本发明涉及一种谐振子，所述谐振子包括两个或多个依次堆叠的介质片，所述介质片中至少有相邻两介质片之间设置有人造微结构，所述相邻两介质片之间通过粘接层连接，且所述粘接层不覆盖所述人造微结构的表面，所述人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的结构。本发明还涉及制备该谐振子的方法以及具有该谐振子的谐振腔、滤波器件及微波设备。本发明的粘结层未覆盖在人造微结构表面，使得谐振子的损耗相对于人造微结构表面上覆有粘结层的损耗要低，从而使其本发明制备的谐振子的Q值高，具有该谐振子的谐振腔、滤波器件和微波设备的损耗都明显减小。
1.一种谐振子，其特征在于，所述谐振子包括两个或多个依次堆叠的介质片，所述介质片中至少有相邻两介质片之间设置有人造微结构，所述相邻两介质片之间通过粘接剂形成的粘接层连接，且所述粘接层不覆盖所述人造微结构，所述人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的结构。
2.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘接层覆盖所述相邻两介质片之间的除人造微结构以外的所有或部分区域。
3.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，任意相邻两介质片之间均设置有人造微结构并通过粘接层粘接，且所述粘接层不覆盖相应的人造微结构的表面。
4.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘接层包括两个或多个粘接点，每个粘接点具有预设体积量的粘接剂。
5.根据权利要求4所述的谐振子，其特征在于，所述两个或多个粘接点随机或对称地分布在所述相邻两介质片之间的区域上。
6.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘接层为一层粘接剂构成的粘接环，且所述粘接环铺满所述相邻两介质片之间的预设面积。
7.根据权利要求6所述的谐振子，其特征在于，所述粘接环为不规则形状或者为对称的环形。
8.根据权利要求7所述的谐振子，其特征在于，所述介质片为圆环形，所述粘接环为与所述介质片共中心线的圆环形。
9.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述人造微结构随机或有规律地排布在所述相邻两介质片中的一个介质片表面上。
10.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述人造微结构成环形阵列或矩形阵列地排布在所述相邻两介质片中的一个介质片表面上。
11.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质片为圆环形，所述人造微结构以所述介质片表面的圆心为旋转中心成环形阵列排布。
12.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质片为方形，所述人造微结构以所述介质片的长度边或宽度边分别为行方向和列方向成矩形阵列排布。
13.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘接层的厚度大于或等于所述人造微结构的厚度。
14.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘结层的粘结剂的介电常数为
15.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘结层的粘结剂的介电常数为
1～3.5，损耗角正切值为0.0001～0.05。
16.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述粘接层的粘接剂的介电常数为
2～3.5，损耗角正切值为0.0001～0.006。
17.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述人造微结构设置在所述相邻两介质片中的一个介质片表面的边缘上。
18.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，自所述人造微结构所附着的介质片的中心向外，随着距离的增大，所述人造微结构的等效折射率逐渐增大。
19.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，自所述人造微结构所附着的介质片的中心向外，随着距离的增大，所述人造微结构的尺寸逐渐增大。
20.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述两个或多个介质片的厚度均相等或不完全相等。
21.一种制备如权利要求1至20任一项所述的谐振子的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a、在介质片表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
b、将粘结剂置于所述介质片的设有人造微结构的表面上，且粘结剂不覆盖在人造微结构上，得到超材料片；
c、将另一介质片叠加到步骤b得到的超材料片上，使得人造微结构位于两介质片之间，粘接剂粘接两个介质片形成粘结层。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤a中，介质片有预设的多个，分别在每个介质片表面上加工出人造微结构。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，步骤b中，分别在每个介质片的设有人造微结构的表面上放置粘接剂，且粘接剂不覆盖在人造微结构上，得到相应多个超材料片，并将所述多个超材料片按同一方向依次堆叠。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，步骤c中，将另一介质片叠加到步骤b得到的堆叠的超材料片上，使得最外端的超材料片上的人造微结构位于该超材料片的介质片与所述另一介质片之间，各相邻两介质片通过粘接剂连接，粘接剂形成粘接层。
25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤a中，通过在介质片表面上镀导电材料层后对所述导电材料层进行蚀刻，加工出具有几何图形的人造微结构。
26.一种制备如权利要求1至20任一项所述的谐振子的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a、在介质片表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
c、将步骤a得到的介质片与步骤b得到的介质片依靠所述粘接剂粘接，且使得人造微结构位于两介质片之间，粘结剂不覆盖在人造微结构上，粘接剂粘接两个介质片形成粘结层。
27.一种制备如权利要求1至20任一项所述的谐振子的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a、在介质片的一侧表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
b、将所述介质片的另一侧表面上放置粘结剂，所述粘接剂在所述人造微结构所在的一侧表面上的投影与所述人造微结构错开而不叠合；
c、依次重复步骤a、b，制得多个一侧表面设有人造微结构、另一侧表面设置有粘接剂的介质片；
d、将步骤c得到的多个介质片按同一方向依次堆叠，相邻两介质片之间依靠所述粘接剂粘接，且使得人造微结构位于两介质片之间，粘结剂不覆盖在人造微结构上，粘接剂粘接相邻两介质片形成粘结层。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，步骤d中，将步骤c得到的多个介质片按照同一方向依次堆叠，则最外端的两个介质片其中一个外表面设有粘接剂，另一个介质片的外表面设有人造微结构，分别在所述最外端的两个介质片外表面上各粘附一个设有人造微结构的介质片和设有粘接剂的介质片。
29.一种谐振腔，包括腔体、位于所述腔体内的谐振子，其特征在于，所述谐振子为权利要求1至20任一项所述的谐振子。
30.一种滤波器件，包括至少一个谐振腔，其特征在于，至少其中一个谐振腔为权利要求29所述的谐振腔。
31.根据权利要求30所述的滤波器件，其特征在于，所述滤波器件为滤波器或双工器。
32.根据权利要求30所述的滤波器件，其特征在于，所述滤波器件为带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器或多频段滤波器。
33.一种微波设备，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块以及如权利要求30至32任一项所述滤波器件，所述滤波器件的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接。
34.根据权利要求33所述的微波设备，其特征在于，所述微波设备为基站。
35.根据权利要求34所述的微波设备，其特征在于，所述基站包括双工器，所述双工器包括发信带通滤波器和收信带通滤波器，所述发信带通滤波器和收信带通滤波器中至少一个为所述滤波器件。
36.根据权利要求33所述的微波设备，其特征在于，所述电磁波设备为飞机或雷达或卫星。
谐振子、制备谐振子的方法、谐振腔、滤波器件及微波设备
技术领域
[0001] 本发明涉及射频元器件及其设备，更具体地说，涉及一种谐振子、谐振子制备方法、谐振腔、滤波器件及微波设备。
背景技术
[0002] 传统的滤波器的谐振子都是微波介质材料制成，谐振子内不含由人造微结构，所以不需要将谐振子切割成多个介质片，也就不存在粘结介质片的问题。但要实现滤波器谐振频率低就需要在传统的谐振子内加工人造微结构，因此需要将传统谐振子切割成多个介质片，在介质片上加工人造微结构，但带人造微结构的介质片的粘结工艺是一个需要解决的问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低损耗、谐振频率低的谐振子、谐振腔、滤波器件及微波设备。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种谐振子，包括两个或多个依次堆叠的介质片，所述介质片中至少有相邻两介质片之间设置有人造微结构，所述相邻两介质片之间通过粘接层连接，且所述粘接层不覆盖所述人造微结构，所述人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的结构。
[0005] 在本发明所述的谐振子中，所述粘接层覆盖所述相邻两介质片之间的除人造微结构以外的所有或部分区域。
[0006] 在本发明所述的谐振子中，任意相邻两介质片之间均设置有人造微结构并通过粘接层粘接，且所述粘接层不覆盖相应的人造微结构的表面。
[0007] 在本发明所述的谐振子中，所述粘接层包括两个或多个粘接点，每个粘接点具有预设体积量的粘接剂。
[0008] 在本发明所述的谐振子中，所述两个或多个粘接点随机或对称地分布在所述相邻两介质片之间的区域上。
[0009] 在本发明所述的谐振子中，所述粘接层为一层粘接剂构成的粘接环，且所述粘接环铺满所述相邻两介质片之间的预设面积。
[0010] 在本发明所述的谐振子中，所述粘接环为不规则形状或者为对称的环形。
[0011] 在本发明所述的谐振子中，所述介质片为圆环形，所述粘接环为与所述介质片共中心线的圆环形。
[0012] 在本发明所述的谐振子中，所述人造微结构随机或有规律地排布在所述相邻两介质片中的一个介质片表面上。
[0013] 在本发明所述的谐振子中，所述人造微结构成环形阵列或矩形阵列地排布在所述相邻两介质片中的一个介质片表面上。
[0014] 在本发明所述的谐振子中，所述介质片为圆环形，所述人造微结构以所述介质片表面的圆心为旋转中心成环形阵列排布。
[0015] 在本发明所述的谐振子中，所述介质片为方形，所述人造微结构以所述介质片的长度边或宽度边分别为行方向和列方向成矩形阵列排布。
[0016] 在本发明所述的谐振子中，所述粘接层的厚度大于或等于所述人造微结构的厚度。
[0017] 在本发明所述的谐振子中，所述粘结层的粘结剂的介电常数为1~5，损耗角正切值为0.0001~0.1。
[0018] 在本发明所述的谐振子中，所述粘结层的粘结剂的介电常数为1~3.5，损耗角正切值为0.0001~0.05。
[0019] 在本发明所述的谐振子中，所述粘接层的粘接剂的介电常数为2~3.5，损耗角正切值为0.0001~0.006。
[0020] 在本发明所述的谐振子中，所述人造微结构设置在所述相邻两介质片中的一个介质片表面的边缘上。
[0021] 在本发明所述的谐振子中，自所述人造微结构所附着的介质片的中心向外，随着距离的增大，所述人造微结构的等效折射率逐渐增大。
[0022] 在本发明所述的谐振子中，自所述人造微结构所附着的介质片的中心向外，随着距离的增大，所述人造微结构的尺寸逐渐增大。
[0023] 在本发明所述的谐振子中，所述两个或多个介质片的厚度均相等或不完全相等。
[0024] 本发明还提供一种制备上述的谐振子的方法，所述方法包括如下步骤：
[0025] a、在介质片表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
[0026] b、将粘结剂置于所述介质片的设有人造微结构的表面上，且粘结剂不覆盖在人造微结构上，得到超材料片；
[0027] c、将另一介质片叠加到步骤b得到的超材料片上，使得人造微结构位于两介质片之间，粘接剂粘接两个介质片形成粘结层。
[0028] 在本发明所述的方法中，步骤a中，介质片有预设的多个，分别在每个介质片表面上加工出人造微结构。
[0029] 在本发明所述的方法中，步骤b中，分别在每个介质片的设有人造微结构的表面上放置粘接剂，且粘接剂不覆盖在人造微结构上，得到相应多个超材料片，并将所述多个超材料片按同一方向依次堆叠。
[0030] 在本发明所述的方法中，步骤c中，将另一介质片叠加到步骤b得到的堆叠的超材料片上，使得最外端的超材料片上的人造微结构位于该超材料片的介质片与所述另一介质片之间，各相邻两介质片通过粘接剂连接，粘接剂形成粘接层。
[0031] 在本发明所述的方法中，步骤b中，所述粘接剂通过点胶机点在所述介质片的表面上，各点的粘接剂分别形成粘接点。
[0032] 在本发明所述的方法中，所述粘接点随机或对称地分布在所述介质片的表面上。
[0033] 在本发明所述的方法中，步骤b中，所述粘接剂成环形地涂覆在所述介质片的表面上，所述环形粘接剂形成粘接环。
[0034] 在本发明所述的方法中，所述粘接环为不规则形状或者为对称的环形。
[0035] 在本发明所述的方法中，所述介质片为圆环形，所述粘接环为与所述介质片共中心线的圆环形。
[0036] 在本发明所述的方法中，步骤c中，粘接剂粘接两个介质片时，对两介质片施加压力或加热，使所述粘接剂固化，形成粘接层。
[0037] 在本发明所述的方法中，步骤b中，将预设体积量的粘接剂置于所述介质片的表面上。
[0038] 在本发明所述的方法中，所述预设体积量小于所述介质片的设有人造微结构的一侧表面的面积与粘接剂的预设厚度的乘积。
[0039] 在本发明所述的方法中，所述粘接层的预设厚度大于或等于所述人造微结构的厚度。
[0040] 在本发明所述的方法中，所述粘结层的粘结剂的介电常数为1~5，损耗角正切值为0.0001~0.1。
[0041] 在本发明所述的方法中，所述粘结层的粘结剂的介电常数为1~3.5，损耗角正切值为0.0001~0.05。
[0042] 在本发明所述的方法中，所述粘接层的粘接剂的介电常数为2~3.5，损耗角正切值为0.0001~0.006。
[0043] 在本发明所述的方法中，所述两个或多个介质片的厚度均相等或不完全相等。
[0044] 在本发明所述的方法中，步骤a中，通过在介质片表面上镀导电材料层后对所述导电材料层进行蚀刻，加工出具有几何图形的人造微结构。
[0045] 本发明还涉及另一种制备上述的谐振子的方法，所述方法包括如下步骤：
[0046] a、在介质片表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
[0047] b、将另一介质片表面上放置粘结剂；
[0048] c、将步骤a得到的介质片与步骤b得到的介质片依靠所述粘接剂粘接，且使得人造微结构位于两介质片之间，粘结剂不覆盖在人造微结构上，粘接剂粘接两个介质片形成粘结层。
[0049] 在本发明所述的方法中，步骤a中，通过在介质片表面上镀导电材料层后对所述导电材料层进行蚀刻，加工出具有几何图形的人造微结构。
[0050] 在本发明所述的方法中，步骤b中，采用点胶机将粘接剂置于所述另一介质片表面上。
[0051] 在本发明所述的方法中，步骤c中，粘接剂粘接两个介质片时，对两介质片施加压力或加热，使所述粘接剂固化，形成粘接层。
[0052] 本发明还涉及一种制备如权利要求1所述的谐振子的方法，所述方法包括如下步骤：
[0053] a、在介质片的一侧表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
[0054] b、将所述介质片的另一侧表面上放置粘结剂，所述粘接剂在所述人造微结构所在的一侧表面上的投影与所述人造微结构错开而不叠合；
[0055] c、依次重复步骤a、b，制得多个一侧表面设有人造微结构、另一侧表面设置有粘接剂的介质片；
[0056] d、将步骤c得到的多个介质片按同一方向依次堆叠，相邻两介质片之间依靠所述粘接剂粘接，且使得人造微结构位于两介质片之间，粘结剂不覆盖在人造微结构上，粘接剂粘接相邻两介质片形成粘结层。
[0057] 在本发明所述的方法中，步骤a中，通过在介质片表面上镀导电材料层后对所述导电材料层进行蚀刻，加工出具有几何图形的人造微结构。
[0058] 在本发明所述的方法中，步骤b中，采用点胶机将粘接剂置于所述介质片的另一侧表面上。
[0059] 在本发明所述的方法中，步骤d中，粘接剂粘接两个介质片时，对两介质片施加压力或加热，使所述粘接剂固化，形成粘接层。
[0060] 在本发明所述的方法中，步骤d中，将步骤c得到的多个介质片按照同一方向依次堆叠，则最外端的两个介质片其中一个外表面设有粘接剂，另一个介质片的外表面设有人造微结构，分别在所述最外端的两个介质片外表面上各粘附一个设有人造微结构的介质片和设有粘接剂的介质片。
[0061] 本发明还涉及一种谐振腔，包括腔体、位于所述腔体内的谐振子，所述谐振子为上述任一项所述的谐振子。
[0062] 本发明还涉及一种滤波器件，包括至少一个谐振腔，至少其中一个谐振腔为上述的谐振腔。
[0063] 在本发明所述的滤波器件中，所述滤波器件为滤波器或双工器。
[0064] 在本发明所述的滤波器件中，所述滤波器件为带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器或多频段滤波器。
[0065] 本发明还涉及一种微波设备，包括信号发射模块、信号接收模块以及滤波器件，所述滤波器件的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，其特征在于，所述滤波器件为上述的滤波器件。
[0066] 在本发明所述的微波设备中，所述微波设备为基站。
[0067] 在本发明所述的微波设备中，所述基站包括双工器，所述双工器包括发信带通滤波器和收信带通滤波器，所述发信带通滤波器和收信带通滤波器中至少一个为所述滤波器件。
[0068] 在本发明所述的微波设备中，所述电磁波设备为飞机或雷达或卫星。
[0069] 实施本发明，具有以下有益效果：本发明采用的是粘结层未覆盖在人造微结构表面的谐振子，该谐振子的损耗相对于人造微结构表面上覆盖在粘结层时的损耗要低得多，从而使其本发明制备的谐振子的Q值高，具有该谐振子的谐振腔、滤波器件和微波设备的损耗都明显减小。
附图说明
[0070] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0071] 图1是本发明一种实施例的谐振子的主视半剖图；
[0072] 图2是本发明第一实施例中的介质片的俯视图；
[0073] 图3是本发明第二实施例中的介质片的俯视图；
[0074] 图4是本发明第三实施例中的介质片的俯视图；
[0075] 图5是本发明第四实施例中的介质片的俯视图；
[0076] 图6是本发明另一实施例的谐振子的主视半剖图；
[0077] 图7是对比例的谐振子在腔体中的测试结果图；
[0078] 图8是本发明的谐振子在腔体中的测试结果图；
[0079] 图9为本发明的另一谐振子在腔体中的测试结果图；
[0080] 图10为本发明的微波设备为基站时的局部结构示意图。
具体实施方式
[0081] 本发明涉及一种谐振子、制备谐振子的方法、谐振腔、滤波器件及微波设备。
[0082] 如图1所示，谐振子包括两个或多个依次堆叠的介质片1，介质片1可以是任意形状的薄片状或具有一定厚度的柱状，例如圆环形、圆柱形、方柱形、矩形板等。本发明中，通常谐振子都为圆筒形结构，因此优选构成谐振子的两个或多个介质片1为圆环形，中间具有如图1所示的通孔，以便于调谐杆插入该通孔中从而对谐振子的谐振频率进行微调。优选每个介质片1具有相同的横截面形状和大小，使得这些介质片1堆叠后形成一个横截面恒等的柱状尤其是圆筒状。不同介质片1的厚度可相等，如图1所示，也可不完全相等，如图6所示。
[0083] 介质片1可以采用任何介电常数大于空气（空气介电常数基本为1）、损耗角正切值小于0.1的材料。由于介电常数越高，谐振子所应用的谐振腔在实现相同谐振频率时体积可以越小，而损耗角正切值越小，则谐振子的Q值会越高，因此优选介电常数相对更高，而损耗角正切值更低，例如介电常数大于10、损耗角正切小于0.01，更佳地是介电常数大于30、损耗角正切小于0.001。满足这种指标要求的材料常用的为微波介质陶瓷，现有的微波介质陶瓷有多种，例如BaTi4O9、Ba2Ti9O20、MgTiO3-CaTiO3、BaO-Ln2O3-TiO2或Bi2O3-ZnO-Nb2O5等，都可用在本发明的谐振子中作为介质片1的材料。
[0084] 至少其中一个介质片1表面上设置有人造微结构3。如图2至5所示，人造微结构3为导电材料制成的具有几何图形的结构。这里的导电材料，可以是金属，例如金、银、铜，或者含有金、银或铜的合金；导电材料也可以是其他导电性能好、为良导体的非金属材料，例如铟锡氧化物、掺铝氧化锌或导电石墨等。
[0085] 人造微结构3的几何形状在本文中不做限制，可以为如图2所示的方片形、图3所示的雪花型、图4所示的扇面形，也可以为如图5所示的两两一组构成人造微结构对，还可以是圆片形、圆环形、三角形、开口谐振环形等任意形状。
[0086] 人造微结构3有多个，可以随机地排布在介质片1上，优选按照一定的规律排布在介质片1表面上，例如按照图2至图5任一个图所示的环形阵列排布，即一个人造微结构3以所附着的圆环形介质片1表面的中心为旋转中心均匀等分圆周地阵列排布。环形阵列的人造微结构3可以如图3至图5所示的只围成一周，也可以如图2所示地围成两周或者更多。当然，本发明的人造微结构3也可以按照矩形阵列排布。在谐振腔中，优选人造微结构设置在介质片表面的边缘上，可以减少损耗。
[0087] 另一种方式是，自人造微结构3所附着的介质片1的中心径向向外，随着到该介质片1的中心的距离的增大，人造微结构3的等效折射率逐渐增大。在人造微结构3形状基本不变的情况下，等效折射率越大，意味着人造微结构的尺寸越大，如图2所示。
[0088] 如图1所示，本发明的发明重点在于，附着有人造微结构的介质片1和与之相邻的另一介质片1之间依靠粘接剂形成的粘接层来连接，且粘接层不覆盖上述人造微结构，优选粘接层甚至不与人造微结构3接触。
[0089] 如图1、图6所示，粘接层覆盖在上述相邻两介质片之间的除人造微结构以外的所有或部分区域。需要说明的是，本文中的不覆盖人造微结构，包括粘接层部分覆盖人造微结构和完全不覆盖人造微结构的情况。如果因工艺上的缺陷或其它原因导致少量粘接剂被涂覆或挤压到部分人造微结构表面上形成部分覆盖，其技术方案和技术目的仍与本发明相同或相似，则仍然在本发明保护范围内。因此，本发明的“不覆盖人造微结构”，应该被理解为不完全覆盖该相邻两介质片之间的所有人造微结构。
[0090] 同时，覆盖人造微结构是指粘接剂在人造微结构和另一介质片之间形成阻隔，如果粘接剂位于人造微结构一侧为形成阻隔，而只与人造微结构边缘接触，也属于本发明的保护之列。
[0091] 图1所示的谐振子中，任意相邻两介质片1之间均设置有人造微结构3并通过粘接层4粘接。粘接层4的形式可以是点状也可以是面状。图2所示的粘接层4为点状，包括多个粘接点，每个粘接点具有预设体积量的粘接剂。该预设体积量应保证所有粘接点的粘接剂用量被挤压固化成粘接剂层后不会覆盖到人造微结构上。
[0092] 图2所示的粘接点为随机分布，优选图5所示的将四个粘接点对称地分布相邻两介质片中的一个介质片1表面上。面状的粘接层4因其具有较大的面积从而更能保证粘接的牢固性，因此优选粘接层4为粘接带或粘接环，例如图3、图4所示的与圆环形介质片共中心线的圆环状，该粘接环铺满相邻两介质片之间的预设面积。当然，所述粘接环4也可以是为其他规则或不规则的形状。
[0093] 图1至图5所示的粘接层4均设置在人造微结构3的内部，当然，粘接层4也可设置在人造微结构3外围的介质片1表面上，如图6所示。
[0094] 另外，粘接层4的厚度应大于或等于人造微结构3的厚度，并保证粘接层4的粘接剂在受热或挤压固化后不会覆盖到人造微结构3上。图1使出了粘接层4厚度大于人造微结构3厚度的情况，图6示出粘接层厚度等于人造微结构3厚度的情况。显然，粘接层4的厚度是不能小于人造微结构3的厚度的，否则不能起到粘接相邻两介质片1的作用。
[0095] 为了尽可能地减小粘接剂给谐振子的损耗带来的影响，优选介电常数低、损耗角正切值低的材料，因此选用介电常数为1~5，损耗角正切值为0.0001~0.1的粘结剂，优选介电常数为1~3.5，损耗角正切值为0.0001~0.05。目前市场上可用的粘接剂通常介电常数为2~3.5，损耗角正切值在0.0001~0.006之间。依靠介质片1上附着人造微结构3，可以提高谐振子的介电常数，降低谐振腔的谐振频率，从而减小谐振腔的体积；而人造微结构上不涂覆粘接剂的粘接层，引入的损耗小，Q值高，有利于谐振腔的性能要求。
[0096] 本发明还涉及一种谐振腔，包括腔体和位于腔体内的上文所描述的谐振子。在腔体内，通常都在腔体内壁的底面上设置有支承座以支撑该谐振子。该谐振子与支撑座连接的平面也可以设置有人造微结构，当谐振子与支撑座粘结时，该粘接剂形成的粘结层也优选不覆盖在人造微结构表面上。
[0097] 下面将结合谐振子的应用环境——谐振腔来说明采用本发明的谐振子的优势。
[0098] 将图1所示的谐振子放入腔体中构成谐振腔，并对该谐振腔进行仿真测试。仿真条件如下：
[0099] 如图1所示，五个相同的圆环形介质片1依次堆叠，任意相邻两介质片1之间均设有人造微结构3和粘接层4；每个介质片1内径6mm，外径26mm，厚度1mm；每个介质片1上的人造微结构如图5所示成均匀环形阵列分布地围成一圈，粘接层为图5所示的四个对称的粘接点，每个粘接点为直径1mm的圆盘形。
[0100] 图8为上述谐振子放入腔体中的测试结果图，图7为粘结剂涂满整个人造微结构所附着的介质片表面时的谐振子放入同样地腔体中的测试结果图。
[0101] 由图8可知，人造微结构表面不覆盖粘结剂时，对谐振腔的性能无影响，Q值达到5448.3。而图7所示的附图可知，当粘结剂涂覆在人造微结构表面上时，Q值为0，即无法测试出Q值，因此激励不出振子模式，无法实现谐振腔的功能。
[0102] 图9为将上述粘接点的面积增大至直径为4mm后的测试结果图，由图9的测试结果可知，当粘接剂用量增大后，Q值降为4747.1，因此在保证粘结度的情况下尽量少涂粘结剂，以免增大谐振子的损耗。
[0103] 基于上述谐振子，本发明还谁及三种制备上述谐振子的方法。
[0104] 方法一：
[0105] 该方法包括如下步骤：
[0106] a、在介质片表面上加工出上述人造微结构；
[0107] b、将粘结剂置于所述介质片的设有人造微结构的表面上，且粘结剂不覆盖在人造微结构上，得到超材料片；
[0108] c、将另一介质片叠加到步骤b得到的超材料片上，使得人造微结构位于两介质片之间，粘接剂粘接两个介质片形成粘结层。
[0109] 上述方法涉及谐振子有两个介质片的情况。当介质片有多片，每个介质片上都有人造微结构时，则步骤a中，介质片有预设的多个，分别在每个介质片表面上加工出人造微结构；步骤b中，分别在每个介质片的设有人造微结构的表面上放置粘接剂，且粘接剂不覆盖在人造微结构上，得到相应多个超材料片，并将所述多个超材料片按同一方向依次堆叠；步骤c中，将另一介质片叠加到步骤b得到的堆叠的超材料片上，使得最外端的超材料片上的人造微结构位于该超材料片的介质片与所述另一介质片之间，各相邻两介质片通过粘接剂连接，粘接剂形成粘接层。粘接剂粘接两个介质片时，优选对两介质片施加压力或加热，使粘接剂固化，形成粘接层。
[0110] 粘接剂可以通过点胶机按照预设体积啊量点在介质片的表面上，从而使各点的粘接剂分别形成粘接点。这些粘接点可以随机地分布在介质片表面上，也可如前文所述对称地分布在所述介质片的表面上。当然，粘接剂也可成环形地涂覆在该介质片的表面上形成粘接环。粘接环可以是规则或不规则的形状，优选为对称的环形。更为优选地，介质片为圆环形，所述粘接环为与所述介质片共中心线的圆环形。
[0111] 加工人造微结构的方式通常为在介质片表面上镀导电材料层后对所述导电材料层进行蚀刻，从而得到一定的几何图形。
[0112] 上述预设体积量应小于所述介质片的设有人造微结构的一侧表面的面积与粘接剂的预设厚度的乘积，而粘接层的预设厚度大于或等于所述人造微结构的厚度。粘接剂的选择在上文中已有描述，本处不再赘述。
[0113] 方法一中是将人造微结构和粘接剂都设置在一个介质片的同一表面然后再粘接，显然人造微结构和粘接剂也可先分别设置在两个介质片上然后再粘接。因此，本发明还涉及另一种制备上述谐振子的方法。
[0114] 方法二：
[0115] 该方法包括如下步骤：
[0116] a、在介质片表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
[0117] b、将另一介质片表面上放置粘结剂；
[0118] c、将步骤a得到的介质片与步骤b得到的介质片依靠所述粘接剂粘接，且使得人造微结构位于两介质片之间，粘结剂不覆盖在人造微结构上，粘接剂粘接两个介质片形成粘结层。
[0119] 加工出人造微结构的方式以及粘接剂设置在介质片表面上的方式、体积量、形成粘接层的方式以及其他可预知的内容等均与前文的描述相同。
[0120] 当谐振子的介质片由多个时，人造微结构和粘接剂可分别位于同一介质片的两侧表面上然后依次粘接。因此，本发明还涉及第三种制备上述谐振子的方法。
[0121] 方法三：
[0122] 该方法包括如下步骤：
[0123] a、在介质片的一侧表面上加工出人造微结构，人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的机构；
[0124] b、将所述介质片的另一侧表面上放置粘结剂，所述粘接剂在所述人造微结构所在的一侧表面上的投影与所述人造微结构错开而不叠合；
[0125] c、依次重复步骤a、b，制得多个一侧表面设有人造微结构、另一侧表面设置有粘接剂的介质片；
[0126] d、将步骤c得到的多个介质片按同一方向依次堆叠，相邻两介质片之间依靠所述粘接剂粘接，且使得人造微结构位于两介质片之间，粘结剂不覆盖在人造微结构上，粘接剂粘接相邻两介质片形成粘结层。
[0127] 同样，上述方法中涉及的加工出人造微结构、设置粘接剂等内容均与上文的相应描述相同或相似。
[0128] 步骤d中，将步骤c得到的多个介质片按照同一方向依次堆叠后，则最外端的两个介质片其中一个外表面设有粘接剂，另一个介质片的外表面设有人造微结构，分别在所述最外端的两个介质片外表面上各粘附一个设有人造微结构的介质片和设有粘接剂的介质片，使得最后成形的谐振子最外端的两个端面均为光滑的介质片表面。
[0129] 基于上述单腔的谐振腔的特点，本发明还涉及一种滤波器件，可以。为滤波器，例如带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器或多频段滤波器，也可以为双工器或者其他具有滤波功能的器件，其包括至少一个谐振腔，而其中至少一个谐振腔为具有上述谐振子的谐振腔。本文中的滤波器，尤指腔体滤波器。
[0130] 进而，本发明还保护一种具有上述滤波器件的微波设备，该微波设备可以是任何一种需要用到滤波器件的设备，例如飞机、雷达、基站、卫星等。这些微波设备会接收和发送信号，并在接收之后或发送之前进行滤波，以使所接收或发送的信号满足需求，因此微波设备至少还包括与滤波器件的输入端连接的信号发射模块、与滤波器件的输出端连接的信号接收模块。
[0131] 例如，如图10所示，微波设备为基站，基站包括作为滤波器件的双工器，双工器包括发信带通滤波器和收信带通滤波器。发信带通滤波器的输入端连接发信机，输出端连接基站天线；收信带通滤波器的输入端连接基站天线，输出端连接收信机。
[0132] 则对于发信带通滤波器，其信号发射模块为发信机，信号接收模块为基站天线。而对于收信带通滤波器，其信号发射模块为基站天线，信号接收模块为收信机。发信带通滤波器和收信带通滤波器中至少其中一个滤波器的谐振腔中具有本发明的谐振子。采用这样的双工器，可大大减小谐振腔和双工器的体积，同时双工器的电气性能好，尤其是损耗小，有利于基站的小型化。其他微波设备也能达到小型化的效果。
[0133] 综上所述，采用本发明的谐振子，将粘接剂不覆盖在人造微结构上，既利用人造微结构来提高了谐振子的等效介电常数，从而降低了谐振子的谐振频率，同时又解决了因加工人造微结构而导致介质被切为介质片后粘接时严重影响损耗、大大降低谐振子Q值的问题，从而获得了高介电常数、高Q值的谐振子，应用在谐振腔中，在实现相同谐振频率的条件下大大减小了谐振腔的体积，进而有利于实现滤波器件和微波设备的小型化。
[0134] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
