CN106816675A - 腔体式带阻滤波器及射频器件 - Google Patents

腔体式带阻滤波器及射频器件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种腔体式带阻滤波器，包括腔体，覆盖于腔体顶面的盖板，连接于腔体纵长方向两端的输入端接头和输出端接头，腔体内设有：连接在输入端接头和输出端接头之间的主通路馈线和收容主通路馈线的主通路馈线腔；多个并联谐振器，分布于主通路馈线腔的两侧，每一所述并联谐振器包括谐振腔和置于谐振腔内的谐振柱，谐振柱自谐振腔底壁朝盖板方向延伸；多个耦合支路，所述耦合支路连接于主通路馈线，并且与多个并联谐振器一一对应耦合连接。采用本发明所述的腔体式带阻滤波器，既可以保证并联谐振器加工精度和无载Q值，又可以大大缩短带阻滤波器的长度，从而使相关器件长度适中，成本低，适用范围广。

Description

腔体式带阻滤波器及射频器件
技术领域
本发明涉及通信器件技术领域，特别涉及一种腔体式带阻滤波器及采用该腔体式带阻滤波器的射频器件。
背景技术
在现代移动通信技术中，带阻滤波器构成的微波器件已经成为了必不可少的重要组成部分。随着电子信息产业的不断发展，对带阻滤波器的阻带带宽、插入损耗、功率容量、器件尺寸和成本等方面都提出了越来越高的要求。
目前高性能带阻滤波器通常采用主通路馈线加并联谐振器形式，当阻带需要强抑制时，需要采用较多的并联谐振器。为满足信号处理需求，过去并联谐振器单侧排列的带阻滤波器，两并联谐振器之间主通路馈线的距离通常采用1/4波长或1/8波长，此种设计会造成带阻滤波器总长度过长，并且结构设计样式单一，在尺寸受限的场景中不适用。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种腔体式带阻滤波器，采用本发明所述的腔体式带阻滤波器，既可以保证并联谐振器加工精度和无载Q值，又可以缩短带阻滤波器的长度，从而使相关器件长度适中，成本低，适用范围广。
本发明第一方面提供一种腔体式带阻滤波器，包括腔体，覆盖于所述腔体顶面的盖板，连接于所述腔体纵长方向两端的输入端接头和输出端接头，所述腔体内设有：连接在所述输入端接头和所述输出端接头之间的主通路馈线和收容所述主通路馈线的主通路馈线腔；多个并联谐振器，分布于所述主通路馈线腔的两侧，每一所述并联谐振器包括谐振腔和置于谐振腔内的谐振柱，所述谐振柱自所述谐振腔底壁朝所述盖板方向延伸；多个耦合支路，所述耦合支路连接于所述主通路馈线，并且与所述多个并联谐振器一一对应耦合连接。
优选的，所述主通路馈线沿直线延伸，所述多个并联谐振器沿所述主通路馈线方向依次交替地分布于所述主通路馈线的两侧。
优选的，所述耦合支路包括耦合盘，所述耦合盘的端面正对所述谐振柱的侧面设置。
进一步，所述腔体式带阻滤波器还包括：设置于异侧相邻并联谐振器之间且位于所述主通路馈线腔内的隔离墙；所述隔离墙设在所述主通路馈线的底部与两侧，且与所述主通路馈线存在间距。
进一步，所述腔体式带阻滤波器还包括：设置于所述并联谐振器与所述主通路馈线之间的窗口位置的隔离壁；所述隔离壁位于所述耦合支路的两侧与底部，且与所述耦合支路存在间距。
进一步，相邻两个所述耦合支路之间的主通路馈线段长度在1/4波长至1/21波长之间，且每段的长度相同或不同。
进一步，所述主通路馈线的轴向不同位置处的横截面形状和大小相同或不同。
优选的，至少部分所述并联谐振器的大小不同，并且同侧的所述谐振柱位于不同轴线上。
进一步，所述谐振柱与所述盖板之间设有空隙，所述盖板上对应所述谐振柱设有用于调节所述并联谐振器谐振频率的调谐螺杆。
优选的，所述谐振腔形成的空间为立方体状。
本发明的第二方面提供一种射频器件，所述射频器件包括所述的腔体式带阻滤波器。
相对于现有技术，本发明通过调节主通路馈线的阻抗大小来调节两并联谐振器之间主通路馈线的距离，可以做到两并联谐振器之间主通路馈线的距离在1/4波长和1/21波长内任意调整，灵活性大大提高；并联谐振器两侧排列方式即可以保证并联谐振器尺寸的加工精度和无载Q值，又可以在其性能达到与单侧排列相同的水平时大大缩短带阻滤波器的长度，，同时也避免了主通路馈线弯曲或折线走向所带来的加工难度大、一致性差的缺点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施例的腔体式带阻滤波器的分解图；
图2为本发明图1所示腔体式带阻滤波器沿A-A’方向的剖视图；
图3为本发明图1所示腔体式带阻滤波器沿B-B’方向的剖视图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种腔体式带阻滤波器100(以下简称“带阻滤波器”)，包括腔体101，连接于所述腔体101两侧(比如纵长方向两端)的输入端接头102和输出端接头103，所述腔体101顶面设置盖板104，所述盖板104通过螺钉(未图示)与所述腔体101固定连接，形成信号传输的密闭空间。
请结合图2和图3，所述腔体101内设有：直线延伸连接在所述输入端接头102和所述输出端接头103之间的主通路馈线11，用于收容所述主通路馈线11的主通路馈线腔12，分布于所述主通路馈线11两侧的多个并联谐振器14，以及连接于所述主通路馈线11且与所述并联谐振器14耦合连接的多个耦合支路。
其中，所述主通路馈线11由两个介质支撑件13沿轴向固定在所述主通路馈线腔12内，且两端分别与所述输入端接头102和所述输出端接头103连接，形成信号通路。每一所述耦合支路用于将由输入端接头102输入并经由主通路馈线11传输的对应频率的信号耦合至对应耦合连接的并联谐振器14内，以在该对应的并联谐振器14内产生传输零点，进而在多个并联谐振器14之间形成传输阻带。
本发明的带阻滤波器100中，所述主通路馈线11横截面可以根据需要取任意形状且轴向不同位置处的横截面可以不同，以实现主通路馈线11不同位置的阻抗的调节，从而通过调节所述主通路馈线11的阻抗调整相邻两个耦合支路之间的主通路馈线段长度；并通过将多个并联谐振器14设置在主通路馈线11两侧，使相邻两个耦合支路之间的主通路馈线段长度在1/4波长至1/21波长内可调。其中，每段所述主通路馈线的具体长度可根据每个所述并联谐振器14的尺寸而定，而所述并联谐振器14的尺寸是根据滤波器的指标要求，比如其Q值大小决定的。综上，在满足传输阻带需求的前提下缩短所述主通路馈线11的长度，进而缩短所述带阻滤波器100的长度。
如上所述，每一所述并联谐振器14包括一个谐振腔141和一个谐振柱142，所述谐振柱142自所述谐振腔141底壁朝所述盖板104方向延伸。
优选的，所述多个并联谐振器14沿所述主通路馈线11方向依次交替地分布于所述主通路馈线11的两侧，每一所述并联谐振器14的大小均可不同。从空间利用率和方便排腔的角度考虑，优选地，所述谐振腔141为长宽相等的方腔(比如所述谐振腔141形成的空间为立方体状)。
优选的，所述谐振柱142为具有一定壁厚的中空柱体，所述中空的谐振柱142与所述耦合支路的距离可各不相同，同侧的所述谐振柱142还可位于不同轴线上。所述谐振柱142与所述盖板104之间设有空隙，所述盖板104上对应所述谐振柱142的位置设有用于调节所述并联谐振器14谐振频率的调谐螺杆(未图示)。
优选的，每一所述耦合支路包括耦合盘15，所述耦合盘15与所述谐振柱142一一对应，并依次交替地排布于所述主通路馈线11的两侧。所述耦合盘15可以为与所述谐振柱142侧面(平面或曲面，如方柱面或圆柱面)相适应的任意形状，优选地，所述耦合盘15为圆盘状或方盘状，所述谐振柱142侧面为平面。
所述腔体101包括：隔开同侧相邻两个并联谐振器14的腔壁161，设置于异侧相邻并联谐振器14之间且位于所述主通路馈线腔12内的隔离墙162，设置于所述并联谐振器14与所述主通路馈线11之间的窗口位置的隔离壁163。所述隔离墙162设在所述主通路馈线11的底部与两侧，且与所述主通路馈线11存在一定间距。所述隔离壁163位于所述耦合支路的两侧与底部，且与所述耦合支路存在一定间距。通过所述腔壁161、所述隔离墙162和所述隔离壁163的设置，削弱相邻两所述并联谐振器14之间的耦合，达到阻带强抑制的效果。
本发明的带阻滤波器100的实现原理是：当传输信号由输入端接头102输入时，一定频率的信号能量会通过耦合盘15直接耦合到对应的并联谐振器14上，以使所述并联谐振器14产生传输零点。每一个所述并联谐振器14都会产生一个传输零点，多个并联谐振器14产生的多个传输零点组合起来形成一个传输阻带，最后由输出端接头103输出，即可以实现带阻滤波器的功能。
本发明的第二方面提供一种射频器件，如合路器、双工器、滤波器等，所述射频器件包括上述的带阻滤波器100，可以使所述带阻滤波器100更好地发挥作用，并缩小其体积。
与现有技术相比，本发明所述腔体式带阻滤波器具有以下优点：
(1)通过调节主通路馈线的阻抗大小来调节两并联谐振器之间主通路馈线的距离，可以做到两并联谐振器之间主通路馈线的距离在1/4波长和1/21波长内任意调整，灵活性大大提高。
(2)并联谐振器分布于主通路馈线两侧的排列方式即可以保证并联谐振器尺寸的加工精度和无载Q值，又可以缩短带阻滤波器的长度，其性能可以达到与单侧排列相同的水平，同时也避免了主通路馈线弯曲或折线走向所带来的难加工、一致性差的缺点。
(3)通过在异侧相邻两谐振腔之间的主通路馈线腔内设有隔离墙，在并联谐振器与主通路馈线之间的窗口位置设有隔离壁，以此削弱并联谐振器相邻两腔之间的耦合，达到阻带强抑制的效果。
以上对本发明所提供的腔体式带阻滤波器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种腔体式带阻滤波器，包括腔体，覆盖于所述腔体顶面的盖板，连接于所述腔体纵长方向两端的输入端接头和输出端接头，其特征在于，所述腔体内设有：
连接在所述输入端接头和所述输出端接头之间的主通路馈线和收容所述主通路馈线的主通路馈线腔；
多个并联谐振器，分布于所述主通路馈线腔的两侧，每一所述并联谐振器包括谐振腔和置于谐振腔内的谐振柱，所述谐振柱自所述谐振腔底壁朝所述盖板方向延伸；
多个耦合支路，所述耦合支路连接于所述主通路馈线，并且与所述多个并联谐振器一一对应耦合连接。
2.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，所述主通路馈线沿直线延伸，所述多个并联谐振器沿所述主通路馈线方向依次交替地分布于所述主通路馈线的两侧。
3.根据权利要求2所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，所述耦合支路包括耦合盘，所述耦合盘的端面正对所述谐振柱的侧面设置。
4.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，还包括：设置于异侧相邻并联谐振器之间且位于所述主通路馈线腔内的隔离墙；所述隔离墙设在所述主通路馈线的底部与两侧，且与所述主通路馈线存在间距。
5.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，还包括：设置于所述并联谐振器与所述主通路馈线之间的窗口位置的隔离壁；所述隔离壁位于所述耦合支路的两侧与底部，且与所述耦合支路存在间距。
6.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，相邻两个所述耦合支路之间的主通路馈线段长度在1/4波长至1/21波长之间，且每段的长度相同或不同。
7.根据权利要求6所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，所述主通路馈线的轴向不同位置处的横截面形状和大小相同或不同。
8.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，至少部分所述并联谐振器的大小不同，并且同侧的所述谐振柱位于不同轴线上。
9.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，所述谐振柱与所述盖板之间设有空隙，所述盖板上对应所述谐振柱设有用于调节所述并联谐振器谐振频率的调谐螺杆。
10.根据权利要求1所述的腔体式带阻滤波器，其特征在于，所述谐振腔形成的空间为立方体状。
11.一种射频器件，其特征在于，包括：如权利要求1至10任意一项所述的腔体式带阻滤波器。
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