CN107251314B - 腔体滤波器及具有该腔体滤波器的射频拉远设备、信号收发装置和塔顶放大器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种腔体滤波器及具有该腔体滤波器的射频拉远设备、信号收发装置和塔顶放大器，该腔体滤波器包括包括腔体和盖板，以及设置在腔体或者盖板上的连接器，盖板封盖腔体形成若干个级联的谐振腔，若干个级联的谐振腔由设置在腔体或者盖板上的隔离筋间隔开来；至少两个谐振腔内设有呈空心柱体状的谐振柱，谐振柱的一端固定在盖板或腔体的底壁，腔体滤波器还包括连接件，谐振柱通过连接件与连接器电连接，连接件包括一体成型的抽头和电容加载盘，抽头与连接器连接，电容加载盘可拆卸连接在谐振柱与腔体的底壁相对一端的端面。本发明腔体滤波器具有较低的制造成本以及能够有效避免噪音的产生。

Description

腔体滤波器及具有该腔体滤波器的射频拉远设备、信号收发 装置和塔顶放大器

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别涉及一种腔体滤波器及具有该腔体滤波器的射频拉远设备、信号收发装置和塔顶放大器。

背景技术

腔体滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用于通信领域，尤其是射频通信领域。在基站中，滤波器用于选择通信信号，滤除通信信号频率外的杂波或干扰信号。

请参见图1，图1是一种现有技术中腔体滤波器的局部结构示意图。腔体滤波器包括腔体11、盖板12、谐振杆13、调谐螺杆14、抽头15和连接器16。盖板12封盖腔体11形成谐振腔，谐振杆13呈一端开口、另一端封闭的圆筒状，其闭口端用螺钉固定于腔体11底部的安装凸台上。谐振杆13的开口端设有沿径向向外伸出的电容盘。调谐螺杆14与盖板12螺纹连接，调谐螺杆14深入谐振杆13的开口内，调谐螺杆14深入谐振杆13内的长度变化来调解腔体滤波器的射频参数。连接器16设置于腔体11的侧壁上，抽头15大致呈L形，其一端焊接至谐振杆13上，另一端与连接器16电连接。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，电容盘是与谐振杆一体冲压成型的，当市场的需求发生较大改变或者制造出现较大误差、且调谐螺杆不足以将腔体滤波器的射频参数调整至正常范围时，只能更换新的谐振杆，或者将旧谐振杆拆卸下来、切掉部分电容盘后再安装到腔体内。此外，抽头通过焊接的方式与谐振杆13连接，电磁波在由抽头传入谐振杆过程中会在焊剂内发生折射，从而产生与原输入信号频率不同的电磁波，即产生噪音。

因此，需要提供一种可解决上述问题的新型解决方案。

发明内容

为了解决现有技术中腔体滤波器的制造成本较高及电磁波进入谐振杆时产生的噪音问题，本发明实施例提供一种腔体滤波器及具有该腔体滤波器的射频拉远设备、信号收发装置和塔顶放大器。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的技术方案是提供一种腔体滤波器，其包括腔体和盖板，以及设置在腔体或者盖板上的连接器，盖板封盖腔体形成若干个级联的谐振腔，若干个级联的谐振腔由设置在腔体或者盖板上的隔离筋间隔开来；至少两个谐振腔内设有呈空心柱体状的谐振柱，谐振柱的一端固定在盖板上或腔体的底壁上，腔体滤波器还包括连接件，谐振柱通过连接件与连接器电连接，连接件包括一体成型的抽头和电容加载盘，抽头与连接器连接，电容加载盘可拆卸连接在谐振柱另一端的端面。

其中，谐振腔包括接收电磁信号的首腔和发射电磁信号的尾腔，首腔和尾腔设置有实心柱体状的谐振柱。

其中，所述谐振柱与所述腔体的底壁一体铸造成型。

其中，所述谐振柱用螺钉固定在所述腔体的底壁。

其中，所述盖板上设有伸入所述谐振柱内的调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入谐振柱内的深度可调节。

其中，所述电容加载盘中央设有通孔，所述通孔的内壁设有内螺纹，所述谐振柱的侧壁上设有外螺纹，所述电容加载盘通过螺纹连接的方式固定在所述谐振柱上。

其中，所述电容加载盘通孔的内螺纹和所述谐振柱的外螺纹上分别镀银。

其中，所述电容加载盘中央设有通孔，所述电容加载盘通过所述通孔卡至所述谐振柱的外壁并与之过盈配合连接。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的另一个技术方案是提供一种射频拉远设备，其包括射频收发信机模块、功放模块以及如上所述的腔体滤波器，射频收发信机模块与功放模块连接，功放模块与腔体滤波器连接。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的另一个技术方案是提供一种信号收发装置，其包括：如上所述的腔体滤波器，其与接收天线相连接，并对接收信号进行滤波；射频低噪声放大器，与腔体滤波器的信号输出端连接；环行器，与射频低噪声放大器的信号输出端连接；合路器，与环行器连接；射频功率放大器，其输入端与合路器的信号输出端相连接，其输出端与腔体滤波器连接；发射天线，接收腔体滤波器的输出信号并将信号发射。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的另一个技术方案是提供一种塔顶放大器，其包括低噪声放大器和带通滤波器，所述带通滤波器为上所述的腔体滤波器。

与现有技术相比，本发明实施例提供的腔体滤波器中，电容加载盘与谐振柱可拆卸连接，当调谐螺杆不足以将腔体滤波器的射频参数调整至正常范围时，可以更换电容加载盘，而不需要像之前那样更换整个谐振柱或者切掉部分电容盘。此外，抽头与电容加载盘一体成型，电容加载盘与谐振柱可拆卸连接，电磁波在由抽头传递给谐振柱的过程中就不会经过像焊剂那样的杂质，避免了产生噪音。

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，对于本领域普通技术人员来讲，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是一种现有技术中腔体滤波器的剖视结构图；

图2是本发明第一实施例腔体滤波器的剖视结构图；

图3是图2所示腔体滤波器去掉盖板的立体图；

图4是本发明第二实施例腔体滤波器的剖视结构图；

图5是本发明实施例射频拉远设备的结构图；

图6是本发明信号收发装置的结构图；

图7是本发明塔顶放大器的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

本发明实施例腔体滤波器包括腔体和盖板，以及设置在腔体或者盖板上的连接器，盖板封盖腔体形成若干个级联的谐振腔，若干个级联的谐振腔由设置在腔体或者盖板上的隔离筋间隔开来；至少二个谐振腔内设有呈空心柱体状的谐振柱，谐振柱的一端固定在盖板上或者腔体的底壁上，腔体滤波器还包括连接件，谐振柱通过连接件与连接器电连接，连接件包括一体成型的抽头和电容加载盘，抽头与连接器电连接，电容加载盘可拆卸连接在谐振柱另一端的端面。本发明腔体滤波器中，电容加载盘与谐振柱可拆卸连接，当调谐螺杆不足以将腔体滤波器的射频参数调整至正常范围时，可以更换电容加载盘，而不需要像之前那样更换整个谐振柱或者切掉部分电容盘。此外，抽头与电容加载盘一体成型，电容加载盘与谐振柱可拆卸连接，电磁波在由抽头传递给谐振柱的过程中就不会经过像焊剂那样的杂质，避免了产生噪音。

参阅图2和图3，本发明第一实施例腔体滤波器包括腔体21、盖板22、连接器24、调谐螺杆25、谐振柱26和连接件(未标示)。

腔体21包括底壁211和自底壁211垂直延伸且围设于底壁211边缘的侧壁212。盖板22封盖腔体21形成若干个级联的谐振腔(未标示)；若干个级联的谐振腔由设置在腔体21或盖板22上的隔离筋(未图示)间隔开来；至少两个谐振腔内设有呈空心柱体状的谐振柱26。具体地，谐振腔包括接收电磁信号的首腔和发射电磁信号的尾腔，首腔和尾腔设置有实心柱体状的谐振柱26。

谐振柱26和连接件设置于谐振腔内。本实施例中，谐振柱26呈空心柱体状，其一端固定在腔体21的底壁211上，谐振柱26通过连接件与连接器24电连接。本实施例中，谐振柱26与腔体21的底壁一体铸造成型。谐振柱26呈空心柱体状设置，以供调谐螺杆25插入谐振柱内调节腔体滤波器的射频参数。谐振柱26采用与腔体21一体成型的结构省却了谐振柱26的加工和装配工序，降低了腔体滤波器的制造成本。

在其他的实施例中，谐振柱26亦可以为空心柱体状，与腔体21分体制造然后再通过螺钉固定至腔体21的底壁211上。连接器24设置于腔体21或盖板22上。本实施例中，连接器24设置于腔体21的侧壁212上。具体含义为，侧壁212上设置连通谐振腔和外部的安装孔(未标示)，连接器24通过安装孔固定在侧壁212上，连接器24部分深入谐振腔中以与连接件电连接，同时，自腔体21的侧壁212的外表面即腔体滤波器的外部能够察看到连接器24的插孔(未标示)，以在对应的插头插入插孔后实现腔体滤波器的滤波功能。

连接件为抽头23和电容加载盘28一体成型的结构件，谐振柱26通过连接件与连接器电连接。电容加载盘28可拆卸地连接在谐振柱26的另一端的端面。在本实施例中，电容加载盘28中央设置通孔(未标示)、通孔的内壁设有内螺纹，谐振柱26的侧壁上设置外螺纹，电容加载盘28通过螺纹连接的方式固定在谐振柱26上。优选地，电容加载盘28的通孔的内螺纹和谐振柱26的外螺纹的外表面上分别设置镀银层，以保障腔体滤波器的良好的导电性能。

在其他的实施例中，电容加载盘28的中央设置通孔，电容加载盘28通过通孔卡至谐振柱26的外壁并与之过盈配合连接。连接至谐振柱26的电容加载盘28与盖板22形成电容。

本发明中，抽头23的一端和电容加载盘28一体成型。由于二者一体成型设计，因此厚度仅相当于现有技术中制造一个元件的厚度。优选地，电容加载盘28和抽头23的厚度为1～2mm(毫米)，抽头23的宽度为2～3mm。进一步地，电容加载盘28和抽头23二者一体成型，二者的体积较小，较易安装至腔体21内。

抽头23的另一端与连接器24电连接。抽头23与连接器24的连接可以通过焊接的方式连接或者通过其他可拆卸的方式进行连接。

调谐螺杆25设于盖板22上且部分深入谐振柱内，换句话说，调谐螺杆25穿过盖板22且部分插设于谐振柱内。通过设置调谐螺杆25伸入谐振柱内的长度变化来调节腔体滤波器的射频参数。调谐螺杆25与谐振柱26同轴设置以确保腔体滤波器具有较大的射频参数调节范围。

参阅图4，本发明第二实施例腔体滤波器包括腔体31、盖板32、连接器34、调谐螺杆35、谐振柱36和连接件(未标示)。

腔体31包括底壁和自底壁垂直延伸且围设于底壁边缘的侧壁。盖板32封盖腔体31形成若干个级联的谐振腔(未标示)；若干个级联的谐振腔由设置在腔体31或盖板32上的隔离筋(未图示)间隔开来；至少两个谐振腔内设有呈空心柱体状的谐振柱36。具体地，谐振腔包括接收电磁信号的首腔和发射电磁信号的尾腔，首腔和尾腔设置有实心柱体状的谐振柱36。

谐振柱36、固紧螺钉27和连接件设置于谐振腔内。本实施例中，谐振柱36呈空心柱体状，其一端固定在盖板32上，谐振柱36通过连接件与连接器34电连接。本实施例中，谐振柱36与盖板32一体铸造成型。谐振柱36呈空心柱体状设置，以供调谐螺杆35插入谐振柱内调节腔体滤波器的射频参数。谐振柱36采用与盖板32一体成型的结构省却了谐振柱36的加工和装配工序，降低了腔体滤波器的制造成本。

在其他的实施例中，谐振柱36亦可以为空心柱体状，与盖板32分体制造然后再通过螺钉固定至盖板32上。连接器34设置于腔体31或盖板32上。本实施例中，连接器34设置于腔体31的侧壁上。

连接件为抽头33和电容加载盘38一体成型的结构件，谐振柱36通过连接件与连接器电连接。电容加载盘38可拆卸地连接在谐振柱36的另一端的端面。在本实施例中，电容加载盘38中央设置通孔(未标示)、通孔的内壁设有内螺纹，谐振柱36的侧壁上设置外螺纹，电容加载盘38通过螺纹连接的方式固定在谐振柱36上。优选地，电容加载盘38的通孔的内螺纹和谐振柱36的外螺纹的外表面上分别设置镀银层，以保障腔体滤波器的良好的导电性能。

在其他的实施例中，电容加载盘38的中央设置通孔，电容加载盘38通过通孔卡至谐振柱36的外壁并与之过盈配合连接。连接至谐振柱36的电容加载盘38与盖板32形成电容。

本发明中，抽头33的一端和电容加载盘38一体成型。由于二者一体成型设计，因此厚度仅相当于现有技术中制造一个元件的厚度。优选地，电容加载盘38和抽头33的厚度为1～2mm(毫米)，抽头33的宽度为2～3mm。进一步地，电容加载盘38和抽头33二者一体成型，二者的体积较小，较易安装至腔体31内。

抽头33的另一端与连接器34电连接。抽头33与连接器34的连接可以通过焊接的方式连接或者通过其他可拆卸的方式进行连接。

调谐螺杆35设于腔体31的底壁上且部分深入谐振柱36内，换句话说，调谐螺杆35穿过腔体31的底壁且部分插设于谐振柱内。通过设置调谐螺杆35伸入谐振柱内的长度变化来调节腔体滤波器的射频参数。调谐螺杆35与谐振柱36同轴设置以确保腔体滤波器具有较大的射频参数调节范围。

区别于现有技术，本发明实施例所公开的腔体滤波器中，电容加载盘与谐振柱可拆卸连接，当调谐螺杆不足以将腔体滤波器的射频参数调整至正常范围时，可以更换电容加载盘，而不需要像之前那样更换整个谐振柱或者切掉部分电容盘。此外，抽头与电容加载盘一体成型，电容加载盘与谐振柱可拆卸连接，电磁波在由抽头传递给谐振柱的过程中就不会经过像焊剂那样的杂质，避免了产生噪音。

本发明进一步提供一种射频拉远设备，请结合图5，射频拉远设备包括射频收发信机模块、功放模块、腔体滤波器和电源模块。电源模块用于对射频收发信机模块、功放模块和腔体滤波器供电；射频收发信机模块与功放模块连接，功放模块与腔体滤波器连接。腔体滤波器的结构如前述实施例的详细描述。射频拉远设备工作在下行时隙时，来自射频收发信机模块两个通道的发射信号通过功放模块进入腔体滤波器，腔体滤波器对发射信号完成滤波，然后功率合成后发射到天线口。射频拉远设备工作在上行时隙时，从天线口接收到的信号通过腔体滤波器滤波后进入功放模块，再经功放模块放大后输出给射频收发信机模块对应的接收通道。

本发明进一步提供一种信号收发装置，请结合图6，信号收发装置包括腔体滤波器1、射频低噪声放大器2、射频功率放大器3、环形器4、接收天线5、发射天线6和合路器7。腔体滤波器1的结构如前述实施例的详细描述。腔体滤波器1与接收天线5连接，并对接收信号进行滤波；射频低噪声放大器2与腔体滤波器1的信号输出端连接；环形器4与射频低噪声放大器2的信号输出端连接；合路器7与环形器4连接；射频功率放大器3的输入端与合路器7的信号输出端相连接、输出端与腔体滤波器1连接；发射天线6接收腔体滤波器1的输出信号并将信号发射。

本发明进一步提供一种塔顶放大器，请结合图7，塔顶放大器包括低噪声放大器和带通滤波器。其中，带通滤波器的结构如前述实施例的详细描述。

在上述实施例中，仅对本发明实施例进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明实施例的精神和范围的情况下对本发明实施例进行各种修改。

Claims (11)

1.一种腔体滤波器，其特征在于，包括腔体和盖板，以及设置在所述腔体或者盖板上的连接器，所述盖板封盖所述腔体形成若干个级联的谐振腔，所述若干个级联的谐振腔由设置在所述腔体或者盖板上的隔离筋间隔开来；

至少二个所述谐振腔内设有呈空心柱体状的谐振柱，所述谐振柱的一端固定在所述盖板上或者所述腔体底壁上，

所述腔体滤波器还包括连接件，所述谐振柱通过所述连接件与所述连接器电连接，

所述连接件包括一体成型的抽头和电容加载盘，所述抽头与所述连接器电连接，所述电容加载盘可拆卸连接在所述谐振柱另一端的端面。

2.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振腔包括接收电磁信号的首腔和发射电磁信号的尾腔，所述首腔和尾腔设置有所述空心柱体状的谐振柱。

3.根据权利要求2所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振柱与所述腔体的底壁一体铸造成型。

4.根据权利要求2所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振柱用螺钉固定在所述腔体的底壁。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的腔体滤波器，其特征在于，所述盖板上设有伸入所述谐振柱内的调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入谐振柱内的深度可调节。

6.根据权利要求2至4任意一项所述的腔体滤波器，其特征在于，所述电容加载盘中央设有通孔，所述通孔的内壁设有内螺纹，所述谐振柱的侧壁上设有外螺纹，所述电容加载盘通过螺纹连接的方式固定在所述谐振柱上。

7.根据权利要求6所述的腔体滤波器，其特征在于，所述电容加载盘通孔的内螺纹和所述谐振柱的外螺纹的外表面上分别设置镀银层。

8.根据权利要求2至4任意一项所述的腔体滤波器，其特征在于，所述电容加载盘中央设有通孔，所述电容加载盘通过所述通孔卡至所述谐振柱的外壁并与之过盈配合连接。

9.一种射频拉远设备，其特征在于：所述射频拉远设备包括射频收发信机模块、功放模块以及权利要求1至8任意一项所述的腔体滤波器，所述射频收发信机模块与所述功放模块连接，所述功放模块与所述腔体滤波器连接。

10.一种信号收发装置，其特征在于：所述信号收发装置包括：

如权利要求1至8任意一项所述的腔体滤波器，其与接收天线相连接，并对接收信号进行滤波；

射频低噪声放大器，与所述腔体滤波器的信号输出端连接；

环行器，与所述射频低噪声放大器的信号输出端连接；

合路器，与所述环行器连接；

射频功率放大器，其输入端与所述合路器的信号输出端相连接，其输出端与所述腔体滤波器连接；

发射天线，接收所述腔体滤波器的输出信号并将信号发射。

11.一种塔顶放大器，其特征在于：包括低噪声放大器和带通滤波器，所述带通滤波器为权利要求1至8任意一项所述的腔体滤波器。