CN108886190A - 用于pim测量的滤波器结构 - Google Patents

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Abstract

PIM(无源互调)测试台包括第一双工器，其具有经由第一滤波器连接至第三端口的第一端口和经由第二滤波器连接至第三端口的第二端口。第一端口由信号源供给，该信号源以第一频率和第二频率提供RF信号。频谱分析仪连接至第二端口。DUT(被测设备)连接在所述第三端口和第二双工器的第三端口之间。第二双工器的第一和第二端口中的每个连接至PIM优化负载和/或标准负载。第二双工器优选地与第一双工器相同。为了最小化自互调，至少第一双工器包括至少一个滤波器部件和金属外壳，所述外壳进一步包括整体式金属本体和金属盖，所述盖没有任何电流接触地电容性联接至本体。

Description

用于PIM测量的滤波器结构
技术领域
本发明涉及用于RF信号的PIM(无源互调)测量的滤波器结构。
背景技术
RF信号的互调通常被称为放大器或混合器等非线性设备中的输出，其中几种频率的组合即使在低功率水平下也会产生各种互调产物。在两种不同频率的正弦信号的情况下，互调产物将具有以下频率：
fIM＝|k1f1±k2f2|
其中，k1和k2是自然数，k1+k2是互调产物的阶数。
然而，实际上，互调产物甚至可能出现在通常被称为线性部件的无源部件中，例如电缆或滤波器。其则被称为“无源互调”或“PIM”。原因可能是使用了磁性材料或不良的电流RF触点。由于这些是相当弱的源，与半导体设备中的互调产物相比，PIM通常仅在高得多的功率水平下变得明显。
由于该影响，在移动通信系统中可能引起巨大的问题。例如，当在LTE 800的TX频带的频带边缘处发送两个载波时。一个互调产物将位于RX频带中作为附加失真，这降低了信噪比。由于无法通过任何方式过滤掉这种失真，系统的所有部件尽可能少地产生这种失真是至关重要的。这就是为什么关于PIM的移动通信基础设施部件的测试在制造过程中起重要作用的原因。
用于PIM测量的方法是标准化的并且描述在例如IEC 62037-1中。将第一频率或第一频率范围的信号应用于DUT(被测设备)，并且在第二频率或第二频率范围内测量由DUT生成的互调信号。影响这种系统的测量不确定性的因素是两个载波信号的功率的有限精度以及PIM优化负载和PIM测试台的自互调。在测试台互调和被测设备的互调之间需要至少10dB的差，以使可接受的测量误差小于3dB。由于许多移动通信基础设施部件被规定为-165dBc，因此使测试设备具有优于-175dBc的自互调将是必要的。不幸的是，此类测试设备目前尚不能在市场上得到。
在US 9,306,261 B2中公开了一种用于减轻PIM的方法。该方法仅限于由铁磁导电金属引起的PIM。
PIM测量设备中最关键的部件是双工器，它将由DUT(被测设备)产生的反射PIM分成能够测量功率水平的单独输出端口。如果滤波器的选择足以避免任何次要影响，例如在接收器中产生PIM或将放大器中产生的PIM传输到测试端口，则测量设备的残余PIM将主要由双工器自身的无源互调引起。
可用于双工器的梳状线滤波器公开在US 4,307,357中。实际上，这种滤波器的自互调高于现代通信部件的PIM。
US 8,742,869 B2公开了具有低PIM电容器的改进的双工器。这有助于将自互调改善到-156dBc，但这仍远离所需值约20dB。
US 8,362,855 B2公开了具有减少的PIM的滤波器。它采用特殊的螺栓连接技术来改善外壳盖和外壳本体之间的电流接触。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种改进的PIM测试台以及提供一种改进的双工器。另一方面涉及改进的低PIM滤波器。优选地，PIM测试台和双工器具有优于-175dBc的自互调。
在独立权利要求中描述了该问题的解决方案。从属权利要求涉及本发明的进一步改进。
长期的一系列测试和测量已经表明，滤波器结构的PIM，特别是双工器的PIM，仍然受到封装双工器的外壳本体和盖之间的电流接触的限制。
滤波器外壳本体的顶部从来都不是完全平坦的。因此，很难在外壳本体和盖之间的整个接触区域上提供足够的接触压力。在组装状态下，由于滤波器外壳本体的材料内部的张力释放，可能发生轻微的运动。这可能导致接触质量随时间变化。此外，需要调谐元件以将滤波器结构调谐到所需的频率响应。这些元件通常也具有与滤波器外壳本体或盖的电流接触，并且在调谐期间的运动可能会导致金属颗粒穿透滤波器内部。由于与大气的化学反应(例如，氧化)，任何电流接触也可能会改变其性质。在运输期间的振动和冲击也可能会降低滤波器结构内的电流接触。这些机理可能会产生长期稳定性问题。但是，即使滤波器结构是稳定的，通过传统设计能够实现的残余PIM通常在整个滤波器带宽的+43dBm载波功率下仅约为-170dBc，这实际上不足以测试优于-165dBc的部件。
因此，在一优选实施例中，与现有技术的教导相反，必须避免外壳本体和盖之间的任何电流接触。另外，它们之间必须存在强电容性联接，以在外壳本体和盖之间提供低阻抗。
优选地，双工器具有整体式外壳本体，该外壳本体最优选地通过用铝或任何其它合适的材料铣削(milling)制成。可以存在同轴谐振器杆，其可以是外壳本体的一部分。铝盖优选没有任何电流接触地电容性联接到滤波器外壳本体。这可以通过提供介电层来实现，介电层可以是盖和/或本体的涂层。优选地，盖至少在朝向外壳本体的表面处或在其整个表面处具有介电层。如果本体至少在朝向外壳盖的表面处或在其整个表面处具有介电层，则是进一步优选的。
优选地，本文提及的介电层的厚度在2μm至200μm的范围内。最优选地，该范围在10μm和30μm之间。该层可包括阳极氧化层、氧化物、任何陶瓷材料、涂料、塑料薄膜、聚合物材料或其任何组合。
盖优选地通过玻璃纤维增强塑料螺钉固定到外壳本体上。这通过螺钉避免了盖和本体之间的任何电流接触。
滤波器的输入和输出联接器可以是电容性的。这些联接器优选是用于相应外部连接器的整体式内导体的一部分。用于谐振器的调谐元件优选地由氧化铝制成。所有谐振器间联接器优选地由铝制成，并且优选地以与盖相同的方式被涂覆。结果，盖和调谐元件仅通过它们之间的电容来联接。没有电流接触。固定调谐元件的固定元件(例如，螺母)也优选是绝缘的，使得它既不与调谐元件电流接触也不与盖电流接触。在固定螺母和调谐元件之间可以存在介电套管。此外，至少一个调谐元件可以在其外部具有介电层，以防止与盖的任何电流接触。一般而言，优选地，滤波器的所有元件都是整体式部件，并且元件之间的连接部在其间具有介电层以避免电流接触。优选地，多个整体式元件之间的所有电容被设计成提供电容性联接而没有电流接触，使得它们提供足够低的阻抗以足以替代所需频率范围内的电流接触，但不会对线性度产生负面影响。
测试已经表明，通过盖覆盖本体的屏蔽效果不足以避免从环境中捕获的随机信号产生不正确的测量结果。为了改善屏蔽，形成为帽的附加护罩可以安装在滤波器盖上方，该附加护罩通过接触条连接到滤波器外壳本体，所述接触条优选地由铍铜制成。实际上，这是一种电流接触，但它位于滤波器结构外部，因此它与载波信号是强脱离的。由该电流接触产生的PIM也与PIM输出端口脱离。因此，该附加的帽是一个很好的折衷方案，可以在不明显影响双工器的残余PIM的情况下实现优于110dB的充足屏蔽效果。双工器的端口连接器的外导体也可以直接接触滤波器外壳本体。由于这里的接触面积小，因此不均匀性以及滤波器外壳本体中的张力释放起次要作用。因此，这里的电流接触是可接受的。
必须提到所提出的设计特征的一个缺点。由于非接触式滤波器盖，可实现的输入端口隔离受到限制。在两个滤波器路径之间的脊部处外壳本体与盖之间的电容充当对地的阻挡电容，该阻挡电容呈现出低通性能，其在两个滤波器路径之间具有有限的隔离(取决于频率范围)。由于该原因，本文介绍的双工器已经设计成具有仅为60dB的端口隔离度。PIM测量设备所需的约120dB隔离度是通过连接到双工器的第一端口和第二端口的附加滤波器实现的。对这些附加滤波器的有关PIM的要求要低得多，因此可以使用市售的标准产品。
在另一实施例中，改善了负载，这进一步减少了测试台的自互调。在这里，测试台终止于第二双工器，该第二双工器连接到测试台的双工器的第三端口。第二双工器的TX输出端连接到PIM优化负载，RX输出端终止于普通50欧姆负载。第二双工器的目的是阻挡PIM优化负载产生的PIM信号，使其无法行进至PIM分析仪的测试端口。优选地，第二双工器具有与上述双工器相同的电容性联接盖。最优选地，它是相同的双工器。
用于PIM分析仪的双工器和包括至少一个这样的双工器的PIM测试台提供了减少的自互调，并因而由于滤波器结构内部没有任何电流接触而允许PIM测量降低水平。通过这种方式，PIM的产生被最小化并且避免了电流接触的长期稳定性问题。
这里描述的双工器外壳的基本概念不限于双工器，而是也可以应用于其中需要低PIM的任何滤波器或甚至任何电子部件外壳。基本上，外壳包括：整体式金属本体，其优选一件式加工而成；和金属盖，其没有任何电流接触地电容性联接至本体。优选地，提供覆盖所述盖的护罩。护罩可以具有至少一个本体接触表面，通过该本体接触表面，护罩与本体的至少一个护罩接触表面电流接触。盖可以至少在朝向外壳本体的表面处或在其整个表面处具有介电层。本体可以至少在朝向外壳盖的表面或其整个表面处具有介电层。优选地，本体具有与盖的本体联接表面匹配的盖联接表面，其中盖联接表面和本体联接表面中的至少一个可以具有介电层。介电层可以包括涂层、氧化物层和电镀层(galvanic layer)中的至少一种。盖可以通过包括绝缘材料的装置固定到外壳本体上，优选地通过玻璃纤维增强塑料螺钉、螺栓或销钉固定到外壳本体上。
滤波器可以包括至少一个同轴谐振器杆。优选地，同轴谐振器杆中的至少一个是外壳本体的至少一部分。优选的是，滤波器是双工器。进一步优选的是，双工器具有经由第一带通滤波器连接到第三端口的第一端口和经由第二带通滤波器连接到第三端口的第二端口。最优选地，滤波器是双工器，所述双工器包括椭圆形六腔滤波器部件，该椭圆形六腔滤波器部件优选地利用了两个三元结构。
这里，术语RF信号指的是任何高频信号、射频信号、微波信号或毫米波信号。术语DUT意思是被测设备，即由测试台测试的对象。术语滤波器或滤波器结构指的是频率或方向选择性电子部件。滤波器的示例包括高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器或定向联接器。滤波器组件是在滤波器中使用的电子部件。示例包括电感器、电容器和谐振器，谐振器包括介质谐振器和谐振腔。
附图说明
在下文中，将参考附图，通过示例的方式，在不对总体发明构思进行限制的情况下，基于实施例的示例对本发明进行描述。
图1以俯视图显示了优选实施例。
图2显示了双工器的截面侧视图。
图3显示了图2的放大部分。
图4显示了外壳的主要部件。
图5显示了PIM测量设置。
图6显示了双工器两个路径的插入损耗。
图7显示了PIM优化负载情况下的互调曲线。
图8显示了改进负载情况下的设置。
图9显示了改进负载情况下的互调曲线。
图10显示了改进负载和第一电缆情况下的互调曲线。
图11显示了改进负载和第二电缆情况下的互调曲线。
具体实施方式
在图1中，显示了根据本发明的优选实施例。它显示了可用于PIM(无源互调)测量的双工器的外壳本体的俯视图。使用该双工器的PIM测试台的电路图如图5所示。在那里，滤波器的附图标记为100。示出的示例外壳本体是梳状线滤波器的一部分。第二端口连接器732和第三端口连接器733之间的RX路径以及第一端口连接器731和第三端口连接器733之间的TX路径都具有椭圆形六腔滤波器，所述椭圆形六腔滤波器利用了两个三元结构，以通过在每个路径的阻带中创建两个传输零来实现必要的过滤边沿的陡峭度。这两条路径与公共节点组合在一起。
优选地，双工器具有整体式外壳本体700，该外壳本体最优选地通过用铝或任何其它合适的导电材料铣削制成。外壳优选地容纳滤波器部件，例如谐振器杆740或谐振器间联接器742。它也可以形成谐振腔。同轴谐振器杆740优选地是该外壳本体的一部分。优选地包括铝的金属盖780没有任何电流接触地电容性联接到滤波器外壳本体700。这可以通过用薄介电层涂覆盖780来实现。优选地，介电层的厚度在2μm至200μm的范围内。最优选地，该范围在10μm和30μm之间。该层可以包括阳极氧化层、氧化物、任何陶瓷材料、涂料、塑料薄膜、聚合物材料或其任何组合。附加地或替代地，外壳本体700或至少盖联接表面710(盖附接至该盖联接表面)由这样的薄介电层涂覆。盖780优选地通过绝缘螺钉782固定到外壳本体700，绝缘螺钉782优选地包括玻璃纤维增强塑料。内壁可以将各滤波器部分彼此分开并且将中空空间719分开。在本体中可以有螺纹螺孔711。
以下任何特征都可以在滤波器中单独使用，也可以在滤波器中任意组合使用：
至滤波器的连接器731、732、733的输入联接器和输出联接器736、737、738可以是电容性的。这些联接器优选地是用于相应连接器731、732、733的整体式内导体的一部分。用于谐振器740的调谐元件741优选地由氧化铝或任何其他合适的介电材料制成。所有谐振器间联接器742优选地由铝制成，具有介电层，并且优选地以与盖相同的方式涂覆。因此，盖和调谐元件仅通过它们之间的电容来联接。没有电流接触。固定调谐元件的螺母745也优选地是绝缘的，使得所述螺母优选地不与调谐元件和/或盖形成电流接触。至少一个调谐元件的绝缘可以通过在盖处和/或在至少一个调谐元件处的介电层和/或通过用于保持至少一个调谐元件的介电套管来进行。一般而言，优选地，滤波器的所有元件都是与外壳700或与盖780形成的整体式部件，并且元件之间的连接部在其间具有介电层以避免电流接触。优选地，这些整体式元件之间的所有电容被设计成提供电容性联接而没有电流接触，使得它们提供足够低的阻抗以足以替代所需频率范围内的电流接触，但不会对线性度产生负面影响。
图2显示了双工器的截面侧视图。这里，显示了与外壳本体700形成一个部件的同轴谐振器杆740。
图3显示了图2的放大部分。这里，外壳本体700和盖780之间的电容性联接平面由箭头750标记。这里，盖的本体联接表面781(朝向盖，在图中向下)机械地、但没有电流地接触本体700的盖联接表面710。相对的两联接表面中的至少一个具有用于绝缘的介电层。护罩790与外壳本体电流接触，例如在外壳本体的外周处，如箭头760所标记。该接触由护罩790的本体接触表面795形成，该本体接触表面接触在本体700处的护罩接触表面715。
图4显示了处于拆卸状态的外壳、本体700、盖780和护罩790的主要部件。这里，显示了：盖780的本体联接表面781，其电容性联接至本体700的盖联接表面710；以及护罩790的本体接触表面795，其接触在本体700处的护罩接触表面715。
在图5中，显示了满足国际标准IEC 62037-1的要求的测量装置，也称为测试台。将处于频率范围161中的信号施加到DUT，并且在第二频率范围162中测量由DUT生成的互调信号。这里显示的示例具有从1805MHz到1880MHz的第一频率范围和从1710MHz到1785MHz的第二频率范围。显然，可以使用任何其他频率或频率范围。测量设置使用第一信号发生器210和第二信号发生器220的输出，所述第一信号发生器产生第一频率范围内的第一频率218的正弦信号，所述第二信号发生器产生第一频率范围内的第二频率228的正弦信号。优选地，每个信号发生器的频率在第一频率范围内是可调节的。信号可以由功率放大器211、221放大到必要的功率。两个被放大的信号可以与3dB定向联接器230组合。在定向联接器的输入端可以设有循环器212、222，以增加定向联接器的隔离，这对于最小化功率放大器中互调产物的产生是必要的。循环器的第三端口优选地由循环器终端213、223终止。优选地，定向联接器的隔离端口终止于定向联接器终端231。代替组合这两个信号发生器，还可以使用双信号发生器。
在定向联接器230之后，两个组合信号通过第一端口131、经由第一双工器滤波器110、通过第三端口133流过双工器100的TX路径到达DUT(被测设备)300。第一双工器滤波器110优选地是用于第一频率范围的带通滤波器。第二双工器滤波器120优选地是用于第二频率范围的带通滤波器。第三端口133是测试台的DUT端口201。DUT由PIM优化负载280终止。这种PIM优化负载具有最小的自互调，其自互调应该显著低于DUT的PIM。在DUT中产生的互调在正向和反向两个方向上传播。反向信号通过第三端口133、经由第二双工器滤波器120、通过第二端口132流过双工器100的RX路径。该反向信号还可以由LNA(低噪声放大器)260放大，并由频谱分析仪270或任何其他合适的设备显示。在第一双工器端口131处可以设有用于第一频率范围的第一隔离滤波器240，并且在第二双工器端口132处可以设有用于第二频率范围的第二隔离滤波器250。这些隔离滤波器用于将隔离度增加到120dB的必要值。两个正弦信号的功率优选在双工器的第三端口处被调节到+43dBm(20W)，这是IEC 62037-1中限定的PIM测量的标准功率。
在图6中，双工器的两个路径的插入损耗显示为在1.6GHz至2.0GHz的频率范围内。曲线151显示了从第一端口131到第三端口133的发送(TX)路径的插入损耗，而曲线152显示了从第三端口133到第二端口132的接收(RX)路径的插入损耗。该图的横轴显示1.6GHz至2.0GHz范围内的频率。中心频率为1.8GHz。竖轴以对数标度显示信号的衰减，以10dB为单位，从底部的-90dB开始到顶部的+10dB。在该图中，标记了从1805MHz到1880MHz的示例性第一频率范围161和从1710MHz到1785MHz的示例性第二频率范围162。此外，还标记了由第一信号发生器210和第二信号发生器220产生的示例性第一频率218和示例性第二频率228。
图7显示了当第三端口终止于市售的PIM优化负载时三阶互调产品的测量结果，并且载波频率变化使得所使用的PIM信号的整个带宽可以通过测试台显示。第一连续曲线611显示了从1730MHz到1785MHz的互调，其中第一频率固定在1805MHz，第二频率从1825MHz变化到1880MHz。第二虚线曲线612显示了从1730MHz到1785MHz的互调，其中第一频率从1805MHz变化到1832.5MHz，第二频率固定在1880MHz。横轴显示从1730MHz至1785MHz的频率。竖轴显示第一和第二信号水平之间的水平差(+43dBm等于20W)，并且显示从底部的-220dBc开始到顶部的-160dBc的互调信号(以dBc为单位)。显然，由此形成的低于-171dBc的自互调与常规PIM测试台的自互调没有什么不同。
图8显示了具有改进负载400的设置。这里，测试台200的DUT端口201终止于改进负载400。该改进负载包括第二双工器500，其经由其第一端口531连接到PIM优化负载280并且经由其第二端口532连接到标准负载。第二双工器的TX输出端连接到PIM优化负载，RX输出端终止于标准负载410。第二双工器优选地具有连接在第一端口531和第三端口533之间的用于第一频率范围的第一带通滤波器510。第二双工器优选地具有连接在第二端口532和第三端口533之间的用于第二频率范围的第二带通滤波器520。第三端口533用作改进负载的输入端401。第二双工器500的目的是阻止由PIM优化负载280产生的PIM信号，使得它不能行进到PIM分析仪的测试端口。被测设备可以连接在DUT端口201和改进负载400的输入端401之间。
图9显示了在如上图所示的第三端口由第二双工器500终止的情况下的测量结果。该图与图6相当。曲线621显示了在与曲线611相同的条件下的测量。曲线622显示了在与曲线612相同的条件下的测量。在整个带宽上测量的互调低于-188dBc，比最好的市售PIM测试仪好几乎20dB。
图10和图11显示了验证测试的结果。上面显示的结果可能是减去测试台和用作终端的双工器的互调的结果。因此，已经进行了验证实验，其中在测试台的第三端口和改进负载的终止双工器之间使用了工厂装配的0.5”超柔性电缆，以实现两个残余互调产物的分离。由传输线分开的两个PIM源在频率上产生周期性的互调水平，当信号相加时产生最大值，当它们相互抵消时产生最小值。传输线应该具有至少引起观察频带的上边沿和下边沿之间存在相移差的长度。那么由一个最小值和一个最大值构成的全周期被显示。因此，电缆的长度应如下：
vph是相速度，Δf是可以由测试台显示的互调产物的带宽。在我们的情况下，跨接电缆的相速度是光速的77％，用于三阶互调产物的可显示频率范围是在第二频率范围内的1730MHz至1785MHz。因此，超柔性0.5”电缆的长度必须为2.1米。
对于两种不同的电缆样品显示了测试结果。图10示出了图9的相同测量的结果，不同的是在双工器的第三端口和改进负载之间具有第一电缆。曲线631对应于曲线621，曲线632对应于曲线622。
图11显示了图10的相同测量的结果，不同的是具有相同长度的另一电缆，即在双工器的第三端口和改进负载之间具有第二电缆。曲线641对应于曲线631，曲线642对应于曲线632。
对于这两种测量，PIM水平的最大值约为1765MHz，最小值约为1732MHz。当电气距离为2.75米(＝2.1米/77％)的两个源的信号相加时，结果满足互调产物的频率相关特性的预期。由于最大值显示两个信号的相加，因此可以得出结论，在整个测量频带上，在+43dBm载波功率下，测试台的残余PIM优于-185dBc。
必须提到的是，这种验证仍有一个弱点：假设同轴电缆的PIM可以忽略不计。然而，电缆和连接器由线性材料制成，并且电缆的内导体和外导体与工厂装配的连接器之间的连接部被焊接，这将导致非常小的互调产物。另外，已对许多电缆样品进行了测试，结果类似。因此，测量很可能代表测试台的残余PIM，而不是电缆的自互调。
附图标记列表
100 双工器
110 第一双工器滤波器
120 第二双工器滤波器
131 第一端口
132 第二端口
133 第三端口
151 第一端口到第三端口的插入损耗
152 第三端口到第二端口的插入损耗
161 第一频率范围
162 第二频率范围
200 PIM测试台
201 测试台DUT端口
210 第一信号发生器
211 第一功率放大器
212 第一循环器
213 第一循环器终端
218 第一频率
220 第二信号发生器
221 第二功率放大器
222 第二循环器
223 第二循环器终端
228 第二频率
230 定向联接器
231 定向联接器终端
240 第一隔离滤波器
250 第二隔离滤波器
260 LNA(低噪声放大器)
270 频谱分析仪
280 PIM优化负载
300 DUT(被测设备)
400 改进负载
401 改进负载输入端
410 标准负载
500 第二双工器
510 第一双工器滤波器
520 第二双工器滤波器
531 第一端口
532 第二端口
533 第三端口
611 PIM优化负载情况下的第一互调曲线
612 PIM优化负载情况下的第二互调曲线
621 改进负载情况下的第一互调曲线
622 改进负载情况下的第二互调曲线
631 改进负载和第一电缆情况下的第一互调曲线
632 改进负载和第一电缆情况下的第二互调曲线
641 改进负载和第二电缆情况下的第一互调曲线
642 改进负载和第二电缆情况下的第二互调曲线
700 双工器外壳本体
710 盖联接表面
711 用于绝缘螺钉的孔
715 护罩接触表面
719 中空空间
720 接触条
740 谐振器杆
741 调谐元件
731 第一端口连接器
732 第二端口连接器
733 第三端口连接器
736 第一端口电容性联接器
737 第二端口电容性联接器
738 第三端口电容性联接器
740 同轴谐振器杆
741 介电调谐元件
742 谐振器间联接器
745 用于调谐元件的固定螺母
750 电容性联接器
760 电流接触
780 金属盖
781 本体联接表面
782 绝缘螺钉
790 护罩
795 本体接触表面

Claims (15)

1.一种用于RF信号的滤波器，包括至少一个滤波器部件(740，742)和金属外壳，所述外壳包括整体式金属本体(700)和金属盖(780)，所述盖没有任何电流接触地电容性联接至所述本体。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器包括至少一个同轴谐振器杆(740)。
3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述同轴谐振器杆(740)中的至少一个是所述外壳本体(700)的至少一部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述盖(780)至少在朝向所述外壳本体(700)的表面处或在其整个表面处具有介电层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述本体(700)至少在朝向所述外壳盖(780)的表面处或在其整个表面处具有介电层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述本体具有与所述盖的本体联接表面(781)匹配的盖联接表面(710)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述盖联接表面和所述本体联接表面中的至少一个具有介电层。
8.根据权利要求4、5和7中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述介电层包括涂层、氧化物层、阳极氧化层、氧化物、任何陶瓷材料、涂料、塑料薄膜、聚合物材料或其任何组合中的至少一种。
9.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述盖通过包括绝缘材料的装置固定到所述外壳本体上，优选地通过玻璃纤维增强塑料螺钉、螺栓或销钉固定到所述外壳本体上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，设置覆盖所述盖(780)的护罩(790)，其中所述护罩(790)优选地具有至少一个本体接触表面(795)，所述护罩通过所述本体接触表面与所述护罩的至少一个护罩接触表面(715)电流接触。
11.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器是双工器，所述双工器具有经由第一带通滤波器连接至第三端口的第一端口和经由第二带通滤波器连接至第三端口的第二端口。
12.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器是双工器，所述双工器包括椭圆形六腔滤波器部件，优选地所述椭圆形六腔滤波器部件利用了两个三元结构。
13.根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，包括以下特征中的至少一个：
·所述滤波器的至少一个端口联接器是电容性的，
·所述滤波器的至少一个端口联接器是连接器的整体式内导体的一部分，
·设置用于谐振器的至少一个调谐元件，并且所述调谐元件优选地包括氧化铝，
·至少一个谐振器间联接器由铝制成并具有介电层，
·用于固定调谐元件的螺母也设计成既不与调谐元件进行电流接触，又不与所述盖进行电流接触，
·滤波器的所有元件都是整体式部件，并且元件之间的连接部在其间有介电涂层以避免电流接触，
·这些整体式元件之间的所有电容设计成使得它们提供足够低的阻抗以足以替代所需频率范围内的电流接触，但不会对线性度产生负面影响。
14.一种PIM测试台，包括：
至少一个根据前述权利要求中任一项所述的滤波器，所述滤波器是第一双工器，所述第一双工器具有经由第一带通滤波器连接至第三端口的第一端口和经由第二带通滤波器连接至第三端口的第二端口，
至少一个RF信号源，所述信号源以第一频率和第二频率提供RF信号并且连接至第一端口，
连接到第二端口的频谱分析仪，和
连接到第三端口的负载，
其中，设置用于在第三端口和负载之间连接DUT的装置。
15.根据权利要求14所述的PIM测试台，包括第二双工器和标准负载，
所述第二双工器的第三端口连接至所述第一双工器的第三端口，
所述第二双工器的第一端口或第二端口连接至所述负载，并且
所述第二双工器的第二端口或第一端口连接至所述标准负载，
其中，设置用于在第一双工器的第三端口和第二双工器的第三端口之间连接DUT的装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110470970A (zh) * 2019-07-09 2019-11-19 广州兴森快捷电路科技有限公司 一种动态监测无源互调的方法
CN113036342A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 深圳市大富科技股份有限公司 通信系统及其滤波器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10512120B2 (en) 2017-04-11 2019-12-17 Wilson Electronics, Llc Signal booster with coaxial cable connections
WO2019000034A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 Kaelus Pty Ltd APPARATUS AND SYSTEM FOR IDENTIFYING DEFECTS IN A RADIO FREQUENCY DEVICE OR A SYSTEM
WO2019143869A1 (en) * 2018-01-17 2019-07-25 Ppc Broadband, Inc. Modular rf devices
CN110943790A (zh) * 2019-12-15 2020-03-31 南京纳特通信电子有限公司 一种盲插台式互调测试仪
CN113036354A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 深圳市大富科技股份有限公司 一种滤波器及通信设备
CN111799534B (zh) 2020-06-08 2021-06-01 南京邮电大学 一种基于印刷脊间隙波导的四阶Ka波段带通滤波器
CN112564833B (zh) * 2020-11-24 2022-02-22 电子科技大学 一种新型w波段波导结构无源互调测试系统及方法
KR102437243B1 (ko) * 2021-05-27 2022-09-02 주식회사 이지스 Pimd를 개선한 무선 통신 장비
US20240118336A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-11 Tektronix, Inc. Customizable safety enclosure for a device under test

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001625A1 (en) * 1991-07-11 1993-01-21 Filtronic Components Limited Microwave filter
CN101627503A (zh) * 2006-11-13 2010-01-13 Kmw株式会社 射频滤波器
CN106537686A (zh) * 2014-07-31 2017-03-22 凯瑟雷恩工厂两合公司 电容式屏蔽的壳体，特别是用于天线装置的电容式屏蔽的部件壳体
CN107251332A (zh) * 2015-01-22 2017-10-13 斯宾纳有限公司 低无源互调同轴连接器测试接口

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4307357A (en) * 1980-03-04 1981-12-22 Tektronix, Inc. Foreshortened coaxial resonators
JPS63308401A (ja) 1987-06-09 1988-12-15 Nec Corp 同軸型分波器
US5329687A (en) * 1992-10-30 1994-07-19 Teledyne Industries, Inc. Method of forming a filter with integrally formed resonators
US6366183B1 (en) 1999-12-09 2002-04-02 Hughes Electronics Corp. Low PIM coaxial diplexer interface
US20060135092A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Kathrein Austria Ges. M. B. H. Radio frequency filter
CN101501476B (zh) 2006-09-06 2013-03-27 国立大学法人横浜国立大学 无源互调失真的测定方法及测定系统
KR20090113169A (ko) 2006-11-13 2009-10-29 주식회사 케이엠더블유 무선 주파수 필터
EP2099091B1 (en) * 2008-03-04 2017-11-22 HMD global Oy Variable radio frequency band filter
KR101569730B1 (ko) 2009-03-18 2015-11-18 주식회사 에이스테크놀로지 튜닝 볼트 접지 연결 구조 및 이를 포함하는 ｒｆ 캐비티 필터
WO2010141860A1 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Purdue Research Foundation Magnetic field system and method for mitigating passive intermodulation distortion
US8742869B2 (en) 2010-03-16 2014-06-03 K&L Microwave, Inc. Low passive inter-modulation capacitor
KR101187362B1 (ko) * 2010-12-20 2012-10-02 한국항공우주연구원 발사체 우주환경으로의 적용을 위한 코로나 없는 다이플렉서
FR2977381B1 (fr) * 2011-06-30 2014-06-06 Alcatel Lucent Dephaseur et repartiteur de puissance
FI125953B (fi) * 2011-10-18 2016-04-29 Tongyo Technology Oy Menetelmä RF-suotimen valmistamiseksi ja RF-suodin
US9647306B2 (en) * 2015-03-04 2017-05-09 Skyworks Solutions, Inc. RF filter comprising N coaxial resonators arranged in a specified interdigitation pattern
EP3217469B1 (en) * 2016-03-11 2018-08-22 Nokia Solutions and Networks Oy Radio-frequency filter
KR102343774B1 (ko) * 2017-03-22 2021-12-28 주식회사 에이스테크놀로지 Pimd 성능 향상을 위한 rf 필터

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001625A1 (en) * 1991-07-11 1993-01-21 Filtronic Components Limited Microwave filter
CN101627503A (zh) * 2006-11-13 2010-01-13 Kmw株式会社 射频滤波器
CN106537686A (zh) * 2014-07-31 2017-03-22 凯瑟雷恩工厂两合公司 电容式屏蔽的壳体，特别是用于天线装置的电容式屏蔽的部件壳体
CN107251332A (zh) * 2015-01-22 2017-10-13 斯宾纳有限公司 低无源互调同轴连接器测试接口

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110470970A (zh) * 2019-07-09 2019-11-19 广州兴森快捷电路科技有限公司 一种动态监测无源互调的方法
CN110470970B (zh) * 2019-07-09 2021-09-21 广州兴森快捷电路科技有限公司 一种动态监测无源互调的方法
CN113036342A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 深圳市大富科技股份有限公司 通信系统及其滤波器

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