CN108879050A - 带阻滤波器及通信腔体器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带阻滤波器及通信腔体器件，带阻滤波器包括外导体、传输线、多个谐振柱与多个阻抗变换支节。外导体沿第一方向并列设有多个谐振腔。谐振柱底端与谐振腔底壁电性连接，谐振柱顶端与谐振腔顶壁间隔设置。阻抗变换支节与传输线电性连接，阻抗变换支节绕设在谐振柱侧壁外围，阻抗变换支节与谐振柱侧壁之间设有间隔。上述的带阻滤波器，由于阻抗变换支节绕设在谐振柱侧壁外围，如此阻抗变换支节与谐振柱侧壁能形成较大的耦合量，通过配合调整传输线的阻抗大小，便能够对通带与阻带间隔小及阻带抑制度要求高的传输信号起到较好的滤波作用，此外同时适用于阻带带宽较宽的传输信号。

Description

带阻滤波器及通信腔体器件

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别是涉及一种带阻滤波器及通信腔体器件。

背景技术

传统的带阻滤波器包括传输线、耦合盘与谐振柱。耦合盘与传输线电性连接，耦合盘面对谐振柱的侧壁与谐振柱之间形成耦合电容。耦合电容与传输线上的阻抗相结合后能够起到对传输线上的传输信号进行滤波的作用。然而，当传输线上的传输信号的通带与阻带间隔较小(相对带宽低于2％)以及对阻带抑制要求高(30dB以上)时，传统的阻带滤波器能够对传输线上的传输信号的滤波效果较差。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种带阻滤波器及通信腔体器件，它对通带与阻带间隔小及阻带抑制度要求高的传输信号的滤波效果好。

其技术方案如下：一种带阻滤波器，包括：外导体与传输线，所述外导体沿第一方向并列设有多个谐振腔，所述外导体在所述第一方向上的相对两端分别设置有第一连接端口与第二连接端口，所述传输线一端与所述第一连接端口电性连接，所述传输线另一端与所述第二连接端口电性连接，所述谐振腔侧壁设有过线口，所述传输线沿着所述第一方向依次穿过所述过线口；多个谐振柱与多个阻抗变换支节，多个所述谐振柱、多个所述阻抗变换支节均与所述谐振腔一一相应设置，所述谐振柱与所述阻抗变换支节均位于所述谐振腔内，所述谐振柱底端与所述谐振腔底壁电性连接，所述谐振柱顶端与所述谐振腔顶壁间隔设置，所述阻抗变换支节与所述传输线电性连接，所述阻抗变换支节绕设在所述谐振柱侧壁外围，所述阻抗变换支节与所述谐振柱侧壁之间设有间隔。

一种通信腔体器件，包括所述的带阻滤波器。

上述的带阻滤波器及腔体器件，由于阻抗变换支节绕设在谐振柱侧壁外围，如此阻抗变换支节与谐振柱侧壁能形成较大的耦合量，通过配合调整传输线的阻抗大小，便能够对通带与阻带间隔小及阻带抑制度要求高的传输信号起到较好的滤波作用，此外同时适用于阻带带宽较宽的传输信号。

进一步地，所述阻抗变换支节为与所述谐振柱侧壁外围相适应的弧形状，或者，所述阻抗变换支节为绕设在所述谐振柱侧壁外围的耦合环。

进一步地，所述谐振柱上设有台阶，所述阻抗变换支节与所述台阶相邻设置，且所述阻抗变换支节与所述台阶绝缘配合。

进一步地，所述阻抗变换支节与所述台阶之间通过绝缘隔离环保持绝缘配合；所述绝缘隔离环套设在所述谐振柱外并位于所述台阶上，所述绝缘隔离环的其中一侧面绕所述绝缘隔离环周向设置有环形槽，所述阻抗变换支节装设在所述环形槽中。

进一步地，所述的带阻滤波器还包括绝缘板，所述绝缘板包括第一载板及与所述第一载板相连的多个第二载板，所述第一载板沿着所述第一方向依次贯穿所述谐振腔的侧壁，所述传输线设置在所述第一载板上；所述第二载板与所述谐振腔一一相应设置，所述第二载板设有与所述谐振柱相应的第一通孔，所述第二载板套设在所述谐振柱上，且所述第二载板位于所述台阶上，所述阻抗变换支节位于所述第二载板上。

进一步地，所述谐振柱底端端面与所述谐振腔底壁设有间隔，所述谐振柱底端端面沿着所述谐振柱轴向方向延伸形成有盲孔，所述谐振腔底壁设有导电凸台，所述导电凸台伸入到所述盲孔中与所述盲孔底壁电性连接，所述盲孔侧壁与所述导电凸台侧壁之间间隔设置。

进一步地，所述外导体与所述谐振腔底壁相对的顶面设有可拆卸的盖体；所述盖体设有第二通孔，所述第二通孔内设有可升降的调谐杆。

进一步地，所述的带阻滤波器还包括固定设置在所述盖体上的螺母，所述螺母的螺孔与所述通孔相应设置，所述调谐杆为与所述螺母相配合的螺杆或螺钉，所述调谐杆穿过所述螺母的螺孔及所述第二通孔伸入到所述谐振腔中。

进一步地，所述谐振柱面向所述调谐杆的顶端端面上设有凹部，所述凹部与所述调谐杆相应设置。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的带阻滤波器的分解示意图；

图2为本发明一实施例所述的带阻滤波器的截面示意图；

图3为本发明一实施例所述的带阻滤波器的实测图。

附图标记：

10、外导体，11、谐振腔，12、第一连接端口，13、第二连接端口，14、导电凸台，15、盖体，16、调谐杆，17、螺母，20、传输线，30、谐振柱，31、台阶，32、盲孔，33、凹部，40、阻抗变换支节，50、绝缘隔离环，51、环形槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，一种带阻滤波器，包括：外导体10、传输线20、多个谐振柱30与多个阻抗变换支节40。所述外导体10沿第一方向并列设有多个谐振腔11，所述外导体10在所述第一方向上的相对两端分别设置有第一连接端口12与第二连接端口13。为了使得带阻滤波器的体积尽可能地小，外导体10具体为长方体状，第一方向具体为长方体的长边方向，这样使得谐振腔11沿着长方体的长边方向依次设置，能提高空间利用率，空间利用合理。当然，也不限制外导体10一定为长方体状，外导体10也可以是正方体状、柱体状、多边体状等等。

所述传输线20一端与所述第一连接端口12电性连接，所述传输线20另一端与所述第二连接端口13电性连接。所述谐振腔11侧壁设有过线口，所述传输线20沿着所述第一方向依次贯穿所述过线口。具体而言，当相邻两个谐振腔11通过谐振腔11侧壁完全隔开时，该过线口可以是开设于谐振腔11侧壁上的走线孔；当相邻两个谐振腔11之间的谐振腔11侧壁端部预留有开口时，该相邻的两个谐振腔11通过该预留的开口相互连通，此时无需在谐振腔11侧壁上开设走线孔，将预留的开口直接作为过线口即可。

多个所述谐振柱30、多个所述阻抗变换支节40均与所述谐振腔11一一相应设置。所述谐振柱30与所述阻抗变换支节40均位于所述谐振腔11内，所述谐振柱30底端与所述谐振腔11底壁电性连接，所述谐振柱30顶端与所述谐振腔11顶壁间隔设置。所述阻抗变换支节40与所述传输线20电性连接，所述阻抗变换支节40绕设在所述谐振柱30侧壁外围，所述阻抗变换支节40与所述谐振柱30侧壁之间设有间隔。

上述的带阻滤波器，由于阻抗变换支节40绕设在谐振柱30侧壁外围，如此阻抗变换支节40与谐振柱30侧壁能形成较大的耦合量，通过配合调整传输线20的阻抗大小。请一并参阅图3，通过对带阻滤波器进行仿真实验，可以发现能够对通带与阻带间隔小及阻带抑制度要求高的传输信号起到较好的滤波作用，此外同时适用于阻带带宽较宽的传输信号。

进一步地，请再参阅图1，所述阻抗变换支节40为与所述谐振柱30侧壁外围相适应的弧形状，或者，所述阻抗变换支节40为绕设在所述谐振柱30侧壁外围的耦合环。其中，阻抗变换支节40的弧度范围是根据耦合量来决定的，阻抗变换支节40的弧度范围不同时，每个腔的耦合量强弱是不一样的。在保证阻抗变换支节40的厚度一致的情况下，若将耦合环的耦合量弱的区域切掉便可以实现更大的高低阻抗变换范围，同时还能保证更强的耦合量传输。如此，可以实现通带与阻带间隔较小(相对带宽低于2％)以及对阻带抑制要求高(30dB以上)的指标要求)。

具体而言，当阻抗变换支节40为与所述谐振柱30侧壁外围相适应的弧形状时，即阻抗变换支节40呈例如60度、90度或180度绕设在谐振柱30外，阻抗变换支节40与谐振柱30侧壁之间所形成的耦合量较大；当阻抗变换支节40为绕设在所述谐振柱30侧壁外围的耦合环时，即阻抗变换支节40 360度绕设在谐振柱30外，阻抗变换支节40与谐振柱30侧壁之间所形成的耦合量比弧形状的阻抗变换支节40所产生的耦合量更大。为了对通带与阻带间隔小时的传输信号起到较好的滤波作用，各个阻抗变换支节40与谐振柱30的耦合强度不一致，如此可以将阻抗变换支节40设计成不同的形状，例如图中示意出的四个阻抗变换支节40从左至右依次为120度弧形状、180度弧形状、耦合环及240度弧形状。具体如何设置可以根据实际情况通过仿真实验得到。

在一个实施例中，所述谐振柱30上设有台阶31。所述阻抗变换支节40与所述台阶31相邻设置，且所述阻抗变换支节40与所述台阶31绝缘配合。如此，由于阻抗变换支节40不仅与谐振柱30侧壁耦合配合，还与台阶31耦合配合，这样阻抗变换支节40与谐振柱30在谐振柱30的轴向方向及径向方向上均有耦合量，从而能够增大耦合宽度，可以使得带阻滤波器的相位宽度达到30％以上的耦合宽度。另外，装置结构简单，能减小带阻滤波器的整体体积，满足极端条件下的扩容需要，成本低廉，适合集成化与小型化。

具体地，阻抗变换支节40既可以位于台阶31上方，在台阶31上方能与台阶31相耦合，并能够便于装设在谐振柱30；阻抗变换支节40也可以位于台阶31下方，在台阶31下方也能实现与台阶31相耦合，具体可以通过粘胶粘设装设在谐振柱30上或者通过卡接固定在谐振柱30上。

在一个实施例中，所述阻抗变换支节与所述台阶之间通过绝缘隔离环保持绝缘配合。具体地，所述绝缘隔离环50套设在所述谐振柱30外并位于所述台阶31上，所述绝缘隔离环50的其中一侧面绕所述绝缘隔离环50周向设置有环形槽51。所述阻抗变换支节40装设在所述环形槽51中。如此，绝缘隔离环50能够将阻抗变换支节40与谐振柱30之间隔离开，从而实现耦合环分别与台阶31、谐振柱30之间绝缘配合。绝缘隔离环50具体采用聚四氟乙烯介质环。在一个实施例中，并不设置绝缘隔离环50，而是在阻抗变换支节40或谐振柱30侧壁上设置有绝缘涂料层或绝缘镀层，也能使得阻抗变换支节40分别与台阶31、谐振柱30绝缘配合。在一个实施例中，所述绝缘隔离环50的其中一侧面上并不是设置环形槽51，而是，绝缘隔离环50的侧面上设置U形槽或截面为L形的安装槽或其它形状的安装槽。

在另一个实施例中，所述的带阻滤波器还包括绝缘板。所述绝缘板包括第一载板及与所述第一载板相连的多个第二载板。所述第一载板沿着所述第一方向依次贯穿所述谐振腔11的侧壁，所述传输线20设置在所述第一载板上。所述第二载板与所述谐振腔11一一相应设置，所述第二载板设有与所述谐振柱30相应的第一通孔，所述第二载板套设在所述谐振柱30上，且所述第二载板位于所述台阶31上，所述阻抗变换支节40位于所述第二载板上。如此，绝缘板能使得传输线20与外导体10绝缘相隔，以及使得阻抗变换支节40与谐振柱30绝缘相隔，传输线20与阻抗变换支节40均可以是铺设在绝缘板上的导电片或微带线，能使得带阻滤波器的结构简化，组装效率较高。另外，绝缘板、传输线20及阻抗变换支节40可以通过电路板制造工艺加工得到。

进一步地，所述谐振柱30底端端面与所述谐振腔11底壁设有间隔，所述谐振柱30底端端面沿着所述谐振柱30轴向方向延伸形成有盲孔32。所述谐振腔11底壁设有导电凸台14。所述导电凸台14伸入到所述盲孔32中与所述盲孔32底壁电性连接，所述盲孔32侧壁与所述导电凸台14侧壁之间间隔设置。如此，导电凸台14套设在谐振柱30的盲孔32中后，能够大幅降低带阻滤波器的谐振频率，从而能够减小带阻滤波器的整体体积，满足极端条件下的扩容需要。具体地，当谐振柱30外侧壁与谐振腔11外侧壁之间的间距越小时，谐振柱30外侧壁与谐振腔11外侧壁的耦合电容越大，如此所形成的谐振频率将越小。

进一步地，所述外导体10与所述谐振腔11底壁相对的顶面设有可拆卸的盖体15。所述盖体15设有第二通孔，所述第二通孔内设有可升降的调谐杆16。如此，通过调整调谐杆16伸入到谐振腔11中的深度，便能够改变带阻滤波器的谐振频率。

进一步地，所述的带阻滤波器还包括固定设置在所述盖体15上的螺母17。所述螺母17的螺孔与所述通孔相应设置。所述调谐杆16为与所述螺母17相配合的螺杆或螺钉，所述调谐杆16穿过所述螺母17的螺孔及所述第二通孔伸入到所述谐振腔11中。如此，转动调谐杆16，便可以较为方便地控制调谐杆16插入到谐振腔11内的深度，从而能够对带阻滤波器的谐振频率进行调节。此外，第一通孔可以不用设计为与调谐杆16配合的螺纹孔，降低了盖体15的加工难度。

可选地，无需在盖体15上设置螺母17，所述第二通孔为螺孔，所述调谐杆16为与所述螺孔相配合的螺杆或螺钉。如此，转动调谐杆16，便可以较为方便地控制调谐杆16插入到谐振腔11内的深度，从而能够对带阻滤波器的谐振频率进行调节。

可选地，调谐杆16与第一通孔侧壁之间为阻尼配合，这样推拉调谐杆16到谐振腔11内的预设深度位置后，由于调谐杆16与第一通孔侧壁之间具有一定的摩擦力，在摩擦力的作用下能使调谐杆16相对固定地设置在盖体15上。

进一步地，所述谐振柱30面向所述调谐杆16的顶端端面上设有凹部33，所述凹部33与所述调谐杆16相应设置。如此，调谐杆16推入到谐振腔11中时，凹部33作为避让位，使得谐振柱30不会接触调谐杆16，调谐杆16伸入到谐振腔11的深度相对较大，保证带阻滤波器的谐振频率的较大调节范围，从而能够相对减小低频段带阻滤波器的体积。

在一个实施例中，一种通信腔体器件，包括上述任一实施例所述的带阻滤波器。上述的通信腔体器件，由于包括所述的带阻滤波器，技术效果与所述的带阻滤波器相同，不进行赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带阻滤波器，其特征在于，包括：

外导体与传输线，所述外导体沿第一方向并列设有多个谐振腔，所述外导体在所述第一方向上的相对两端分别设置有第一连接端口与第二连接端口，所述传输线一端与所述第一连接端口电性连接，所述传输线另一端与所述第二连接端口电性连接，所述谐振腔侧壁设有过线口，所述传输线沿着所述第一方向依次穿过所述过线口；

多个谐振柱与多个阻抗变换支节，多个所述谐振柱、多个所述阻抗变换支节均与所述谐振腔一一相应设置，所述谐振柱与所述阻抗变换支节均位于所述谐振腔内，所述谐振柱底端与所述谐振腔底壁电性连接，所述谐振柱顶端与所述谐振腔顶壁间隔设置，所述阻抗变换支节与所述传输线电性连接，所述阻抗变换支节绕设在所述谐振柱侧壁外围，所述阻抗变换支节与所述谐振柱侧壁之间设有间隔。

2.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述阻抗变换支节为与所述谐振柱侧壁外围相适应的弧形状，或者，所述阻抗变换支节为绕设在所述谐振柱侧壁外围的耦合环。

3.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述谐振柱上设有台阶，所述阻抗变换支节与所述台阶相邻设置，且所述阻抗变换支节与所述台阶绝缘配合。

4.根据权利要求3所述的带阻滤波器，其特征在于，所述阻抗变换支节与所述台阶之间通过绝缘隔离环保持绝缘配合；所述绝缘隔离环套设于所述台阶上，所述绝缘隔离环的其中一侧面绕所述绝缘隔离环周向设置有环形槽，所述阻抗变换支节装设在所述环形槽中。

5.根据权利要求3所述的带阻滤波器，其特征在于，还包括绝缘板，所述绝缘板包括第一载板及与所述第一载板相连的多个第二载板，所述第一载板沿着所述第一方向依次贯穿所述谐振腔的侧壁，所述传输线设置在所述第一载板上；所述第二载板与所述谐振腔一一相应设置，所述第二载板设有与所述谐振柱相应的第一通孔，所述第二载板套设在所述谐振柱上，且所述第二载板位于所述台阶上，所述阻抗变换支节位于所述第二载板上。

6.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述谐振柱底端端面与所述谐振腔底壁设有间隔，所述谐振柱底端端面沿着所述谐振柱轴向方向延伸形成有盲孔，所述谐振腔底壁设有导电凸台，所述导电凸台伸入到所述盲孔中与所述盲孔底壁电性连接，所述盲孔侧壁与所述导电凸台侧壁之间间隔设置。

7.根据权利要求1所述的带阻滤波器，其特征在于，所述外导体与所述谐振腔底壁相对的顶面设有可拆卸的盖体；所述盖体设有第二通孔，所述第二通孔内设有可升降的调谐杆。

8.根据权利要求7所述的带阻滤波器，其特征在于，还包括固定设置在所述盖体上的螺母，所述螺母的螺孔与所述通孔相应设置，所述调谐杆为与所述螺母相配合的螺杆或螺钉，所述调谐杆穿过所述螺母的螺孔及所述第二通孔伸入到所述谐振腔中。

9.根据权利要求7或8所述的带阻滤波器，其特征在于，所述谐振柱面向所述调谐杆的顶端端面上设有凹部，所述凹部与所述调谐杆相应设置。

10.一种通信腔体器件，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的带阻滤波器。