CN111403868A - 滤波结构和滤波器件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的滤波结构和滤波器件,涉及电子器件技术领域。其中,滤波结构包括:屏蔽部件,该屏蔽部件包括第一屏蔽层和第二屏蔽层,该第一屏蔽层和该第二屏蔽层相对且间隔设置;谐振部件,该谐振部件至少为两个,各谐振部件间隔设置,每个谐振部件包括谐振柱和与该谐振柱连接的谐振盘,该谐振柱位于第一屏蔽层和第二屏蔽层之间,且与该第一屏蔽层连接;耦合增强部件,该耦合增强部件分别与第一屏蔽层和第二屏蔽层间隔设置,且与至少两个谐振柱分别连接,用于提高该至少两个谐振柱之间的耦合系数。通过上述设置,可以改善现有的滤波器件中基于集成化的需求使得器件的通频带的带宽难以有效扩宽的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电子器件技术领域,具体而言,涉及一种滤波结构和滤波器件。
背景技术
在电子器件技术领域中,在器件的集成化过程中,进行小型化处理尤为重要。其中,滤波器件一般由滤波结构构成,使得滤波结构的体积决定了滤波器件的体积。经发明人研究发现,基于现有的滤波结构的制作工艺,在将滤波器件的集成化过程中,如果要满足小型化的需求,会使得器件的通频带的带宽得到限制,难以被有效地扩宽。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种滤波结构和滤波器件,以改善现有的滤波器件中基于集成化的需求使得器件的通频带的带宽难以有效扩宽的问题。
为实现上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
一种滤波结构,包括:
屏蔽部件,该屏蔽部件包括第一屏蔽层和第二屏蔽层,该第一屏蔽层和该第二屏蔽层相对且间隔设置;
谐振部件,该谐振部件至少为两个,各所述谐振部件间隔设置,每个所述谐振部件包括谐振柱和与该谐振柱连接的谐振盘,该谐振柱位于所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层之间,且与该第一屏蔽层连接;
耦合增强部件,该耦合增强部件分别与所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层间隔设置,且与至少两个所述谐振柱分别连接,用于提高该至少两个谐振柱之间的耦合系数。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,所述耦合增强部件包括至少一个耦合连接件;
其中,每一个所述耦合连接件与两个不同的谐振柱分别连接,用于提高该两个不同的谐振柱之间的电磁耦合系数。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,每一个所述耦合连接件与相邻的两个谐振柱分别连接,用于提高该相邻的两个谐振柱之间的电磁耦合系数。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,在所述至少一个耦合连接件中,至少有一个耦合连接件与不相邻的两个谐振柱分别连接,用于提高该不相邻的两个谐振柱之间的电磁耦合系数,且在所述滤波结构的通频带之外、靠近上限截止频率的位置形成传输零点。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,所述耦合增强部件包括至少一组耦合连接件,每组耦合连接件包括两个耦合连接件;
其中,属于同一组的两个耦合连接件分别连接两个不同的谐振柱,且该两个耦合连接件间隔交错设置,用于形成电容组件,以提高该两个不同的谐振柱之间的电容耦合系数。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,属于同一组的两个耦合连接件分别连接相邻的两个谐振柱,用于提高该相邻的两个谐振柱之间的电容耦合系数。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,在所述至少一组耦合连接件中,至少有一组耦合连接件的两个耦合连接件,分别连接不相邻的两个谐振柱,用于提高该不相邻的两个谐振柱之间的电容耦合系数,且在所述滤波结构的通频带之外、靠近下限截止频率的位置形成传输零点。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,属于同一组的两个耦合连接件平行设置,且该两个耦合连接件的交错部分,在垂直于该两个耦合连接件的方向上的投影重合。
在本申请实施例较佳的选择中,在上述滤波结构中,所述耦合增强部件为金属结构。
在上述基础上,本申请实施例还提供了一种滤波器件,包括:
连接端口,该连接端口包括第一端口和第二端口;
上述的滤波结构,该滤波结构为多个,且分别连接于所述第一端口与所述第二端口之间,用于对通过所述第一端口输入的待处理信号进行滤波处理之后通过所述第二端口输出,或对通过所述第二端口输入的待处理信号进行滤波处理之后通过所述第一端口输出。
本申请提供的滤波结构和滤波器件,通过在设置屏蔽部件和谐振部件的基础上,设置耦合增强部件,使得对至少两个谐振部件的谐振柱之间的耦合系数进行增强处理。如此,一方面由于耦合增强部件的设置,不会导致滤波结构的体积增加,另一方面,由于耦合增强部件的设置,还可以提高连接的谐振柱之间的耦合系数,从而使得该滤波结构的通频带的带宽增加,进而改善现有的滤波器件中基于集成化的需求使得器件的通频带的带宽难以有效扩宽的问题,具有较高的实用价值,尤其是在精密仪器的应用中,具有较好的应用效果。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
图1为本申请实施例提供的滤波器件的结构框图。
图2为本申请实施例提供的滤波结构的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的屏蔽部件的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的屏蔽柱形成的腔体结构与谐振柱的位置分布关系示意图。
图5为本申请实施例提供的谐振部件的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的包括用于提高电磁耦合系数的耦合增强部件的滤波结构的结构示意图。
图7为本申请实施例基于图6提供的耦合连接件与相邻的两个谐振柱之间的连接关系示意图。
图8为本申请实施例基于图6提供的耦合连接件与不相邻的两个谐振柱之间的连接关系示意图。
图9为本申请实施例提供的包括用于提高电容耦合系数的耦合增强部件的滤波结构的结构示意图。
图10为本申请实施例提供的本申请实施例基于图9提供的耦合连接件与相邻的两个谐振柱之间的连接关系示意图。
图11为本申请实施例基于图9提供的耦合连接件与不相邻的两个谐振柱之间的连接关系示意图。
图12为现有的一种滤波结构的结构示意图。
图13为本申请实施例提供的包括用于提高电磁耦合系数的耦合耦合连接件的滤波结构的结构示意图。
图14为基于图12和图13的两种滤波结构的仿真示意图。
图15为本申请实施例提供的包括用于提高电容耦合系数的耦合耦合连接件的滤波结构的结构示意图。
图16为基于图12和图15的两种滤波结构的仿真示意图。
图17为基于图12、图13和图13的三种滤波结构的仿真示意图。
图标:10-滤波器件;100-滤波结构;110-屏蔽部件;111-第一屏蔽层;113-第二屏蔽层;115-屏蔽柱;120-谐振部件;121-谐振柱;123-谐振盘;130-耦合增强部件;131-耦合连接件;200-连接端口;210-第一端口;230-第二端口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
如图1所示,本申请实施例提供了一种滤波器件10。其中,所述滤波器件10可以包括连接端口200和滤波结构100。
详细地,所述连接端口200可以包括第一端口210和第二端口230,所述滤波结构100可以为多个。如此,多个所述滤波结构100,可以分别连接于所述第一端口210与所述第二端口230之间,用于对通过所述第一端口210输入的待处理信号进行滤波处理之后通过所述第二端口230输出(即所述第一端口210作为输入端口,所述第二端口230作为输出端口),或对通过所述第二端口230输入的待处理信号进行滤波处理之后通过所述第一端口210输出(即所述第一端口210作为输出端口,所述第二端口230作为输入端口)。
其中,所述连接端口200的数量不受限制,如在包括所述第一端口210和所述第二端口230基础上,还可以包括第三端口、第四端口等,根据实际应用需求进行设置即可。
并且,多个所述滤波结构100之间的连接关系也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,多个所述滤波结构100可以串联连接。又例如,在另一种可以替代的示例中,多个所述滤波结构100也可以并联连接。再例如,在另一种可以替代的示例中,多个所述滤波结构100还可以混合连接(即包括串联连接和并联连接)。
需要说明的是,所述滤波器件10的具体类型不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,例如,可以是毫米波滤波器。
结合图2,本申请实施例还提供一种可应用于上述滤波器件10的滤波结构100。其中,所述滤波结构100可以包括屏蔽部件110、谐振部件120和耦合增强部件130。
详细地,所述屏蔽部件110可以包括第一屏蔽层111和第二屏蔽层113,该第一屏蔽层111和该第二屏蔽层113相对且间隔设置。所述谐振部件120可以至少为两个,且各所述谐振部件120之间可以间隔设置。每个所述谐振部件120可以包括谐振柱121和与该谐振柱121连接的谐振盘123,该谐振柱121位于所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113之间,且与该第一屏蔽层111连接。所述耦合增强部件130可以分别与所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113间隔设置,且与至少两个所述谐振柱121分别连接,用于提高该至少两个谐振柱121之间的耦合系数。
基于此,一方面由于耦合增强部件130的设置,不会导致滤波结构100的体积增加,另一方面,由于耦合增强部件130的设置,还可以提高连接的谐振柱121之间的耦合系数,从而使得该滤波结构100的通频带的带宽可以增加,进而改善现有技术中基于集成化的需求使得器件的通频带的带宽难以有效扩宽的问题。
第一方面,对于所述屏蔽部件110需要说明的是,所述屏蔽部件110的具体结构(如所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113,以及包括的其它结构)不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述屏蔽部件110包括的第一屏蔽层111和第二屏蔽层113之间,可以具有一个较小的倾斜度,即可以非平行设置。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一屏蔽层111与所述第二屏蔽层113之间,也可以相对平行设置。
其中,所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113的具体结构也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113,可以是一种金属层状结构。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113,也可以是具有电磁屏蔽作用的非金属屏蔽结构。
并且,所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113既可以是指在其它非导电结构上形成的图形化导电结构(即仅该图形化导电结构具有电磁屏蔽作用),也可以是指层状导电结构(即该层状导电结构全部都具有电磁屏蔽作用)。
可以理解的是,所述屏蔽部件110在包括所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113的基础上,还可以包括其它屏蔽结构。如此,通过所述第一屏蔽层111、所述第二屏蔽层113和所述其它屏蔽结构,可以构成腔体状的屏蔽结构,使得所述谐振部件120和所述耦合增强部件130可以位于该屏蔽结构的腔体内部,从而实现对外部干扰信号的隔离。
可选地,上述的用于构成腔体的其它屏蔽结构的具体构成也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,结合图3,为了使得所述屏蔽部件110包括的第一屏蔽层111、第二屏蔽层113和其它屏蔽结构可以形成非封闭的腔体,该屏蔽部件110还可以包括多个屏蔽柱115,即该多个屏蔽柱115可以作为前述的其它屏蔽结构。
其中,所述多个屏蔽柱115可以间隔设置于所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113之间,以围合形成容纳空间(即上述的腔体),用于对位于该容纳空间的所述谐振部件120和所述耦合增强部件130进行电磁屏蔽。
又例如,在另一种可以替代的示例中,为了使得所述屏蔽部件110包括的第一屏蔽层111、第二屏蔽层113和其它屏蔽结构可以形成封闭的腔体,该屏蔽部件110还可以包括其它屏蔽层,即该其它屏蔽层可以作为前述的其它屏蔽结构。
其中,在一种具体的应用示例中,所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113相对的表面为四边形(如长方形或正方形),所述其它屏蔽层可以为4个,从而使得所述第一屏蔽层111、所述第二屏蔽层113和4个所述其它屏蔽层,能够围合形成封闭的容纳空间(即上述的腔体),以使该容纳空间可以设置所述谐振部件120和所述耦合增强部件130。
可以理解的是,在上述的示例中,所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113相对的表面为四边形仅是一种示例性的说明,在其它示例中,基于不同的应用需求,也可以三边形、五边形、六边形等。
并且,上述其它屏蔽结构对应的屏蔽柱115或其它屏蔽层的具体构成也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,例如,也可以是金属屏蔽层或金属屏蔽柱(或非金属屏蔽层,非金属屏蔽柱)。
对于所述屏蔽部件110需要进一步说明的是,由于所述谐振部件120为至少两个,为了使得待处理信号可以依次有序地经过各所述谐振部件120的滤波处理,在本实施例中,基于所述第一屏蔽层111、所述第二屏蔽层113和所述其它屏蔽结构形成腔体结构之后,还可以在该腔体结构的内部分别形成不同的腔体子结构,以分别设置各所述谐振部件120。
其中,为了使得待处理信号依次传输至不同的谐振部件120之间,上述的腔体子结构之间可以形成一定的屏蔽开口,使得在前的腔体子结构中通过谐振部件120处理后的待处理信号,可以通过该屏蔽开口传输至在后的墙体结构中再次通过谐振部件120进行处理。
可选地,所述腔体子结构的具体形成方式不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,例如,在一种可以替代的示例中,也可以采用如上述的其它屏蔽结构对应的屏蔽层。在另一种可以替代的示例中,也可以采用如上述的其它屏蔽结构对应的屏蔽柱115(如图4所示)。
基于上述的设置,可以在上述的腔体结构的内部形成不同的多个(至少为两个)腔体子结构。其中,为了形成所述屏蔽开口,还需要对相应的腔体子结构进行处理,例如,在该腔体子结构是有多个腔体屏蔽柱115围合形成时,还可以对该腔体屏蔽柱115进行一定位置关系的配合设置,使得形成所述屏蔽开口,从而使得待处理信号可以经过该屏蔽开口传输。
可以理解的是,对腔体屏蔽柱115的位置关系设置不受限制,可以根据实际应用需求进行设置,在此不做具体限定。
并且,在所述第一屏蔽层111和所述第二屏蔽层113之间(如上述示例中,腔体结构形成的容纳空间),还可以填充介质材料。
其中,上述的介质材料的具体类型不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,例如,可以包括,但不限于介电常数为3.0、3.5或4.0等的介质。
第二方面,对于所述谐振部件120需要说明的是,所述谐振部件120的具体数量不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,只要至少有两个即可。
例如,在一种可以替代的示例中,所述谐振部件120可以为两个,即包括两个谐振柱121和两个谐振盘123。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述谐振部件120可以为三个,即包括三个谐振柱121和三个谐振盘123。再例如,在另一种可以替代的示例中,所述谐振部件120可以为四个,即包括四个谐振柱121和四个谐振盘123。
并且,所述谐振部件120的具体结构(如所述谐振柱121和所述谐振盘123的连接关系)也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述谐振部件120包括的谐振柱121和谐振盘123,可以通过侧面连接(如图5所示)。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述谐振柱121和所述谐振盘123,也可以通过端面连接(如图2所示),只要能够保证所述谐振柱121和所述谐振盘123之间,可以有效地电连接即可。
其中,在所述谐振柱121与所述谐振盘123通过端面连接时,基于不同的需求,该谐振柱121既可以贯穿该谐振盘123,即该谐振柱121可以延伸至该谐振盘123靠近该第二屏蔽层113的一面(或穿过该面)。该谐振柱121也可以仅延伸至该谐振盘123远离所述第二屏蔽层113的一面。
可选地,所述谐振柱121和所述谐振盘123之间的相对位置关系也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述谐振柱121与所述谐振盘123之间可以非垂直设置,即端面之间可以具有一个非0的夹角。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述谐振柱121与所述谐振盘123之间,也可以垂直设置,即端面之间可以相互平行。
可选地,所述谐振柱121和所述谐振盘123的具体构成也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述谐振柱121和所述谐振盘123,可以分别是非金属导电柱和非金属导电盘。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述谐振柱121和所述谐振盘123,可以分别是金属柱和金属盘。
其中,所述非金属导电柱或所述金属柱的具体形状也不受限制,也可以根据实际应用需求进行选择。例如,可以包括,但不限于,非金属导电圆柱、金属圆柱、非金属导电方柱或金属方柱等规则或不规则的柱状结构。
并且,所述非金属导电盘或所述金属盘的具体形状不受限制,例如,可以包括,但不限于,非金属导电圆盘、金属圆盘、非金属导电方盘或金属方盘等规则或不规则的盘状结构。
可选地,所述谐振柱121与所述第一屏蔽层111之间的相对位置关系也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述谐振柱121与所述第一屏蔽层111之间,可以非垂直设置。
又例如,在另一种可以替代的示例中,所述谐振柱121与所述第一屏蔽层111之间,也可以垂直设置,即该谐振柱121的一端设置于该第一屏蔽层111、另一端沿垂直于该第一屏蔽层111的方向延伸。
其中,在所述谐振柱121垂直于所述谐振盘123(即所述第一屏蔽层111和所述谐振盘123平行设置)时,该谐振柱121也是沿垂直于该谐振盘123的方向延伸。
可以理解的是,在上述示例中,针对每一个所述谐振柱121,基于一定的制作工艺,该谐振柱121的不同部分,在该谐振柱121的延伸方向上的投影既可以全部重合,也可以部分重合,只要能够保证相邻部分连接即可。
同理,针对每一个所述屏蔽柱115,基于一定的制作工艺,该屏蔽柱115的不同部分,在该屏蔽柱115的延伸方向上的投影既可以全部重合,也可以部分重合,只要能够保证相邻部分连接即可。
第三方面,对于所述耦合增强部件130需要说明的是,该耦合增强部件130的具体构成不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,如基于实际的耦合作用不同,可以有不同的构成。
例如,在一种可以替代的示例中,为了使得所述滤波结构100的通频带的频率值整体上较大,可以通过所述耦合增强部件130对不同谐振柱121之间的电磁耦合系数进行增强。
又例如,在另一种可以替代的示例中,为了使得所述滤波结构100的通频带的频率值整体上较小,可以通过所述耦合增强部件130对不同谐振柱121之间的电容耦合系数进行增强。
基于此,为了实现对电磁耦合系数的增强,在本实施例中,结合图6,所述耦合增强部件130可以包括至少一个耦合连接件131。
详细地,在所述至少一个耦合连接件131中,每一个所述耦合连接件131与两个不同的谐振柱121分别连接,用于提高该两个不同的谐振柱121之间的电磁耦合系数。也就是说,一个耦合连接件131可以分别与两个不同的谐振柱121直接电连接,使得该两个不同的谐振柱121之间形成电磁耦合。
可选地,每一个所述耦合连接件131连接的两个谐振柱121之间的相对关系不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,只要是两个不同的谐振柱121即可。
例如,在一种可以替代的示例中,若仅需要对所述滤波结构100的通频带的整体频率值进行提高,可以进行如下设置:
沿待处理信号在各所述谐振部件120之间的传播方向,每一个所述耦合连接件131与相邻的两个谐振柱121分别连接,用于提高该相邻的两个谐振柱121之间的电磁耦合系数。
详细地,在一种具体的应用示例中,结合图7,至少两个所述谐振组件可以包括谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3,且待处理信号的传输方向依次是谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3。如此,可以通过所述耦合连接件131分别与谐振柱1和谐振柱2电连接(即谐振柱1和谐振柱2之间,未间隔任何谐振柱121)。
又例如,在另一种可以替代的示例中,在需要对所述滤波结构100的通频带的整体频率值进行提高的基础上,还需要对靠近上限截止频率的位置进行抑制,可以进行如下设置:
沿待处理信号在各所述谐振部件120之间的传播方向,在所述至少一个耦合连接件131中,至少有一个耦合连接件131与不相邻的两个谐振柱121分别连接,用于提高该不相邻的两个谐振柱121之间的电磁耦合系数,且在所述滤波结构100的通频带之外、靠近上限截止频率的位置形成传输零点。
详细地,在一种具体的应用示例中,结合图8,至少两个所述谐振组件可以包括谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3,且待处理信号的传输方向依次是谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3。如此,可以通过所述耦合连接件131分别与谐振柱1和谐振柱3电连接(即谐振柱1和谐振柱3之间,间隔了谐振柱2)。
其中,靠近所述上限截止频率的传输零点的具体位置不受限制,可以根据实际应用需求进行相应的配置。
例如,在一种可以替代的示例中,为了使得所述传输零点的位置更为靠近所述上限截止频率,可以增加所述耦合连接件131与所述第一屏蔽层111之间的距离(即两个所述耦合连接件131的高度),和/或,增加该耦合连接件131的宽度。
又例如,在另一种可以替代的示例中,为了使得所述传输零点的位置更为远离所述上限截止频率,可以降低所述所述耦合连接件131与所述第一屏蔽层111之间的距离(所述耦合连接件131的高度),和/或,减小该耦合连接件131的宽度。
基于另一种需求,为了实现对电容耦合系数的增强,在本实施例中,结合图9,所述耦合增强部件130可以包括至少一组耦合连接件131,且每组耦合连接件131可以包括两个耦合连接件131。
详细地,针对每一组耦合连接件131,属于同一组的两个耦合连接件131分别连接两个不同的谐振柱121,且该两个耦合连接件131间隔交错设置,用于形成电容组件,以提高该两个不同的谐振柱121之间的电容耦合系数。
也就是说,可以通过同一组的两个耦合连接件131的非直接电连接,形成一个电容组件,从而提高连接的两个谐振柱121之间的电容耦合系数。
可选地,每一组耦合连接件131连接的两个谐振柱121之间的相对关系不受限制,可以根据实际应用需求进行选择,只要是两个不同的谐振柱121即可。
例如,在一种可以替代的示例中,若仅需要对所述滤波结构100的通频带的整体频率值进行降低,可以进行如下设置:
沿待处理信号在各所述谐振部件120之间的传播方向,属于同一组的两个耦合连接件131分别连接相邻的两个谐振柱121,用于提高该相邻的两个谐振柱121之间的电容耦合系数。
详细地,在一种具体的应用示例中,结合图10,至少两个所述谐振组件可以包括谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3,且待处理信号的传输方向依次是谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3。如此,可以通过一组耦合连接件131中的两个所述耦合连接件131分别与谐振柱1和谐振柱2电连接(即谐振柱1和谐振柱2之间,未间隔任何谐振柱121)。
又例如,在另一种可以替代的示例中,在需要对所述滤波结构100的通频带的整体频率值进行降低的基础上,还需要对靠近下限截止频率的位置进行抑制,可以进行如下设置:
沿待处理信号在各所述谐振部件120之间的传播方向,在所述至少一组耦合连接件131中,至少有一组耦合连接件131的两个耦合连接件131,分别连接不相邻的两个谐振柱121,用于提高该不相邻的两个谐振柱121之间的电容耦合系数,且在所述滤波结构100的通频带之外、靠近下限截止频率的位置形成传输零点。
详细地,在一种具体的应用示例中,结合图11,至少两个所述谐振组件可以包括谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3,且待处理信号的传输方向依次是谐振柱1、谐振柱2和谐振柱3。如此,可以通过一组耦合连接件131中的两个所述耦合连接件131分别与谐振柱1和谐振柱3电连接(即谐振柱1和谐振柱3之间,间隔了谐振柱2)。
其中,靠近所述下限截止频率的传输零点的具体位置不受限制,可以根据实际应用需求进行相应的配置。
例如,在一种可以替代的示例中,为了使得所述传输零点的位置更为靠近所述下限截止频率,可以增加两个所述耦合连接件131与所述第一屏蔽层111之间的距离(即两个所述耦合连接件131的高度),和/或,增加两个所述耦合连接件131的交错面积(即形成的电容组件的正对面积)。
又例如,在另一种可以替代的示例中,为了使得所述传输零点的位置更为远离所述下限截止频率,可以降低两个所述耦合连接件131与所述第一屏蔽层111之间的距离(即两个所述耦合连接件131的高度),和/或,减小两个所述耦合连接件131的交错面积(即形成的电容组件的正对面积)。
可以理解的是,属于同一组耦合连接件131的两个耦合连接件131之间的相对位置关系也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,属于同一组耦合连接件131的两个耦合连接件131,可以相对不平行设置,例如,可以具有一个较小的夹角。
又例如,在另一种可以替代的示例中,属于同一组耦合连接件131的两个耦合连接件131,可以相对平行设置,且该两个耦合连接件131的交错部分,在垂直于该两个耦合连接件131的方向上的投影重合。
如此,可以保证属于同一组耦合连接件131的两个耦合连接件131的正对面积较大,以提高形成的电容组件的电容值,从而提高连接的两个谐振柱121之间的电容耦合系数。
对于所述耦合增强部件130需要进一步说明的是,该耦合增强部件130的具体结构也不受限制,可以根据实际应用需求进行选择。
例如,在一种可以替代的示例中,所述耦合增强部件130可以是金属结构(如上述的耦合连接件131可以是金属连接线)。又例如,在另一种可以替代的示例中,所述耦合增强部件130也可以是非金属导电结构。
基于上述的示例,可以使得谐振柱121之间的耦合系数提高,从而使得所述滤波结构100的通频带的带宽增加。并且,为了对通频带的带宽可以增加的效果进行充分说明,本申请基于上述示例中的滤波结构100,与现有的滤波结构分别进行了仿真分析。
首先,针对现有的不包括耦合增强部件130的滤波结构100,提供一对比例,结合图12,该滤波结构100可以包括两个谐振柱121。
其次,针对提高电磁耦合系数的滤波结构100,提供一实施例,结合图13,该滤波结构100可以包括两个谐振柱121和一个耦合连接件131,该两个谐振柱121通过该耦合连接件131电连接,实现电磁耦合。如此,将该滤波结构100与前述的现有滤波结构进行仿真分析,可以得到如图14所示的仿真结果,其中,两个波峰之间的间距可以表征滤波结构的通频带的带宽,显然,可以知道设置有耦合连接件131的滤波结构100,相较于未设置耦合连接件131的滤波结构,具有更大的通频带的带宽。
然后,针对提高电容耦合系数的滤波结构100,提供一实施例,结合图15,该滤波结构100可以包括两个谐振柱121和一组耦合连接件131,该两个谐振柱121分别与该组耦合连接件131中的两个耦合连接件131电连接,实现电容耦合。如此,将该滤波结构100与前述的现有滤波结构进行仿真分析,可以得到如图16所示的仿真结果,其中,两个波峰之间的间距可以表征滤波结构的通频带的带宽,显然,可以知道设置有耦合连接件131的滤波结构100,相较于未设置耦合连接件131的滤波结构,具有更大的通频带的带宽。
并且,本申请的发明人在研究的过程中发现,如果将耦合增强部件130进行接地设置,将会导致无法有效地提高谐振柱121之间的耦合系数,使得通频带的带宽也无法有效扩宽。
同样地,为了说明对耦合增强部件130是否进行接地设置会产生不同的效果,本申请也进行了相应的仿真分析,如图17所示,分别是图12的对比例、图13中的实施例和基于该实施例中将耦合连接件131与第一屏蔽层111接触设置的仿真示意图。显然,可以知道耦合连接件131未接地的滤波结构100,相较于耦合连接件131接地的滤波结构,具有更大的通频带的带宽。
综上所述,本申请提供的滤波结构100和滤波器件10,通过在设置屏蔽部件110和谐振部件120的基础上,设置耦合增强部件130,使得对至少两个谐振部件120的谐振柱121之间的耦合系数进行增强处理。如此,一方面由于耦合增强部件130的设置,不会导致滤波结构100的体积增加,另一方面,由于耦合增强部件130的设置,还可以提高连接的谐振柱121之间的耦合系数,从而使得该滤波结构100的通频带的带宽增加,进而改善现有技术中基于集成化的需求使得器件的通频带的带宽难以有效扩宽的问题,具有较高的实用价值,尤其是在精密仪器的应用中,具有较好的应用效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种滤波结构,其特征在于,包括:
屏蔽部件,该屏蔽部件包括第一屏蔽层和第二屏蔽层,该第一屏蔽层和该第二屏蔽层相对且间隔设置;
谐振部件,该谐振部件至少为两个,各所述谐振部件间隔设置,每个所述谐振部件包括谐振柱和与该谐振柱连接的谐振盘,该谐振柱位于所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层之间,且与该第一屏蔽层连接;
耦合增强部件,该耦合增强部件分别与所述第一屏蔽层和所述第二屏蔽层间隔设置,且与至少两个所述谐振柱分别连接,用于提高该至少两个谐振柱之间的耦合系数。
2.根据权利要求1所述的滤波结构,其特征在于,所述耦合增强部件包括至少一个耦合连接件;
其中,每一个所述耦合连接件与两个不同的谐振柱分别连接,用于提高该两个不同的谐振柱之间的电磁耦合系数。
3.根据权利要求2所述的滤波结构,其特征在于,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,每一个所述耦合连接件与相邻的两个谐振柱分别连接,用于提高该相邻的两个谐振柱之间的电磁耦合系数。
4.根据权利要求2所述的滤波结构,其特征在于,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,在所述至少一个耦合连接件中,至少有一个耦合连接件与不相邻的两个谐振柱分别连接,用于提高该不相邻的两个谐振柱之间的电磁耦合系数,且在所述滤波结构的通频带之外、靠近上限截止频率的位置形成传输零点。
5.根据权利要求1所述的滤波结构,其特征在于,所述耦合增强部件包括至少一组耦合连接件,每组耦合连接件包括两个耦合连接件;
其中,属于同一组的两个耦合连接件分别连接两个不同的谐振柱,且该两个耦合连接件间隔交错设置,用于形成电容组件,以提高该两个不同的谐振柱之间的电容耦合系数。
6.根据权利要求5所述的滤波结构,其特征在于,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,属于同一组的两个耦合连接件分别连接相邻的两个谐振柱,用于提高该相邻的两个谐振柱之间的电容耦合系数。
7.根据权利要求5所述的滤波结构,其特征在于,沿待处理信号在各所述谐振部件之间的传播方向,在所述至少一组耦合连接件中,至少有一组耦合连接件的两个耦合连接件,分别连接不相邻的两个谐振柱,用于提高该不相邻的两个谐振柱之间的电容耦合系数,且在所述滤波结构的通频带之外、靠近下限截止频率的位置形成传输零点。
8.根据权利要求5所述的滤波结构,其特征在于,属于同一组的两个耦合连接件平行设置,且该两个耦合连接件的交错部分,在垂直于该两个耦合连接件的方向上的投影重合。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的滤波结构,其特征在于,所述耦合增强部件为金属结构。
10.一种滤波器件,其特征在于,包括:
连接端口,该连接端口包括第一端口和第二端口;
权利要求1-9任意一项所述的滤波结构,该滤波结构为多个,且分别连接于所述第一端口与所述第二端口之间,用于对通过所述第一端口输入的待处理信号进行滤波处理之后通过所述第二端口输出,或对通过所述第二端口输入的待处理信号进行滤波处理之后通过所述第一端口输出。
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