介質濾波器的種類繁多,不同的種類應用的頻率范圍及場合不同。介質濾波器是通過介質諧振器之間的耦合構成。介質諧振器濾波器的Q值高、插入損耗低、尺寸小、重量輕,被廣泛應用在無線基站、衛星通信、導航系統、電子對抗等系統中。
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介質濾波器是由數個介質諧振器耦合而成的。金屬材料空腔諧振器的關鍵損耗來源于電導體的損耗,介質濾波器用介質(如微波陶瓷)替代金屬材料電導體,可以把電磁場限定于諧振器以內,所以具備較高的Q值。
根據無線電波的傳播特性,當無線電波從高介電常數介質進入低介電常數介質時,會在介質的界面處傳播和折射。當入射角大于或等于臨界角時,無線電波將產生全反射。
介質的介電常數越高,臨界角越小,越容易發生全反射,越容易在介質表層產生磁壁。介質諧振器由磁性壁排列的介質塊組成。這種微波諧振器,由高介電常數、低損耗的介質原料制成,其磁場動能大部分集中在諧振器內,輻射源損耗很小。介質本身的損耗決定了諧振器的Q值,即Q=1/tanδ。一些常見介質材料的損耗角正切一般為0.0001 ~ 0.0002,其Q值可達500 ~ 10000。正是因為介質的高品質因數,磁感應的動能大部分集中在介質諧振器中,所以電磁振蕩非常容易持續。因此,介質諧振器可以用作濾波器。目前陶瓷介電原料的相對介電常數在39左右,最大可保證在90以上。因此,使用電介質原材料作為諧振器可以大大減小濾波器的體積和質量,并且不會降低濾波器的特性。