BR112019011886A2 - filtro de banda de parada de alto desempenho e seu dispositivo de cavidade de comunicação - Google Patents
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Abstract
trata-se de um filtro de parada de banda de alto desempenho que inclui uma cavidade e uma placa de cobertura montada na cavidade. uma cavidade alongada é formada na cavidade, e uma porta de conexão é formada em cada extremidade da cavidade. uma linha de transmissão e uma câmara de linha de transmissão, para acomodação da linha de transmissão, são fornecidas na cavidade. um lado da câmara de linha de transmissão é dotado de uma pluralidade de cavidades ressonantes, e cada cavidade ressonante é dotada de um poste ressonante. cada poste ressonante é dotado de um orifício de recebimento, e uma estrutura de conversão de impedância é disposta na linha de transmissão. um parafuso de ajuste é suspenso na placa de cobertura. o parafuso de ajuste é conectado sem contato a um poste ressonante correspondente. especificamente, a linha de transmissão é dotada de uma pluralidade de estruturas de conversão de impedância e a pluralidade de estruturas de conversão de impedância é disposta respectivamente.
Description
RELATÓRIO DESCRITIVO FILTRO DE BANDA DE PARADA DE ALTO DESEMPENHO E SEU DISPOSITIVO DE CAVIDADE DE COMUNICAÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se ao campo de tecnologias de comunicação, e em particular a um filtro de parada de banda de alto desempenho e um dispositivo de cavidade de comunicação do mesmo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Com o desenvolvimento de tecnologia de comunicação LTE, expansão de sistema se tornou uma parte importante da construção de rede. A expansão de sistema aprimora o uso de recursos da banda de frequência, mas ao mesmo tempo, as bandas de frequência estão se tornando mais e mais lotadas. De modo a garantir isolamento suficiente entre os sistemas durante a expansão de sistema, requisitos maiores são colocados no desempenho do filtro.
[003] Os filtros da técnica anterior podem alcançar degradação fora de banda mais rápida e supressão fora de banda mais alta. Um bom efeito de isolamento pode ser alcançado no caso em que um intervalo entre uma banda de passagem e uma banda de parada é grande e supressão da banda de parada não é alta. No entanto, no caso em que o intervalo entre a banda de passagem e a banda de parada é pequeno, a banda de passagem e a banda de parada têm uma largura de banda ampla, e a supressão da banda de parada é alta, o filtro da técnica anterior não pode alcançar bom isolamento.
[004] Portanto, existe uma necessidade na indústria por um filtro ou caminho de filtro que possa solucionar os problemas técnicos acima.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] A presente invenção se destina a fornecer um filtro de parada de banda e seu dispositivo de cavidade de comunicação, que pode alcançar bom
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2/10 isolamento no caso em que o intervalo entre a banda de passagem e a banda de parada é pequeno, a banda de passagem e a banda de parada têm uma largura de banda ampla, e a exigência de supressão da banda de parada é alta. [006] De modo a alcançar o objetivo acima, a presente invenção fornece a seguinte solução técnica.
[007] Em um primeiro aspecto, um filtro de parada de banda de alto desempenho é fornecido. O filtro de parada de banda de alto desempenho inclui uma cavidade e uma placa de cobertura montada na cavidade. Uma cavidade alongada é formada na cavidade, e uma porta de conexão é formada em cada extremidade da cavidade na direção longitudinal. Uma linha de transmissão para realização de conexão elétrica entre as duas portas de conexão e uma câmara de linha de transmissão para acomodação da linha de transmissão são fornecidas na cavidade.
[008] Um lado da câmara de linha de transmissão é fornecido com uma pluralidade de cavidades ressonantes dispostas em sequência, e cada cavidade ressonante é fornecida com um poste ressonante; Cada poste ressonante é dotado de um orifício de recebimento para acomodação de um parafuso de ajuste, e uma estrutura de conversão de impedância capacitivamente acoplada a um respectivo poste ressonante é disposta na linha de transmissão em uma localização que corresponde ao dito poste ressonante.
[009] Um parafuso de ajuste é suspenso na placa de cobertura em uma localização que corresponde a um respectivo poste ressonante. O parafuso de ajuste é conectado sem contato a um poste ressonante correspondente.
[010] Especificamente, a linha de transmissão é dotada de uma pluralidade de estruturas de conversão de impedância, e a pluralidade de estruturas de conversão de impedância são respectivamente dispostas em correspondência com respectivos dentre a pluralidade de postes de ressonância.
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3/10 [011] Preferencialmente, os postes ressonantes e os nós de conversão de impedância são dispostos sequencialmente ao longo da linha de transmissão linear em intervalos igualmente espaçados.
[012] Especificamente, a estrutura de conversão de impedância inclui uma linha de alta impedância conectada eletricamente à linha de transmissão e um disco de acoplamento conectado à linha de alta impedância. Uma superfície de extremidade do disco de acoplamento é voltada para o poste ressonante.
[013] Preferencialmente, a superfície de extremidade do disco de acoplamento é circular ou retangular.
[014] Especificamente, a pluralidade de cavidades ressonantes é formada conectando-se uma pluralidade de placas de separação metálicas dispostas em paralelo entre si, uma placa inferior e placas laterais da cavidade.
[015] Preferencialmente, cada cavidade ressonante é uma cavidade quadrada que tem lados inferiores de um mesmo comprimento.
[016] Especificamente, o poste ressonante não entra em contato com a placa de cobertura para formar uma capacitância entre os mesmos.
[017] Especificamente, o poste ressonante é conectado eletricamente a um fundo da cavidade.
[018] Preferencialmente, a linha de transmissão é presa dentro da câmara de linha de transmissão por meio de um membro de suporte dielétrico.
[019] Em um segundo aspecto, um dispositivo de cavidade de comunicação é fornecido. O dispositivo de cavidade de comunicação compreende o filtro de parada de banda de alto desempenho do primeiro aspecto descrito acima.
[020] Em comparação com a técnica anterior, a solução da invenção tem as seguintes vantagens.
[021] De acordo com o filtro de parada de banda de alto desempenho da presente invenção, um lado da câmara de linha de transmissão é dotado de uma
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4/10 pluralidade de cavidades ressonantes dispostas em sequência, e cada cavidade ressonante é dotada de um poste ressonante. Cada poste ressonante é dotado de um orifício de recebimento para acomodação de um parafuso de ajuste. Uma estrutura de conversão de impedância capacitivamente acoplada ao poste ressonante é disposta na linha de transmissão em uma localização que corresponde ao poste ressonante, de modo que o desempenho do filtro de parada de banda seja bastante melhorado. Pode alcançar de maneira eficaz lacuna estreita entre banda de passagem e banda de parada, largura de banda ampla de banda de passagem e banda de parada, alta grau de supressão de banda de parada e boa perda de inserção. Adicionalmente, o filtro de parada de banda de alto desempenho tem estrutura simples, um tamanho adequado e boa consistência, que é vantajoso para a produção em massa e para eficiência de produção melhorada.
[022] Aspectos e vantagens adicionais da invenção serão estabelecidos em parte na descrição que se segue.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [023] Os aspectos e vantagens acima e/ou adicionais da presente invenção se tornarão evidentes e prontamente entendidos a partir da descrição em conexão com os desenhos, em que:
[024] A Figura 1 é uma vista estrutural esquemática de uma modalidade de um filtro de parada de banda de alto desempenho de acordo com a presente invenção;e [025] A Figura 2 é uma vista plana de topo da cavidade de figure 1 que mostra a relação de localização da estrutura de conversão de impedância e do poste ressonante.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [026] As modalidades da presente invenção são descritas em detalhes abaixo,
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5/10 e os exemplos das modalidades são ilustrados nos desenhos, em que os mesmos números de referência ou similares são usados para se referir a elementos iguais ou similares que têm as mesmas funções ou funções similares. As modalidades descritas abaixo em referência aos desenhos são se destinam a ser ilustrativas da invenção e não devem ser interpretadas como limitadoras. [027] Como mostrado na Figura 1, a presente invenção fornece um filtro de parada de banda de alto desempenho 100 com capacidade para alcançar uma lacuna estreita entre banda de passagem e banda de parada, largura de banda ampla de banda de passagem e banda de parada, alto grau de supressão de banda de parada e boa perda de inserção. Adicionalmente, como o filtro de parada de banda de alto desempenho 100 tem estrutura simples, é vantajoso para a produção em massa.
[028] Em referência à Figura 2, o filtro de parada de banda de alto desempenho 100 inclui uma cavidade 2 e uma placa de cobertura 1 montada com a cavidade 2. Uma cavidade alongada 21 é formada na cavidade 2, e duas portas de conexão 51, 52 são formadas nas duas extremidades da cavidade respectivamente em uma direção longitudinal. Uma linha de transmissão 3 para realização de conexão elétrica entre as duas portas de conexão 51, 52 e uma câmara de linha de transmissão 31 para acomodação da linha de transmissão 3 são fornecidas na cavidade 21. A placa de cobertura 1 é conectada de maneira fixa à cavidade 2 por meio de parafusos 9 para formar um espaço vedado para transmissão de sinal.
[029] Um lado da câmara de linha de transmissão 31 é dotado de uma pluralidade de cavidades ressonantes 7 dispostas em sequência. A pluralidade de cavidades ressonantes 7 é formada conectando-se uma pluralidade de placas de separação metálicas 10 dispostas em paralelo entre si, uma placa inferior e placas laterais da cavidade 2. Preferencialmente, cada cavidade ressonante 7 é
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6/10 uma cavidade quadrada que tem lados inferiores de um mesmo comprimento de modo a melhor dispô-los, melhorar utilização de espaço, otimizar o modelo do espaço. Adicionalmente, cada uma das cavidades ressonantes 7 é dotada de um poste ressonante 71, que é de uma estrutura cilíndrica arbitrária, e cada um dos postes ressonantes 71 é dotado de um orifício de recebimento para acomodação de um parafuso de ajuste 6 no mesmo.
[030] Correspondentemente, a placa de cobertura 1 é dotada de uma pluralidade de orifícios de montagem para que um parafuso de ajuste correspondente 6 passe através, e cada orifício de montagem é formado correspondentemente a um poste respectivo dentre os postes ressonantes 71. O parafuso de ajuste 6 é suspenso em um poste ressonante correspondente 71 através de um orifício de montagem correspondente na placa de cobertura 1 e pode se estender no orifício de recebimento de um poste ressonante correspondente 71. No entanto, o parafuso de ajuste 6 e um poste ressonante correspondente 71 estão sempre em uma conexão sem contato.
[031] A frequência de ressonância de um ressonador definida pela cavidade 7 e um poste de ressonância correspondente 71 é ajustada através do ajuste de um parafuso de ajuste correspondente 6, limitando, desse modo, a frequência de ressonância do ressonador na banda de frequência de banda de parada. Adicionalmente, o poste ressonante 71 é conectado sem contato com a placa de cobertura 1 para formar uma capacitância entre os mesmos, que é a capacitância equivalente do ressonador correspondente. O poste ressonante 71 conectado eletricamente ao fundo da cavidade 2 forma uma indutância, que é a indutância equivalente do ressonador. Uma estrutura de conversão de impedância 4 capacitivamente acoplada a um respectivo poste ressonante 71 é disposta na linha de transmissão 3 em uma localização que corresponde ao dito poste ressonante 71.
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7/10 [032] A estrutura de conversão de impedância 4, a linha de transmissão 3 localizada na metade do cominho entre duas estruturas de conversão de impedância adjacentes 4 em ambos os lados da estrutura de conversão de impedância 4, e o poste de ressonância 71 capacitivamente acoplado à estrutura de conversão de impedância 4 e à cavidade ressonante 7, em que o poste ressonante 71 é localizado junto e define uma unidade básica do filtro de parada de banda de alto desempenho 100. A estrutura de conversão de impedância 4 no filtro de parada de banda de alto desempenho 100 contribui para o alto desempenho do filtro de alto desempenho 100, embora tenha uma estrutura simples e seja fácil de produzir e modelar.
[033] Especificamente, a linha de transmissão 3 é dotada de uma pluralidade de estruturas de conversão de impedância 4, e a pluralidade de estruturas de conversão de impedância 4 é disposta correspondentemente à pluralidade de postes de ressonância 71. Enquanto isso, o comprimento da linha de transmissão entre as duas estruturas de conversão de impedância adjacentes 4 não é necessariamente restrito ao comprimento de onda de 1/4 ou 1/8 convencional, e o comprimento pode ser diferente. Adicionalmente, a distância entre o poste ressonante 71 e a linha de transmissão 3 pode ser diferente, e o tamanho estrutural das estruturas de conversão de impedância 4 pode ser diferente.
[034] Em referência à Figura 2, a estrutura de conversão de impedância 4 inclui uma linha de alta impedância 41 conectada eletricamente à linha de transmissão 3 e um disco de acoplamento 42 conectado à linha de alta impedância 41. Uma superfície de extremidade do disco de acoplamento 42 é voltada para uma parede lateral dos postes ressonantes 71, e não está em uma relação de contato com o poste ressonante 71 para formar um capacitor de acoplamento. Uma superfície lateral do poste ressonante 71 pode ser um plano ou uma superfície
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8/10 curvada, tal como um quadrado ou uma superfície cilíndrica. A superfície de extremidade do disco de acoplamento 42 pode ser ajustada de acordo com a superfície lateral do poste ressonante 71.
[035] Preferencialmente, a superfície lateral do poste ressonante 71 é uma superfície plana, e correspondentemente, a superfície de extremidade do disco de acoplamento 42 é circular ou retangular, facilitando, desse modo, o ajuste do formato e do tamanho da face de extremidade do disco de acoplamento 42 de acordo com a estrutura e o tamanho dentro da cavidade 2 e/ou da área da superfície lateral do poste ressonante 71. No filtro de parada de banda de alto desempenho 100 da presente modalidade, ajustando-se elasticamente o formato e o tamanho do disco de acoplamento 42, por um lado, é vantajoso melhorar o desempenho elétrico do filtro de parada de banda de alto desempenho 100, e por outro lado, é vantajoso para o modelo estrutural do filtro de parada de banda de alto desempenho 100.
[036] Adicionalmente, a linha de transmissão 3 é embutida na câmara de linha de transmissão 31, e duas extremidades da linha de transmissão 3 são respectivamente conectadas com condutores internos (não identificados) das duas portas de conexão 51,52 para realizar a transmissão de sinal entre as duas portas de conexão 51, 52. Aqui, o formato da seção transversal da linha de transmissão 3 pode ser de qualquer formato. Os formatos e tamanhos das seções transversais em diferentes localizações axiais podem ser diferentes entre si, e podem ser ajustados de acordo com necessidades reais e de acordo com o formato nas portas de conexão 51,52.
[037] Preferencialmente, o filtro de parada de banda de alto desempenho 100 inclui adicionalmente um membro de suporte dielétrico 8. A linha de transmissão 3 é fixada na câmara de linha de transmissão 31 por meio do membro de suporte dielétrico 8, assegurando que a localização da linha de transmissão 3 não se
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9/10 mova, impedindo a influência na capacitância formada entre a estrutura de conversão de impedância 4 na mesma e o poste de ressonância 71 que corresponde à estrutura de conversão de impedância 4, e impedindo a influência no desempenho elétrico do filtro de parada de banda de alto desempenho 100. [038] De modo a garantir a alta utilização do espaço e conveniência da disposição da cavidade, a cavidade ressonante 7 é preferencialmente uma cavidade quadrada de comprimento e largura iguais e sob a ótica de garantir o desempenho elétrico do filtro de parada de banda de alto desempenho 100. Obviamente, quando a cavidade ressonante 7 é uma cavidade quadrada, sua utilização de espaço é a maior. Ao mesmo tempo, a linha de transmissão entre duas estruturas de conversão de impedância adjacentes 4 é colocada em uma linha reta. O comprimento da linha de transmissão é igual à soma do comprimento do lado da cavidade ressonante 7 e a espessura da placa de separação metálica 10 entre as duas cavidades ressonantes 7. Isso quer dizer, os postes ressonantes 71 e as estruturas de conversão de impedância 4 são dispostos em intervalos igualmente espaçados ao longo da linha de transmissão linear 3.
[039] No filtro de parada de banda de alto desempenho 100 descrito na presente invenção, o desempenho do filtro de parada de banda correspondente é bastante melhorado pelo uso da estrutura de conversão de impedância 4 com estrutura simples. O filtro de parada de banda de alto desempenho 100 pode alcançar uma perda de inserção de <0,5 dB quando a banda de passagem é 0-1.880 MHz, e uma supressão de >60 dB para a banda de parada da 1.920-2.170MHz.
[040] Deve-se notar que algumas modalidades do filtro de parada de banda de alto desempenho 100 descrito na presente invenção não constituem uma limitação na maneira de uso da presente invenção. Adicionalmente ao caso em que a banda de baixa extremidade da banda de parada mostrada na modalidade
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10/10 tem uma banda de passagem, o filtro de parada de banda de alto desempenho 100 também pode realizar o caso em que a banda de alta extremidade da banda de parada também tem uma banda de passagem, e as extremidades alta e baixa da banda de parada têm, ambas, uma banda de passagem.
[041] Adicionalmente, a presente invenção também fornece um dispositivo de cavidade de comunicação. O dispositivo de cavidade de comunicação inclui o filtro de parada de banda de alto desempenho 100 descrito acima.
[042] O citado acima é somente parte das modalidades da presente invenção e dever ser observado que as pessoas com habilidade na técnica também podem realizar diversas melhorias sem se afastar dos princípios da presente invenção. Deve ser considerado como o escopo de proteção da presente invenção.
Claims (3)
1, caracterizado pelo fato de que os postes ressonantes e as estruturas de conversão de impedância são dispostos sequencialmente ao longo da linha de transmissão linear em intervalos igualmente espaçados.
4. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada estrutura de conversão de impedância inclui uma linha de alta impedância conectada eletricamente à linha de transmissão e um disco de acoplamento conectado à linha de alta impedância; e uma superfície de extremidade do disco de acoplamento é voltada para um poste ressonante correspondente.
5. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a superfície de extremidade do disco de acoplamento é circular ou retangular.
6. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de cavidades ressonantes é formada conectando-se uma pluralidade de placas de separação metálicas dispostas em paralelo entre si, uma placa inferior e placas laterais da cavidade.
7. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que cada cavidade ressonante é uma cavidade quadrada que tem lados inferiores de um mesmo comprimento.
8. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poste ressonante não tem contato com a placa de cobertura para formar uma capacitância entre os mesmos.
9. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poste ressonante é conectado eletricamente a um fundo da cavidade.
10. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha de transmissão é presa dentro da câmara de linha de transmissão por um membro de suporte dielétrico.
11. Dispositivo de cavidade de comunicação caracterizado pelo fato de que
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1. Filtro de parada de banda de alto desempenho caracterizado pelo fato de que compreende:
uma cavidade; e uma placa de cobertura montada na cavidade;
uma cavidade alongada que é formada na cavidade, e duas portas de conexão que são formadas respectivamente em duas extremidades da cavidade em uma direção longitudinal; uma linha de transmissão para realização de conexão elétrica entre as duas portas de conexão e uma câmara de linha de transmissão para acomodação da linha de transmissão que é fornecida na cavidade; em que um lado da câmara de linha de transmissão é fornecido com uma pluralidade de cavidades ressonantes dispostas em sequência, e cada cavidade ressonante é dotada de um poste ressonante;
cada poste ressonante é fornecido com um orifício de recebimento para acomodação de um parafuso de ajuste;
uma estrutura de conversão de impedância capacitivamente acoplada a um respectivo poste ressonante é disposta na linha de transmissão em uma localização que corresponde ao dito poste ressonante;
um parafuso de ajuste é suspenso na placa de cobertura em uma localização que corresponde a um respectivo poste ressonante; e o parafuso de ajuste é conectado sem contato a um poste ressonante correspondente.
2/3
2. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a linha de transmissão é dotada de uma pluralidade de ditas estruturas de conversão de impedância, que são dispostas respectivamente em correspondência com respectivas dentre a pluralidade de postes de ressonância.
3. Filtro de parada de banda de alto desempenho, de acordo com a reivindicação
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3/3 compreende um filtro de parada de banda de alto desempenho, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
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