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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介質濾波器由幾個耦合在一起的介質諧振器組成。金屬腔諧振器的主要損耗來自導體的損耗。介質濾波器采用電介質(如微波陶瓷)代替金屬導體,可以限制腔體中的電磁場,因此具有較高的Q值。
據電磁波的傳播特性,當電磁波從高介電常數介質進入低介電常數介質時,會在介質的界面處發射和折射。當入射角大于或等于臨界角時,電磁波將被全反射。介質的介電常數越高,臨界角越小,越容易發生全反射現象,越容易在介質表面形成磁壁。介質諧振器由被磁性壁包圍的介質塊組成。這種微波諧振器由高介電常數、低損耗的介質材料制成,基本將電磁能量集中在諧振腔內,輻射損耗很小。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通常為0.0001 ~ 0.0002,其Q值可達500 ~ 10 000。正是因為介質的品質因數很高,大部分電磁能量集中在介質諧振器中,所以電磁振蕩容易維持。因此,介質諧振器可以用作濾波器。目前,陶瓷介電材料的相對介電常數約為39,最大可達90以上。因此,使用介電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性能。