(N+1)/2。换句话说，两个线性路径的级可以是相同的或者不同的。

图12描绘了根据本发明的另一实施例的具有六个内部导体1210(1)-1210(11)和三个I/O端口1230(1)、1230(2)、1230(3)的6阶的、三端口、箭式双工、线性的谐振滤波器1200的Halma拓扑。除了在谐振滤波器1200中导体1210(5)和1210(6)两者都被连接至I/O端口1230(3)之外，箭式双工、线性的谐振滤波器1200类似于图6的折叠式、线性的谐振滤波器600。注意到，在替代实施例中，多于两个的内部导体1210可以被连接至I/O端口1230(3)，这将影响可用的传输零点的数量。

本发明的谐振滤波器可以包括填充空气的空腔谐振器(诸如，具有全金属腔的谐振器)，或者带有介质的谐振器(诸如，TEM介质谐振器)。

虽然已经依据具有用于各个内部导体的可调整的调谐元件和定位在相邻的导体之间并且从顶部接地面或者底部接地面伸出的附加调谐元件的谐振滤波器描述了本发明，但是本发明不限于此。通常，本发明的谐振滤波器可以具有零个、一个或更多个调谐元件，其中，每个调谐元件是可独立地调整的或者固定的，并且从顶部接地面、底部接地面和侧部接地面伸出。

虽然已经依据在每组相邻的成对内部导体之间具有导体间连接器的谐振滤波器描述了本发明，但是本发明不限于此。通常，可以省略一个或多个或者所有的导体间连接器。

对本说明书来说，术语“耦合”、“相耦合”、“被耦合”、“连接”、“相连接”或者“被连接”涉及本技术领域中已知的或者之后发展的允许在两个或更多个元件之间传递能量的任何方式，尽管非必需，但是预期一个或更多个附加元件的插入。相反地，术语“直接耦合”、“直接连接”等意味着缺少所述附加元件。

除非明确地另外说明，否则每个数值和范围应被解释为近似的，就像措词“大约”或者“大致”位于值或范围之前。

将进一步理解的是，为解释本发明的实施例而已经描述并示出的部件的细节、材料和布置的各种改变可以在不脱离由以下权利要求所涵盖的本发明实施例的情况下由本领域的普通技术人员作出。

在包括任何权利要求的本说明书中，术语“每个”可用于指多个前面提及的元件或者步骤的一个或多个指定特性。当与开放式术语“包括”一起使用时，术语“每个”的提及不排除附加的、未提及的元件或者步骤。因此，将理解，设备可具有附加的、未提及的元件并且方法可具有附加的、未提及的步骤，其中，所述附加的、未提及的元件或者步骤不具有所述一个或更多个指定特性。

权利要求中的图号和/或附图标记的使用意在标识所要求保护的主题的一个或多个可能的实施例以便于权利要求的解释。这种使用不被看作是将那些权利要求的范围必然限制到相应附图中所示的实施例。

本文中对“一个实施例”或者“实施例”的提及意味着与实施例结合地描述的具体特征、结构或者特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中的不同位置中的短语“在一个实施例中”的出现不一定全都指同一实施例，也不是与其他实施例必定互相排斥的单独的或替代的实施例。这同样适用于术语“实施方式”。

由本说明书中的权利要求所覆盖的实施例被限于以下实施例：(1)通过本说明书能够实施，和(2)对应于法定的主题。不能够实施的实施例和对应于非法定主题的实施例被明确地放弃，即便它们落入权利要求的范围内。

Claims

1.一种谐振滤波器，包括：

顶部接地面；

底部接地面；

第一导体、第二导体和第三导体，其中，第一导体与第二导体相邻，使得第一导体和第二导体一起构成具有电感主耦合和异号的电容主耦合的第一对导体，以及第三导体与第二导体相邻，使得第一导体和第三导体一起构成具有电感交叉耦合的第二对不相邻的导体，其中，所述第一导体至第三导体中的每一个包括被短接至底部接地面的基部和不接触顶部接地面的远端；和

第一导电连接器，所述第一导电连接器将第一导体的基部连接至第二导体的基部；和

第二导电连接器，所述第二导电连接器将第二导体的基部连接至第三导体的基部。

2.根据权利要求1所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体各自包括同轴谐振器。

3.根据权利要求1所述的谐振滤波器，其中，不存在提供所述第一导体与所述第三导体之间的电感交叉耦合的直接欧姆连接。

4.根据权利要求1所述的谐振滤波器，其中，所述第一导电连接器在所述底部接地面上方的第一高度不同于所述第二导电连接器在所述底部接地面上方的第二高度。

5.根据权利要求1或4所述的谐振滤波器，其中，所述第一导电连接器的第一长度不同于所述第二导电连接器的第二长度。

6.根据权利要求1所述的谐振滤波器，还包括从所述底部接地面向上延伸的第一可调整调谐元件。

7.根据权利要求6所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体是多个导体中的三个。

8.根据权利要求7所述的谐振滤波器，其中，所述第一可调整调谐元件位于所述多个导体中的两个之间。

9.根据权利要求7所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体的远端和所述第二导体的远端均包括成形头部，并且其中，所述第一导体的成形头部和所述第二导体的成形头部是不同的。

10.根据权利要求7所述的谐振滤波器，其中，第一对相邻导体的基部之间的第一距离不同于第二对相邻导体的基部之间的第二距离。

11.根据权利要求1所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体被线性地布置以形成导体的一维阵列。

12.根据权利要求11所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体不是完全对准的。

13.根据权利要求6所述的谐振滤波器，还包括第二可调整调谐元件，所述第二可调整调谐元件延伸到所述第一导体至第三导体中的一个的远端中。

14.根据权利要求6或13所述的谐振滤波器，还包括第三可调整调谐元件，所述第三可调整调谐元件从所述顶部接地面在所述第一导体至第三导体中的两个相邻导体之间向下延伸。

15.根据权利要求1所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体中的每一个的所述基部包括高阻抗基部，并且所述第一导体至第三导体中的每一个的所述远端包括低阻抗远端。

16.一种谐振滤波器，包括：

顶部接地面；

底部接地面；

第一导体，所述第一导体包括被短接至底部接地面的第一高阻抗基部；

与第一导体相邻的第二导体，所述第二导体包括被短接至底部接地面的第二高阻抗基部；

与第二导体相邻的第三导体，所述第三导体包括被短接至底部接地面的第三高阻抗基部，其中，第二导体在第一导体和第三导体之间；

第一导电连接器，所述第一导电连接器将第一高阻抗基部直接连接至第二高阻抗基部；和

第二导电连接器，所述第二导电连接器将第二高阻抗基部连接至第三高阻抗基部，

其中，第一导电连接器在底部接地面上方的第一高度不同于第二导电连接器在底部接地面上方的第二高度。

17.根据权利要求16所述的谐振滤波器，其中，所述第一导电连接器的第一长度不同于所述第二导电连接器的第二长度；并且

其中，所述第一导体至第三导体中的每一个包括不接触谐振滤波器的顶部接地面的低阻抗远端。

18.根据权利要求16所述的谐振滤波器，还包括从所述底部接地面向上延伸的第一可调整调谐元件。

19.根据权利要求16所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体不是完全对准的。

20.根据权利要求16所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体中的至少两个的远端包括具有不同形状的相应的成形头部。

21.根据权利要求16所述的谐振滤波器，还包括：第四导体，所述第四导体包括被短接至底部接地面的第四高阻抗基部；和第三导电连接器，所述第三导电连接器将第三高阻抗基部连接至第四高阻抗基部；其中，第三导电连接器在底部接地面上方的第三高度不同于第二导电连接器在底部接地面上方的第二高度。

22.一种双工器，包括：

底部接地面；

第一至第十一导体，每个导体包括：被短接至底部接地面的高阻抗基部；和低阻抗远端；

第一I/O端口，其直接被连接至第一导体；

第二I/O端口，其直接被连接至第六导体；和

第三I/O端口，其直接被连接至第十一导体，

其中，

第一至第十一导体中的第一对相邻的导体具有电感主耦合和异号的电容主耦合；和

第一至第十一导体中的第二对不相邻的导体具有电感交叉耦合，其中，所述第一对相邻的谐振器和所述第二对不相邻的谐振器具有一个共同导体。

23.根据权利要求22所述的双工器，其中，第一至第六导体形成在第一行中，并且第六至第十一导体形成在第二行中。

24.一种谐振滤波器，包括具有三个或更多导体的线性阵列，所述线性阵列包括：

第一对相邻的导体，该第一对相邻的导体具有电感主耦合和异号的电容主耦合；

第二对不相邻的导体，该第二对不相邻的导体具有电感交叉耦合，

其中：

所述第一对相邻的导体和所述第二对不相邻的导体具有一个共同导体；

在所述第二对不相邻的导体之间，不存在提供相应的电感交叉耦合的直接欧姆连接；并且

所述异号的电容主耦合的至少一部分补偿所述第一对相邻的导体之间的所述电感主耦合的至少一部分；

其中，每个导体包括：

基部，该基部被短接至所述谐振滤波器的底部接地面；和

远端，该远端不接触所述谐振滤波器的顶部接地面。

25.根据权利要求24所述的谐振滤波器，其中，每个导体的远端包括具有杯形或叉形的低阻抗头部。

26.根据权利要求25所述的谐振滤波器，还包括延伸到导体中的一个的低阻抗头部中的第一可调整调谐元件。

27.根据权利要求26所述的谐振滤波器，还包括从所述底部接地面向上延伸的第二可调整调谐元件。

28.根据权利要求26或27所述的谐振滤波器，还包括第三可调整调谐元件，所述第三可调整调谐元件从所述顶部接地面在所述导体中的两个相邻导体之间向下延伸。

29.根据权利要求24所述的谐振滤波器，其中，在相邻的导体之间不存在插入壁。

30.根据权利要求24所述的谐振滤波器，其中，每个导体的远端包括成形头部，并且其中，两个或更多个导体的成形头部是不同的，并且其中，不同对的相邻导体中的至少一些之间的距离是不同的。

31.一种谐振滤波器，包括具有三个或更多导体的线性阵列，所述线性阵列包括：

第一导体和与第一导体相邻的第二导体，所述第一导体和第二导体一起构成具有电感主耦合和异号的电容主耦合的第一对导体；

与第一导体相对并且与第二导体相邻的第三导体，所述第一导体和第三导体一起构成具有电感交叉耦合的第二对不相邻的导体；和

从谐振滤波器的接地面延伸的第一可调整调谐元件，

其中，不存在提供所述第一导体与所述第三导体之间的相应电感交叉耦合的直接欧姆连接，并且

所述异号的电容主耦合的至少一部分补偿所述第一对导体之间的所述电感主耦合的至少一部分。

32.根据权利要求31所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体中的每一个包括：

高阻抗基部，该高阻抗基部被短接至所述谐振滤波器的底部接地面；和

远端，该远端不接触所述谐振滤波器的顶部接地面。

33.根据权利要求32所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体中的每一个的所述远端包括成形头部。

34.根据权利要求33所述的谐振滤波器，其中，所述第一导体至第三导体中的两个或更多个导体的成形头部是不同的，并且其中，不同对的相邻导体的高阻抗基部之间的距离是不同的。

35.根据权利要求33所述的谐振滤波器，还包括第二可调整调谐元件，所述第二可调整调谐元件延伸到所述第一导体至第三导体中的一个的所述成形头部中。

36.根据权利要求35所述的谐振滤波器，还包括从所述底部接地面向上延伸的第三可调整调谐元件。

37.根据权利要求36所述的谐振滤波器，其中，所述第一可调整调谐元件从所述顶部接地面在所述第一导体至第三导体中的两个相邻导体之间向下延伸。

38.根据权利要求32所述的谐振滤波器，还包括一个或多个导电连接器，每个导电连接器连接所述第一导体至第三导体中的两个相邻导体的高阻抗基部。

39.根据权利要求31所述的谐振滤波器，其中，所述第一可调整调谐元件在所述第二导体与所述第三导体之间延伸。

40.一种谐振滤波器(400)，包括导体(410)的线性阵列，所述线性阵列包括：

多对相邻的导体，所述多对相邻的导体包括第一对相邻的导体(410(1)、410(2))，该第一对相邻的导体具有电感主耦合和异号的电容主耦合；

第二对不相邻的导体(410(1)、410(3))，该第二对不相邻的导体具有电感交叉耦合，其中：

所述第一对相邻的导体和所述第二对不相邻的导体具有一个共同导体(410(1))；

其中，所述线性阵列中其他的每对相邻导体之间的耦合是可忽略的或者是零,

其中：

所述谐振滤波器的第一输入/输出(I/O)端口被连接至所述线性阵列中的第一导体；并且

所述谐振滤波器的第二I/O端口被连接至所述线性阵列中的最后的导体。

41.根据权利要求40所述的谐振滤波器，其中：所述谐振滤波器的第三I/O端口被连接至所述线性阵列中的中间导体。

42.根据权利要求40所述的谐振滤波器，其中，第一导体至第三导体各自包括同轴谐振器。

43.根据权利要求40所述的谐振滤波器，还包括：

底部接地面；

第一导电连接器，所述第一导电连接器连接第一对相邻导体中的导体的基部；和

第二导电连接器，所述第二导电连接器连接第二对相邻导体中的导体的基部，

其中，所述导体的基部被短接至底部接地面。

44.根据权利要求43所述的谐振滤波器，其中，所述第一导电连接器在所述底部接地面上方的第一高度不同于所述第二导电连接器在所述底部接地面上方的第二高度。

45.根据权利要求43所述的谐振滤波器，其中，所述第一导电连接器在所述底部接地面上方的第一长度不同于所述第二导电连接器在所述底部接地面上方的第二长度。

46.根据权利要求43所述的谐振滤波器，还包括从所述底部接地面向上延伸的第一可调整调谐元件。

47.根据权利要求40所述的谐振滤波器，其中，所述导体中的至少一些的远端包括成形头部，并且其中，所述导体中的至少两个的成形头部是不同的。

48.一种谐振滤波器(400)，包括具有三个或更多个导体(410)的线性阵列，所述线性阵列包括：

第一对相邻的导体(410(1)、410(2))，该第一对相邻的导体具有电感主耦合和异号的电容主耦合；

其中，所述线性阵列中的所有的导体间耦合是可忽略的或者是零；

所述线性阵列中的每个导体经由相应的欧姆连接被连接至外部网络的相应非谐振的节点；并且

所述谐振滤波器的第一I/O端口和第二I/O端口被分别连接至所述外部网络的第一非谐振的节点和最后的非谐振的节点。

49.一种谐振滤波器(400)，包括具有三个或更多个导体(410)的线性阵列，所述线性阵列包括：

所述线性阵列中的每个导体被连接至所述谐振滤波器的第一I/O端口和第二I/O端口两者。

50.一种谐振滤波器(400)，包括具有三个或更多个导体(410)的线性阵列，所述线性阵列包括：

其中，谐振滤波器还包括多个导电连接器(418(i))，每个导电连接器连接两个相邻导体的基部。

51.根据权利要求50所述的谐振滤波器，其中，第一导体至第三导体各自包括同轴谐振器。

52.根据权利要求50所述的谐振滤波器，还包括底部接地面，其中，所述导电连接器中的第一导电连接器在所述底部接地面上方的第一高度不同于所述导电连接器中的第二导电连接器在所述底部接地面上方的第二高度。

53.根据权利要求50所述的谐振滤波器，其中，所述导电连接器中的第一导电连接器的第一长度不同于所述导电连接器中的第二导电连接器的第二长度。

54.根据权利要求50所述的谐振滤波器，还包括底部接地面和从所述底部接地面向上延伸的第一可调整调谐元件。

55.根据权利要求54所述的谐振滤波器，还包括顶部接地面和第二可调整调谐元件，所述第二可调整调谐元件从所述顶部接地面在所述三个或更多个导体中的两个相邻导体之间向下延伸。

56.根据权利要求50所述的谐振滤波器，还包括：

顶部接地面；和

底部接地面。

57.根据权利要求56所述的谐振滤波器，其中，所述三个或更多个导体中的每一个包括被短接至所述底部接地面的基部。

58.根据权利要求57所述的谐振滤波器，其中，所述三个或更多导体中的每一个包括不接触所述顶部接地面的远端。

59.根据权利要求58所述的谐振滤波器，其中，所述远端包括低阻抗远端，并且所述基部包括高阻抗基部。