CN104821422A - 一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器 - Google Patents
一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，包括：主体、第一腔体、第二腔体、第一谐振柱组件、第二谐振柱组件、第一接口、第二接口和第三接口；第一谐振柱组件包括依次设置的多个谐振柱，且相邻的谐振柱之间设有连接件；第二谐振柱组件包括依次设置的多个谐振柱，且相邻的谐振柱之间设有连接件；第一谐振柱组件设置在第一腔体内，且第一谐振柱组件的一端与第一接口相连，另一端与第三接口相连；第二谐振柱组件设置在第二腔体内，且第二谐振柱组件的一端与第二接口相连，另一端与第三接口相连。该合路分路滤波器的谐振柱之间设有连接件，可以提高带宽满足滤波器超宽带的需求。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域中的滤波器技术领域，具体地，涉及一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器。
背景技术
当今移动互联网时代，全球运营商几乎都同时面对运营2G/3G/4G多制式网络的问题，融合建网是移动网络运营的大势所趋。三十多年来，历经2G、3G到4G的发展，我国已经累积建成了数百万个的单模单频基站(BBU、RU、RRU)。如何充分利用这些宝贵的设备资源，实现远端的多模、多频、多制式的连续深度覆盖，是运营商当前面临的另一个更为经济现实而经济技术更为复杂的难题。为此，业界已提出各种解决方案和手段，如多业务分布系统(MDAS)、综合光纤分布系统(iDAS)等。
上述解决方案迫切需求一种超宽带、高性能的双极化天线，以实现其服务区范围内的空间电磁波高效率覆盖。移动通信占据的频谱资源，从790MHz到2690MHz的频带宽度超过三个倍频程，设计一种独立的超宽带双极化天线是难以实现的。即使通过合路滤波器将其分为多个频段，仍然需要合路滤波器具有超宽带的特性。
现有的合路滤波器应用于微波通信收发共用天/馈线系统中需要对相邻频段进行抑制的场合。它由两个多腔滤波器对称组成，通过接口实现收发合路。目前的滤波器所支持的频带宽度较窄，一般仅有几十MHz，或者一百多MHz，完全不能满足超宽带滤波器的需求。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中滤波器带宽较窄的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器。
本发明实施例提供的一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，包括：主体、第一腔体、第二腔体、第一谐振柱组件、第二谐振柱组件、第一接口、第二接口、第三接口和调节螺杆；
第一谐振柱组件包括依次设置的多个谐振柱，且相邻的谐振柱之间设有连接件；第二谐振柱组件包括依次设置的多个谐振柱，且相邻的谐振柱之间设有连接件；调节螺杆的布设位置与谐振柱和连接件的位置相对应；
第一谐振柱组件设置在第一腔体内，且第一谐振柱组件的一端与第一接口相连，另一端与第三接口相连；第二谐振柱组件设置在第二腔体内，且第二谐振柱组件的一端与第二接口相连，另一端与第三接口相连。
在上述技术方案中，在第一谐振柱组件中，两端的连接件的高度大于其他连接件的高度；在第二谐振柱组件中，两端的连接件的高度大于其他连接件的高度。
在上述技术方案中，在第一谐振柱组件中，两端的连接件的宽度大于其他连接件的宽度；在第二谐振柱组件中，两端的连接件的宽度大于其他连接件的宽度。
在上述技术方案中，谐振柱的外表形状为长方体形或方形。
在上述技术方案中，谐振柱之间的连接件为金属连接件。
在上述技术方案中，第一谐振柱组件和第二谐振柱组件均为一体化结构。
在上述技术方案中，第一谐振柱组件中的谐振柱设有金属圆盘；金属圆盘的面积大于谐振柱的上表面面积。
在上述技术方案中，第一腔体和第二腔体为互相平行的矩形腔。
在上述技术方案中，合路分路滤波器将信号分为两个子频段：1710-2170MHz和2500-2690MHz。
在上述技术方案中，合路分路滤波器将两个子频段790-960MHz和1710-2690MHz合为一路信号。
本发明实施例提供的一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，谐振柱之间设有连接件，当有信号通过接口进入滤波器时，谐振柱之间通过该连接件可以以直接耦合的方式进行信号能量的传递，从而可以提高带宽；该合路分路滤波器通过设置连接件，可以使滤波器在1710-2690MHz带宽范围内正常工作；且采用一体化结构可以降低谐波影响，具有低互调的特性。同时，两个腔体采用低损耗分布式耦合方式，具有低损耗的特性；该合路分路滤波器结构简单、紧凑、体积小，调试工作量小，加工工艺大大简化，其主体通过成熟的铝型材挤压工艺一次成型，同一类型的滤波器只需要开一种模具即可，模具数量少，且产品重复一致性好，生产效率高，生产成本可降低80％，易于实现规模化生产。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中合路分路滤波器的主视图；
图2为本发明实施例中合路分路滤波器外观的主视图；
图3为本发明实施例中合路分路滤波器的右视截面图；
图4为本发明实施例中另一合路分路滤波器的主视图；
图5为本发明实施例中另一合路分路滤波器外观的主视图；
图6为本发明实施例中另一合路分路滤波器外观的立体图；
图7为本发明实施例中另一合路分路滤波器的左视截面图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
根据本发明实施例，提供了一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，图1为该合路分路滤波器的主视图，图2分别为该合路分路滤波器外观的主视图，图3为合路分路滤波器的右视截面图(图3中未示出调节螺杆90)，包括：主体10、第一腔体20、第二腔体30、第一谐振柱组件40、第二谐振柱组件50、第一接口60、第二接口70、第三接口80和调节螺杆90。
第一谐振柱组件40包括依次设置的多个谐振柱410，且相邻的谐振柱之间设有连接件420；第二谐振柱组件50包括依次设置的多个谐振柱510，且相邻的谐振柱之间设有连接件520。其中，谐振柱之间的连接件均为金属材料制作的连接件，具体可以为铜或铝。在图2所示的合路分路滤波器中，第一谐振柱组件40和第二谐振柱组件50是两个完全相同的谐振柱组件，根据实际带宽需要也可以设计为不同的两个谐振柱组件。
参见图2所示，调节螺杆90的布设位置与谐振柱(包括第一谐振柱组件的谐振柱410和第二谐振柱组件的谐振柱510)和连接件(包括第一谐振柱组件的连接件420和第二谐振柱组件的连接件520)的位置相对应。本发明实施例中，调节螺杆90用于调节谐振柱的谐振频率或者微调连接件的耦合系数。
第一谐振柱组件40设置在第一腔体20内，且第一谐振柱组件40的一端与第一接口60相连，另一端与第三接口80相连；第二谐振柱组件50设置在第二腔体30内，且第二谐振柱组件50的一端与第二接口70相连，另一端与第三接口80相连。在本发明实施例中，第三接口为公共的输入输出接口；当该合路分路滤波器作为合路滤波器时，第一接口60和第二接口70为输入接口，第三接口80为输出接口；当该合路分路滤波器作为分路滤波器时，第一接口60和第二接口70为输出接口，第三接口80为输入接口。
本发明实施例提供的一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，谐振柱之间设有连接件，当有信号通过接口进入滤波器时，谐振柱之间通过该连接件可以以直接耦合的方式进行信号能量的传递，从而可以提高带宽；该合路分路滤波器通过设置连接件，可以使滤波器在1710-2690MHz带宽范围内正常工作。同时，两个腔体采用低损耗分布式耦合方式，具有低损耗的特性；该合路分路滤波器结构简单、紧凑、体积小，调试工作量小，加工工艺大大简化，其主体通过成熟的铝型材挤压工艺一次成型，同一类型的滤波器只需要开一种模具即可，模具数量少，且产品重复一致性好，生产效率高，生产成本可降低80％，易于实现规模化生产。
优选的，在第一谐振柱组件40中，两端的连接件的高度大于其他连接件的高度；同样的，在第二谐振柱组件50中，两端的连接件的高度大于其他连接件的高度。同时，在第一谐振柱组件40中，两端的连接件的宽度大于其他连接件的宽度；在第二谐振柱组件50中，两端的连接件的宽度大于其他连接件的宽度。
具体的，连接件的高度越高，则谐振柱间的耦合系数越大，该腔的频带范围越宽；同时，连接件的宽度越宽，则谐振柱间的耦合系数越大，该腔的频带范围约宽。即，通过调节连接件的高度和宽度，可以调节合路分路滤波器的频带范围。
具体的，参见图3所示，图3为合路分路滤波器的右视截面图，仅仅示出了第二腔体和第二谐振柱组件。本发明实施例中，第二谐振柱组件50包括五个从上到下依次设置的谐振柱510和四个连接件520；其中，两端的连接件(即图3中最上和最下的两个连接件)的高度大于其他两个连接件的高度。由于在滤波器的输入输出接口处对滤波耦合要求较高，通过增加两端连接件的高度可以提高两端谐振柱的耦合系数，更有利于满足超宽带的要求。
需要说明的是，图3中两端的谐振柱由于需要与输入输出接口(即第二接口和第三接口)相连，其结构与其他三个谐振柱稍有不同，两端采用特殊结构的谐振柱方便谐振柱与输入输出接口连接；当然，第二谐振柱组件中的谐振柱也可以采用完全相同的谐振柱，图3仅仅示出其中一种实施例，并不用于限定本发明。
优选的，第一谐振柱组件40和第二谐振柱组件50均为一体化结构；同时，谐振柱的外表形状可以为长方体形或方形，图2中谐振柱的外表形状为方形。由于谐振柱组件为一体化结构，采用长方体形或方形的外表形状方便加工生产。
优选的，第一谐振柱组件40中的谐振柱设有金属圆盘430，且金属圆盘430的面积大于谐振柱的上表面面积，即该金属圆盘430可以完全覆盖谐振柱的上表面。具体参见图4-7所示，图4为该合路分路滤波器的主视图，图5为合路分路滤波器外观的主视图，图6为合路分路滤波器外观的立体图，图7为合路分路滤波器的左视截面图，图7中也仅仅示出了第一腔体和第一谐振柱组件。该金属圆盘430可以降低谐振频率，使第一腔体可以工作在790-960MHzMHz的低频附近。其中，第一谐振柱组件40两端的连接件的高度大于其他连接件的高度。
在本发明实施例中，该合路分路滤波器作为分路滤波器时，可以将信号分为两个子频段：1710-2170MHz和2500-2690MHz。具体的，利用该合路滤波器可以将1710-2690MHZ宽带双极化天线分成两个子频段1710-2170MHz和2500-2690MHz，天线在两个子频段内相互独立工作。
本发明实施例中，该合路分路滤波器作为合路滤波器时，可以将两个子频段790-960MHz和1710-2690MHz合为一路信号。因此，1710-2690MHZ宽带双极化天线与790-960MHz宽带天线通过该合路滤波器可以组成双模的双极化天线。
需要说明的是，以上仅仅以两个具体的实施例说明合路分路滤波器可以使用的频带范围以及适用场景。该合路分路滤波器也可以分为其他子频段或将其他子频段合为一路信号，本文不做赘述。
优选的，第一腔体和第二腔体为互相平行的矩形腔。根据实际需求也可以设置为其他形状的腔体，比如S型或U型等，本文不做赘述。
本发明实施例提供的一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，谐振柱之间设有连接件，当有信号通过接口进入滤波器时，谐振柱之间通过该连接件可以以直接耦合的方式进行信号能量的传递，从而可以提高带宽；该合路分路滤波器通过设置连接件，可以使滤波器在1710-2690MHz带宽范围内正常工作；且采用一体化结构可以降低谐波影响，具有低互调的特性。同时，两个腔体采用低损耗分布式耦合方式，具有低损耗的特性；该合路分路滤波器结构简单、紧凑、体积小，调试工作量小，加工工艺大大简化，其主体通过成熟的铝型材挤压工艺一次成型，同一类型的滤波器只需要开一种模具即可，模具数量少，且产品重复一致性好，生产效率高，生产成本可降低80％，易于实现规模化生产。
本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图7为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低损耗高隔离小型化双宽带合路分路滤波器，其特征在于，包括：主体、第一腔体、第二腔体、第一谐振柱组件、第二谐振柱组件、第一接口、第二接口、第三接口和调节螺杆；
所述第一谐振柱组件包括依次设置的多个谐振柱，且相邻的谐振柱之间设有连接件；所述第二谐振柱组件包括依次设置的多个谐振柱，且相邻的谐振柱之间设有连接件；所述调节螺杆的布设位置与所述谐振柱和所述连接件的位置相对应；
所述第一谐振柱组件设置在所述第一腔体内，且所述第一谐振柱组件的一端与所述第一接口相连，另一端与所述第三接口相连；所述第二谐振柱组件设置在所述第二腔体内，且所述第二谐振柱组件的一端与所述第二接口相连，另一端与所述第三接口相连。
2.根据权利要求1所述的合路分路滤波器，其特征在于，在所述第一谐振柱组件中，两端的连接件的高度大于其他连接件的高度；
在所述第二谐振柱组件中，两端的连接件的高度大于其他连接件的高度。
3.根据权利要求2所述的合路分路滤波器，其特征在于，在所述第一谐振柱组件中，两端的连接件的宽度大于其他连接件的宽度；
在所述第二谐振柱组件中，两端的连接件的宽度大于其他连接件的宽度。
4.根据权利要求1所述的合路分路滤波器，其特征在于，所述谐振柱的外表形状为长方体形或方形。
5.根据权利要求1所述的合路分路滤波器，其特征在于，所述谐振柱之间的连接件为金属连接件。
6.根据权利要求1-5任一所述的合路分路滤波器，其特征在于，
所述第一谐振柱组件和所述第二谐振柱组件均为一体化结构。
7.根据权利要求1-5任一所述的合路分路滤波器，其特征在于，所述第一谐振柱组件中的谐振柱设有金属圆盘；
所述金属圆盘的面积大于谐振柱的上表面面积。
8.根据权利要求1-5任一所述的合路分路滤波器，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔体为互相平行的矩形腔。
9.根据权利要求1-5任一所述的合路分路滤波器，其特征在于，所述合路分路滤波器将信号分为两个子频段：1710-2170MHz和2500-2690MHz。
10.根据权利要求1-5任一所述的合路分路滤波器，其特征在于，所述合路分路滤波器将两个子频段790-960MHz和1710-2690MHz合为一路信号。
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