CN111384498B - 一种介质滤波器、双工器以及通讯设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介质滤波器，其特征在于，介质滤波器包括：介质块，介质块上设置有间隔排列的至少两个介质谐振器，其中相邻的两个介质谐振器之间的连接区域上设置有开槽，进而在相邻的两个介质谐振器之间定义耦合窗口；介质杆，插置于开槽内，并与相邻的两个介质谐振器接触，进而调节相邻的两个介质谐振器之间的耦合面积。采用以上结构可以通过介质杆的设置调节整个介质滤波器的耦合量，进而使得产生厂家根据滤波器耦合量的不同，产生不同规格的开槽和介质杆，并且可以选择在开槽中插置或者不插置介质杆，进而实现调节整个滤波器的耦合量。本申请还提供一种包括上述介质滤波器的双工器和通讯设备。

Description

一种介质滤波器、双工器以及通讯设备

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别是涉及一种用于5G通讯系统的介质滤波器、双工器以及通讯设备。

背景技术

目前无线通信技术快速发展，无线通信系统需要高性能介质滤波器，介质滤波器的主要性能是选频和滤波。在5G通信系统中，由于收发信道数量由原来4G通信系统的8个增加到64甚至128个，因此5G通信系统的介质滤波器具有小型化、高性能等特点。本申请的发明人在长期的研发工作中发现，现有的滤波器均无法调整耦合量。

发明内容

为了解决现有技术的滤波器存在的上述问题，本申请提供一种介质滤波器、双工器以及通信设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种介质滤波器，其包括：

介质块，所述介质块上设置有间隔排列的至少两个介质谐振器，其中相邻的两个所述介质谐振器之间的连接区域上设置有开槽，进而在所述相邻的两个介质谐振器之间定义耦合窗口；

介质杆，插置于所述开槽内，并与所述相邻的两个介质谐振器接触，进而调节所述相邻的两个介质谐振器之间的耦合面积。

为解决上述技术问题，本发还提供一种双工器，其包括以上所述的介质滤波器。

为解决上述技术问题，本发还提供一种通信设备，其包括以上所述的介质滤波器。

与现有技术相比，本申请的介质滤波器包括介质块和介质杆，其中介质块上设置间隔排列的至少两个介质谐振器，其中相邻的两个介质谐振器之间的连接区域上设置有开槽以形成两个相邻的介质谐振器之间的耦合窗口。介质杆插置于上述开槽内，并与相邻的两个介质谐振器接触，进而调节相邻的两个介质谐振器之间的耦合面积。采用以上结构可以通过介质杆的设置调节整个介质滤波器的耦合量，进而使得产生厂家根据滤波器耦合量的不同，产生不同规格的开槽和介质杆，并且可以选择在开槽中插置或者不插置介质杆，进而实现调节整个滤波器的耦合量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请介质滤波器一实施例中的部分结构放大示意图；

图2是图1所示的介质滤波器另一种状态的结构示意图；

图3是本申请介质滤波器另一实施例中的部分结构简易示意图；

图4是本申请介质滤波器又一实施例中的部分结构简易示意图；

图5是本申请介质滤波器再一实施例中的部分结构简易示意图；

图6是本申请介质滤波器一实施例中介质杆相互配合一状态的结构示意图；

图7是本申请介质滤波器另一实施例中介质杆相互配合一状态的结构示意图；

图8是图7中介质滤波器的介质杆相互配合另一状态的结构示意图；

图9是本申请介质滤波器又一实施例中的部分结构简易示意图；

图10是本申请双工器一实施例的简易结构示意图；

图11是本申请通讯设备一实施例的简易结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参见图1和图2所示，图1和图2是本申请第一实施例的滤波器不同状态的结构示意图。本申请的滤波器10应用于5G通信，该滤波器10包括介质块11和介质杆12。

其中，介质块11上设置有间隔排列的至少两个介质谐振器111，其中相邻的两个介质谐振器111之间的连接区域上设置有开槽112，进而在相邻的两个介质谐振器111之间定义耦合窗口，其中图1为介质杆没有未插置在插置槽1121的示意图，图2为介质杆12插入插置槽1121的结构示意图。可以理解的，耦合窗口即为两个介质谐振器111之间没有设置开槽112的部分，介质杆12插置于开槽112内，并与相邻的两个介质谐振器111接触，进而调节相邻的两个介质谐振器111之间的耦合面积，以实现调节整个介质滤波器10耦合量的作用。

可以理解的，采用以上结构，介质滤波器10的生产厂家，可以根据所需要的介质滤波器10耦合宽带的大小，设计出不同粗细的开槽112和与开槽112匹配的介质杆12。可以理解的，介质块11为一样的结构，开槽112的大小和介质杆12的大小不一样最终的耦合面积也不同，进而实现调节耦合量的目的，产出具有不同耦合宽带的介质滤波器10。

可选地，一实施例中，开槽112包括插置槽1121以及与插置槽1121连通的延伸槽1122，一实施例中，插置槽1121的宽度大于延伸槽1122的宽度。另一实施例中，也可以是一实施例中，插置槽1121的宽度小于等于延伸槽1122的宽度。介质杆12垂直于介质杆12相对于开槽112的插入方向的横截面与插置槽1121的横截面相匹配，并插入于插置槽1121内，即介质杆12的粗细与插置槽1121的宽度相互匹配，以实现过盈配合。可以理解的，具体的，延伸槽1122的内壁上设置金属层，以避免介质块11内部产生的信号通过延伸槽溢出，影响介质滤波器10的性能。

参见图3，一实施例中，插置槽1121为至少两个，至少两个插置槽1121之间由延伸槽1122连通。可以理解的，不同的实施例中，介质杆12能够根据预设的耦合量的需求插置于不同位置插置槽1121内。具体的两个插置槽1121的大小可以不同也可以相同，此不做具体限定。不同的实施中，可以通过在介质滤波器10中设置的介质杆12的数量变化，调节不同的耦合量，进而生产出具有不同的耦合宽带的介质滤波器10。

可选地，一实施例中，两个介质谐振器111之间设置两个介质杆12，以增加两个介质谐振器111之间的耦合面积，如图4所示。例如，以包括三个介质谐振器111为例，该介质滤波器10包括第一介质谐振器1111、第二介质谐振器1112和第三介质谐振器1113。第一介质谐振器1111和第二介质谐振器1112之间，或者第二介质谐振器1112与第三介质谐振器1113之间设置了两个介质杆12，以调节耦合量，图4示出了前者的情况。可以理解的，其中两个相邻的介质谐振器111之间设置了一个介质杆12或者不设置介质杆12，另外两个相邻的介质谐振器111之间设置了两个介质杆12。可以理解的，在只有两个介质谐振器111的介质滤波器10中，两个介质谐振器111之间也可以设置两个或者多个介质杆12。

如图5所示，其他的实施例的滤波器10中，介质块11可以包括四个介质谐振器111，可以理解的，相邻的两个介质谐振器111之间可以设置介质杆12，也可以不设置介质杆12，相邻的两个介质谐振器111之间可以设置一个介质杆12，也可以是两个介质杆12。不同的实施例中，可以根据介质滤波器10耦合宽带大小的需求，设置或者不设置介质杆12。在设置了介质杆12的实施例中，介质杆12可以选择性地插置不同的数量在其中两个相邻的介质谐振器111之间，具体根据介质滤波器10耦合宽带大小的需求进行设置和调整。

进一步，可选地，在相邻的介质谐振器111之间设置了两根介质杆12的实施例中，两个介质杆12对应的插置槽1121沿垂直于介质杆12插入方向的横截面积不同，两根介质杆12的粗细与对应的插置槽1121的宽窄一致。即两根介质杆12的粗细不同，进而可以调节两个介质谐振器111之间的耦合量。其他的实施例中，两根介质杆12的粗细也可以是一样的，此不做具体限定。

同时参见图1和图6，可选地，一实施例中，开槽112连通介质块11彼此相对的两侧表面，介质杆12包括第一介质杆121和第二介质杆122，第一介质杆121和第二介质杆122分别从相对的两侧表面插入于开槽112，并彼此对接。第一介质杆121和第二介质杆122对接之后形成一体。具体的，一实施例中，第一介质杆121和第二介质杆122的对接端面设置有相互匹配的接插结构。插接结构能够使得第一介质杆121和第二介质杆122之间实现良好的接触和固定。一实施例中，例如第一介质杆121的接插结构为突出于其对接端面设置的凸柱1211，第二介质杆122的接插结构为凹陷于其对接端面设置并能够接收凸柱1211的凹陷1221。第一介质杆121与第二介质杆122通过凸柱1211和凹陷1221进行连接固定，可以理解的，凹陷1221的宽度大小与凸柱1211的粗细相互匹配，以使得凸柱1211过盈配合容置在凹陷1221中。

同时参加图1、图7和图8，可选地，另一实施例中，第一介质杆121的接插结构包括第一凹槽1212和第一卡接部1213，其中第一卡接部1213为围设第一凹槽1212的一部分。第二介质杆122的插接结构包括第二凹槽1222和第二卡接部1223，其中第二卡接部1223为围设第二凹槽1222的一部分，第一卡接部1213卡合在第二凹槽1222中，第二卡接部1223卡合在第一凹槽1212中。如图7所示，第一介质杆121和第二介质杆122整体均形成类似7字型的结构，采用以上结构，第一介质杆121和第二介质杆122存在相互卡合的部分，能够实现牢牢的相互结合的效果，以实现良好的接触和固定。

参见图9，可以理解的，一实施例中，在介质块11上设置有间隔排列的至少三个介质谐振器111的一实施例中，耦合窗口包括第一耦合窗口和第二耦合窗口。第一耦合窗口和第二耦合窗口实现不同的功能。具体的，第一介质谐振器1111与第二介质谐振器1112之间，以及第二介质谐振器1112与第三介质谐振器1113之间通过第一窗口实现耦合，第一介质谐振器1111和第三介质谐振器1113之间通过第二耦合窗口实现交叉耦合。例如第一介质谐振器1111和第三介质谐振器1113之间通过金属同轴圆15实现交叉耦合，则使得介质滤波器10会在通带底端产生一个传输零点。

本申请还提供一种双工器20，如图10，该双工器20包括以上任一实施例所描述的滤波器10。该双工器20可以为用于5G通信的基站或者终端，该终端具体可以为手机、平板电脑、具有5G通信功能的可穿戴设备等。

本申请进一步提供一种通信设备，如图11所示，该通信设备100包括天线101和滤波器102，天线101与滤波器102耦接，该滤波器102为上述各实施例所揭示的介质滤波器10，在此不再赘述。该通信设备100可以为用于5G通信的基站或者终端，该终端具体可以为手机、平板电脑、具有5G通信功能的可穿戴设备等。

需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种介质滤波器，其特征在于，所述介质滤波器包括：

介质块，所述介质块上设置有间隔排列的至少两个介质谐振器，其中相邻的两个所述介质谐振器之间的连接区域上设置有开槽，进而在所述相邻的两个介质谐振器之间定义耦合窗口；

介质杆，插置于所述开槽内，并与所述相邻的两个介质谐振器接触，进而调节所述相邻的两个介质谐振器之间的耦合面积；所述开槽的大小为预设粗细的大小，所述介质杆的大小与所述开槽的大小匹配。

2.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述开槽包括插置槽以及与所述插置槽连通的延伸槽，其中所述插置槽的宽度大于所述延伸槽的宽度，所述介质杆垂直于所述介质杆相对于所述开槽的插入方向的横截面与所述插置槽的横截面相匹配，并插入于所述插置槽内。

3.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，所述介质杆能够根据预设的耦合量的需求插置于不同位置所述插置槽内。

4.根据权利要求2所述的介质滤波器，其特征在于，所述延伸槽的内壁上设置金属层，以避免所述介质块的信号从所述延伸槽溢出。

5.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，两个所述介质谐振器之间设置两个所述介质杆，以增加两个介质谐振器之间的耦合面积。

6.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，所述开槽连通所述介质块彼此相对的两侧表面，所述介质杆包括第一介质杆和第二介质杆，所述第一介质杆和第二介质杆分别从所述相对的两侧表面插入于所述开槽，并彼此对接。

7.根据权利要求6所述的介质滤波器，其特征在于，所述第一介质杆和第二介质杆的对接端面设置有相互匹配的接插结构。

8.根据权利要求1所述的介质滤波器，其特征在于，介质块上设置有间隔排列的至少三个所述介质谐振器，包括第一介质谐振器、第二介质谐振器以及第三介质谐振器，所述耦合窗口包括第一耦合窗口和第二耦合窗口，所述第一介质谐振器与所述第二介质谐振器之间，以及所述第二介质谐振器与所述第三介质谐振器之间通过所述第一耦合窗口实现耦合，所述第一介质谐振器和所述第三介质谐振器之间通过所述第二耦合窗口实现交叉耦合。

9.一种双工器，其特征在于，所述双工器包括权利要求1-8任一项所述的介质滤波器。

10.一种通讯设备，其特征在于，所述通讯设备包括如权利要求1-8任一项所述的介质滤波器。

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