CN111952700B - 一种交叉耦合滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构，谐振结构包括多排谐振单元，每排谐振单元包括至少两个谐振器，且同排的相邻两个谐振器之间以电耦合为主或以磁耦合为主；相邻两排谐振单元的相邻两个谐振器之间形成的耦合以电耦合为主或以磁耦合为主，且相邻两排谐振单元的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合，且形成至少一组交叉耦合。本发明在结构特性上实现小型化，轻量化，在电性能上实现低损耗及良好的谐波特性。

Description

一种交叉耦合滤波器

技术领域

本发明涉及一种滤波器，尤其是涉及一种交叉耦合滤波器。

背景技术

近期滤波器需求趋势为小型化并要求高品质，尤其5G通信的小型基站中使用到的通信部件比起之前的宏基站产品，体积小并且需求数量多。因此产品内部使用到的部件也必须要做到高品质的小型化，轻量化，并且是要适合大批量生产的结构。

目前小型基站中使用到的滤波器通常为介质波导滤波器和传统金属同轴滤波器。介质波导滤波器可小型化及轻量化，制作成本低，但是比金属同轴滤波器的损耗及谐波特性差。传统的金属同轴滤波器相比介质波导滤波器损耗及谐波特性好，但在设计特性上尺寸及重量的缩减已达到一定极限，并且内部部件的数量上也达到极限，无法做到降低制作成本的目的。

如申请号为：CN201710149229.5的专利中，公开了一种框架结构方式的滤波器，在该方案中，口字型的框架两面为开放结构，分隔壁将框架内部分成两个空间。垂直于这个分隔壁，有一体型的谐振器。谐振器折弯为L型或T型来缩小空间要求，但是这样的形式对滤波器小型化体积还是有着局限性，难以满足滤波器微小体积的设计要求。

而且上述方案为了形成交叉耦合，在非相邻的谐振器之间按开路或短路的形式加入片状或线状导体的结构，需要在框架固定添加绝缘体或在谐振器焊接导线形式的导体。此类结构会产生加工费用以及加工公差，并且框架和谐振器为一体结构时，随环境温度滤波器的频率漂移量大。

又如在申请号为：CN 201910044005.7的专利中，公开了一种滤波器，谐振器进行多次折弯结构实现滤波器的小型化，且无需额外的结构件可实现交叉耦合。但是这种结构还是存在以下缺点：1、谐振器多次折弯虽然有利于小型化，但是相对来说Q值降低导致滤波器的电性能中的插入损耗变差；且在开模制作产品时，部件体积比普通的滤波器相对小且有折弯，在压铸成型时有变形的可能性；2、滤波器框架和谐振器为一体结构时,随温度变化通带频率的漂移量大导致滤波器电性能中的损耗及抑制度变差。

因此，需要提出一种新型的小型化、轻量化的滤波器，以解决上述滤波器存在的电性能中的插入损耗及抑制度变差、在压铸成型时有变形的可能性、需要2倍频谐波改善等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种交叉耦合滤波器。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构，所述谐振结构包括多排谐振单元，每排谐振单元包括至少两个谐振器，且同排的相邻两个谐振器之间以电耦合为主或以磁耦合为主，且同排的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合；相邻两排谐振单元的相邻两个谐振器之间形成的耦合以电耦合为主或以磁耦合为主，且相邻两排谐振单元的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合，且形成至少一组交叉耦合。

优选地，所述谐振结构为一体成型的，所述谐振结构还包括框架，所述谐振单元一体成型于所述框架上。

优选地，每个所述谐振器整体呈一柱体结构，且其包括相对的谐振头部和谐振尾部，所述谐振头部的宽度大于所述谐振尾部的宽度。

优选地，所述滤波器还包括设置于谐振器上的盖板，所述盖板包括分别设置于谐振结构上、下端面上的上盖板和下盖板，以形成一封闭的滤波腔体。

优选地，所述上盖板和/或下盖板上包括多个凸起部、至少一屏蔽柱，其中，

所述凸起部自盖板靠近谐振结构的端面向靠近谐振结构的方向延伸形成，且凸起部在盖板上的设置位置与谐振结构上谐振器的谐振头部位置相对应；

所述屏蔽柱位于相邻的两个谐振器之间。

优选地，所述上盖板或下盖板上还包括至少一连接柱，所述连接柱设置于同排的相邻的两个谐振器之间，且连接上下盖板。

优选地，同排的相邻两个谐振器的谐振尾部相连，形成以磁耦合为主，或者谐振头部相对，形成以电耦合为主，且同排的多组相邻谐振器以谐振头部相对、谐振尾部相连或谐振尾部相连、谐振头部相对相交替的结构分布，使得同排的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主交替形式耦合。

优选地，相邻两排的谐振单元之间设置有至少一分隔壁，所述分隔壁使相邻两排谐振单元的相邻两个谐振器之间形成的耦合以电耦合为主或磁耦合为主。

优选地，所述交叉耦合滤波器还包括至少一个用于增强谐振器间的交叉耦合量的结构件，所述结构件连接形成交叉耦合的两个谐振器。

优选地，所述盖板上还包括多个调谐螺钉和多个耦合调螺，所述谐振头部设有调谐孔，所述调谐螺钉穿过盖板且可延伸入对应谐振头部的所述调谐孔内，用于调整谐振器的谐振频率；所述耦合调螺穿过盖板且伸入到相邻两个谐振器之间，用于调整谐振器之间的耦合量。

优选地，所述多排谐振单元沿一条信号传输路径分布，所述信号传输路径为U型或S型或多个连续U型或连续S型形成的弯道路径。

优选地，所述滤波器还包括分别设置在所述信号传输路径的两个末端的信号输入端口和信号输出端口。

优选地，所述滤波器为4阶以上的谐振器滤波器。

本发明的有益效果是：

1、将介质波导滤波器和金属同轴滤波器的优点尽可能融合，在结构特性上实现小型化，轻量化，在电性能上实现低损耗及良好的谐波特性。并且滤波器内部部件数量尽量最小化，实现了降低制作成本以及简单化生产工程以适合大批量生产。

2、滤波器的谐振结构采用整体框架一体结构，装配简单，装配公差一致性好，能保持稳定的产品质量。

3、盖板上的调整耦合量及改善谐波的屏蔽结构，可以减小谐振器的体积，实现滤波器的小型化，并改善谐振器的Q值，减少损耗等滤波特征。

附图说明

图1是本发明实施例1的分体结构示意图；

图2是本发明实施例1的谐振结构的结构示意图；

图3是本发明实施例1的仿真波形图；

图4是本发明实施例2的分体结构示意图；

图5是本发明实施例2的谐振结构的结构示意图；

图6是本发明实施例2的仿真波形图；

图7是本发明实施例3的分体结构示意图；

图8是本发明实施例3的谐振结构的结构示意图；

图9是本发明实施例3的仿真波形图；

图10是本发明实施例4的分体结构示意图；

图11是本发明实施例4的谐振结构的结构示意图；

图12是本发明实施例4的仿真波形图；

图13是本发明实施例4替换方案的分体结构示意图；

图14是本发明实施例4替换方案的谐振结构的结构示意图；

图15是本发明实施例5的分体结构示意图；

图16是本发明实施例5的谐振结构的结构示意图；

图17是本发明实施例5的仿真波形图；

图18是本发明实施例5替换方案的分体结构示意图；

图19是本发明实施例5替换方案的谐振结构的结构示意图；

图20是本发明实施例6的分体结构示意图；

图21是本发明实施例6的谐振结构的结构示意图；

图22是本发明实施例6的仿真波形图；

图23是本发明实施例6替换方案的分体结构示意图；

图24是本发明实施例6替换方案的谐振结构的结构示意图；

图25是本发明实施例6另一替换方案的谐振结构的结构示意图；

图26是本发明实施例6另一替换方案的分体结构示意图。

附图标记：

1、谐振结构，11、框架，12、谐振器，121、谐振头部，122、谐振中部，123、谐振尾部，124、调谐孔，2、上盖板，3、下盖板，4、信号输入端口，5、信号输出端口，6、分隔壁，S1、传输损耗波形图，S2、回波损耗波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明所揭示的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，谐振结构1采用整体框架一体式结构，其包括框架11和一体成型于该框架11内的多排谐振单元，每排谐振单元又包括至少两个谐振器12。与现有分体结构的谐振结构相比，框架一体式的谐振结构1具有装配简单，装配公差一致性好，且能保持稳定的产品质量的优点，因此适合大批量生产。

当然作为可替换地，谐振结构1与上盖板2或下盖板3之间可通过固定结构(如螺钉，图未示)可拆卸安装，其包括多排谐振单元，即不包括框架11。实施时，谐振结构1和上盖板2或下盖板3上均设置固定孔(图未示)，螺钉穿过对应的固定孔将谐振结构1与上盖板2或下盖板3固定安装。

多排谐振单元在框架11内沿框架11的一侧壁向与该侧壁相对的另一侧壁延伸分布，如沿框架11的前、后侧壁所在的前后方向分布，或者框架11的左、右侧壁所在的左右方向分布，且位于同一平面上。

谐振器12的形状设计及其在框架11内的排布结构决定了谐振器12b之间的耦合方式。本实施例中，如图1所示，每个谐振器12整体呈一柱体结构，具体包括谐振头部121、谐振中部122、谐振尾部123，其中，谐振头部121是谐振器12电耦合为主强度最强的部位，反之，谐振尾部123是谐振器12磁耦合为主强度最强的部位。优选地，设计谐振头部121的宽度宽于谐振中部122及谐振尾部123的宽度，这样可以实现在同频率的要求下进一步减小谐振器12的体积。且，谐振头部121上设有贯穿其上、下端面的调谐孔124，用于调节谐振器12的谐振频率。当然，具有多个折弯部的谐振器结构同样适用于本发明。

多排谐振器12在框架11内沿一条信号传输路径排布，该信号传输路径可以是U型也可是S型，又或者多个连续U型或S型形成的弯道路径等。信号传输路径上相邻两个谐振器12的耦合方式由两者的形状及相互排布位置决定。需要解释的是，一般的TEM(transverseelectromagnetic mode，横电磁波模式)模滤波器的耦合为电耦合为主和磁耦合为主共存，这两种耦合中耦合量大的一种称为主导耦合，本发明滤波器中的主导耦合的模式可以由相耦合的两谐振器的排布位置决定。如两者的耦合量主要由谐振头部所产生，则主耦合为电耦合为主，如两者的耦合量主要由谐振尾部所产生，则主耦合为磁耦合为主，又如两者之间的电耦合为主的量和磁耦合为主的量大小悬殊差距不大，则为电磁混合耦合。

本实施例中，在信号传输路径上，同排的相邻两个谐振器12之间以电耦合为主或磁耦合为主，即相邻两个谐振器12的耦合量主要由谐振头部121或谐振尾部123所产生，具体地，同排的相邻两个谐振器12的两个谐振头部121相对设置，形成以电耦合为主，或者两个谐振尾部123相连，形成以磁耦合为主。当然，同排的谐振器12的排布方式不局限于这里介绍的这种，只要能实现相邻两个谐振器12之间可以形成以电耦合为主或以磁耦合为主的排布结构都在本发明的保护范围之内。

且同排的谐振器12形成一组相邻谐振器12或多组相邻谐振器12，其中，形成一组相邻谐振器12(即一排有两个谐振器12)时，这一组谐振器12之间即谐振头部121相对设置，形成以电耦合为主，或者两个谐振尾部123相连，形成以磁耦合为主。

当形成多组相邻谐振器12(即一排有三个以上谐振器12)时，这些多组相邻谐振器12则以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合。具体地，同排的多组相邻谐振器12以谐振头部121相对、谐振尾部123相连相交替的结构分布，即前一组相邻谐振器12以谐振头部121相对结构分布，则后一组相邻谐振器12则以谐振尾部123相连结构分布；或谐振尾部123相连、谐振头部121相对相交替的结构分布。

相邻两排的相邻两个谐振器12之间以电耦合为主或磁耦合为主，本实施例中，相邻两排的相邻两个谐振器12的位置对应设置，具体地，相邻两排的相邻两个谐振器12平行或近似平行排布，且两者的谐振头部121或谐振尾部123的朝向是相同的，如两个谐振头部121均朝向前或均朝向后，且两个谐振头部121的位置相对应，两个谐振尾部123的位置也相对应。

相邻两排的谐振单元之间设置有至少一分隔壁，这些分隔壁使相邻两排谐振单元的相邻两个谐振器之间形成的耦合以电耦合为主或磁耦合为主。其中，分隔壁在两个谐振器之间的设置位置，以其能实现这两个谐振器以电耦合为主或磁耦合为主，本发明对此不做限定。分隔壁实施时可以设置在框架上，也可以和/或设置在盖板上。

且相邻两排的多组相邻谐振器12以电耦合为主、磁耦合为主，或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合，即不同排的一组相邻谐振器12的耦合方式为以电耦合为主，则与之相邻的一组或两组相邻谐振器12的耦合方式则为以磁耦合为主。且相邻两排的多组相邻谐振器12中形成至少一组交叉耦合，该交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，且根据谐振器12的数量，可增加交叉耦合的数量从而来增加零点的数量。本发明谐振器12之间交叉耦合的实现无需额外的结构件，但是形成交叉耦合的相邻两个谐振器12之间根据情况可增加额外的结构件(如金属杆、绝缘体等支撑件，图未示)实现，以进一步增加交叉耦合量。

上盖板2和下盖板3分别盖合在谐振结构1的上端面和下端面上，以形成一封闭的滤波腔体。为了调节谐振结构上谐振器之间的耦合量等，盖板(上盖板和/或下盖板)上可以设置包括多个凸起部(图未示)、至少一屏蔽柱(图未示)和至少一连接柱(图未示)，其中，凸起部自盖板靠近谐振结构的那一端面向靠近谐振结构1的方向延伸形成，且凸起部在盖板上的设置位置与谐振器12的谐振头部121位置相对应，这样会拉近盖板与谐振器12的谐振头部121的距离，因为离谐振器12越近，分布电容越大，随之谐振频率降低，这样可有效缩短谐振器长度，进而相对的减少了滤波器的体积，以此来实现滤波器的小型化，及改善谐振器的Q值，减少损耗。

屏蔽柱设置于相邻两个谐振器12之间，用于调整两个谐振器12之间的耦合强弱，屏蔽柱即形成盖板内的上述分隔壁。虽然谐振器12之间的耦合强弱可由谐振器12之间的间距来调整，但是这种方式可能带来滤波器体积变大，而设置屏蔽柱，在可调整谐振器12之间耦合强弱的基础上，并不影响滤波器体积。

连接柱设置于同排的相邻的两个谐振器12之间，且连接上下盖板2、3。连接柱的设置可改善滤波器的谐波特性。连接柱实施时，设置在上盖板或者下盖板上。

另外，上盖板2上还可设置多个穿过上盖板2且下端伸入到谐振器的上述调谐孔124内的调谐螺钉(图未示)，用于调整谐振器12的谐振频率；及穿过上盖板2且下端伸入到相邻两个谐振器12之间耦合调螺(图未示)，用于调整各谐振器12之间的耦合量。

另外，上盖板和下盖板中的其中一个装配谐振器后，另一个盖板的结构可简化，如减小厚度，及不设置上述凸起部、分隔壁、连接柱等结构，这样可整体降低滤波器的厚度及体积。

信号输入端口4和信号输出端口5分别设置在上述信号传输路径的两个末端，根据信号传输路径的不同，其设置位置也可以相应不同。

下面以几个实施例来介绍下本发明一种交叉耦合滤波器的具体结构。

实施例1

结合图1和图2所示，本发明实施例1的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5的结构可参见上述描述，这里不再赘述，主要介绍下谐振结构1的结构。

如图2所示，本发明实施例1的谐振结构1形成的滤波器为4阶滤波器，其包括框架11和一体成型于框架11内的两排谐振单元，每排谐振单元包括2个谐振器12，即框架内设置4个谐振器12，为了便于描述，定义这4个谐振器分别为谐振器12a、谐振器12b……谐振器12d，其中，谐振器12a、谐振器12b为一排，谐振器12c、谐振器12d为一排。每个谐振器的结构如上面所描述的，这里不再赘述。

两排谐振器12在框架内沿框架的左、右侧壁所在的左右方向分布。且4个谐振器在框架内按U型信号传输路径排布，具体地，信号自谐振器12a输入，依次经过谐振器12b、谐振器12c后，最后自谐振器12d输出，也就是说，本实施例1的信号输入端口与谐振器12a相电连，信号输出端口与谐振器12d相电连。

其中，同排的谐振器12a和谐振器12b之间、谐振器12c和谐振器12d之间为磁耦合为主，不同排的谐振器12b和谐振器12c之间为电耦合为主，不同排的谐振器12a和谐振器12d之间产生的交叉耦合(定义为第一交叉耦合)为磁耦合为主，与谐振器12b和谐振器12c之间的电耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12b和谐振器12c之间、谐振器12a和谐振器12d之间分别形成电耦合为主、磁耦合为主，即电耦合为主和磁耦合为主的交替耦合。且第一交叉耦合与第一交叉耦合后两级谐振器(即谐振器12b和谐振器12c)的耦合形式相反。本实施例1形成1个交叉耦合，每个交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，从而共产生2个传输零点，如图3所示。

具体地，谐振器12a和谐振器12b的谐振尾部相连且与框架的左侧壁一体成型，形成以磁耦合为主，谐振头部则各自朝向框架的后侧壁和前侧壁，且与后侧壁和前侧壁均不接触；同样，谐振器12c和谐振器12d的谐振尾部相连且与框架的右侧壁一体成型，形成以磁耦合为主，谐振头部则各自朝向框架的后侧壁和前侧壁，且与后侧壁和前侧壁均不接触。谐振器12b和谐振器12c之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12c之间形成以电耦合为主；谐振器12a和谐振器12d之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12a和谐振器12d之间形成以磁耦合为主。

作为可替换地，不同排的谐振器12b和谐振器12c之间也可为磁耦合为主，这样，不同排的谐振器12a和谐振器12d之间产生的第一交叉耦合则为电耦合为主，与谐振器12b和谐振器12c之间的磁耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12b和谐振器12c之间、谐振器12a和谐振器12d之间分别形成磁耦合为主、电耦合为主，即磁耦合为主和电耦合为主的交替耦合。

实施例2

结合图4和图5所示，本发明实施例2的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，本发明实施例2的谐振结构形成的滤波器同样为4阶滤波器，与实施例1不同的是，如图5所示，同排的谐振器12a和谐振器12b之间、谐振器12c和谐振器12d之间为电耦合为主，不同排的谐振器12b和谐振器12c之间为磁耦合为主，不同排的谐振器12a和谐振器12d之间产生的交叉耦合(定义为第一交叉耦合)为电耦合为主，与谐振器12b和谐振器12c之间的磁耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12b和谐振器12c之间、谐振器12a和谐振器12d之间分别形成磁耦合为主、电耦合为主，即磁耦合为主和电耦合为主的交替耦合。本实施例2形成1个交叉耦合，每个交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，从而共产生2个传输零点，如图6所示。

具体地，谐振器12a的谐振尾部与框架的后侧壁一体成型，谐振头部与谐振器12b的谐振头部相对设置且之间形成耦合间隙，形成以电耦合为主，谐振器12b的谐振尾部与框架的前侧壁一体成型；同样，谐振器12c的谐振尾部与框架的后侧壁一体成型，谐振头部与谐振器12d的谐振头部相对设置且之间形成耦合间隙，形成以电耦合为主，谐振器12d的谐振尾部与框架的前侧壁一体成型。谐振器12b和谐振器12c之间设置一分隔壁，该分隔壁设置于下盖板3内，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12c之间形成以磁耦合为主；谐振器12a和谐振器12d之间设置一分隔壁，该分隔壁设置于框架上，其使谐振器12a和谐振器12d之间形成以电耦合为主。

作为可替换地，不同排的谐振器12b和谐振器12c之间也可为以电耦合为主，这样，不同排的谐振器12a和谐振器12d之间产生的第一交叉耦合则为以磁耦合为主，与谐振器12b和谐振器12c之间的以电耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12b和谐振器12c之间、谐振器12a和谐振器12d之间分别形成以电耦合为主、以磁耦合为主，即形成以电耦合为主和以磁耦合为主的交替耦合。

实施例3

结合图7和图8所示，本发明实施例3的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5的结构可参见上述描述，这里不再赘述，主要介绍下谐振结构1的结构。

如图8所示，本发明实施例1的谐振结构1形成的滤波器为6阶滤波器，其包括框架11和一体成型于框架11内的两排谐振单元，每排谐振单元包括3个谐振器12，即框架内设置6个谐振器12，为了便于描述，定义这6个谐振器分别为谐振器12a、谐振器12b……谐振器12f，其中，谐振器12a～谐振器12c为一排，谐振器12d～谐振器12f为一排。每个谐振器的结构如上面所描述的，这里不再赘述。

两排谐振器12在框架内沿框架的左、右侧壁所在的左右方向分布。且6个谐振器在框架内按U型信号传输路径排布，具体地，信号自谐振器12a输入，依次经过谐振器12b～谐振器12e后，最后自谐振器12f输出，也就是说，本实施例1的信号输入端口与谐振器12a相电连，信号输出端口与谐振器12f相电连。

其中，同排的谐振器12a和谐振器12b之间为磁耦合为主，谐振器12b和谐振器12c之间为电耦合为主，也就是说同排的多组相邻谐振器以磁耦合为主和电耦合为主的形式交替耦合；同样的，同排的谐振器12d和谐振器12e之间为电耦合为主，谐振器12e和谐振器12f之间为磁耦合为主。不同排的谐振器12c和谐振器12d之间为磁耦合为主，不同排的谐振器12b和谐振器12e之间产生的交叉耦合(定义为第一交叉耦合)为电耦合为主，与谐振器12c和谐振器12d之间的磁耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和12f之间的交叉耦合(定义为第二交叉耦合)为磁耦合为主，与谐振器12b和谐振器12e之间的电耦合为主成分相反，也就是说，谐振器12c和谐振器12d之间、谐振器12b和谐振器12e之间及谐振器12a和12f之间分别形成磁耦合为主、电耦合为主、磁耦合为主，即磁耦合为主和电耦合为主的交替耦合。且第一交叉耦合与第一交叉耦合后两级谐振器(即谐振器12c和谐振器12d)的耦合形式相反，第二交叉耦合与第一交叉耦合的耦合形式相反。本实施例3形成2个交叉耦合，每个交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，从而共产生4个传输零点，如图9所示。

具体地，谐振器12a和谐振器12b的谐振尾部相连且与框架的左侧壁一体成型，形成以磁耦合为主，谐振头部则朝向相反，其中，谐振器12a的谐振头部朝向框架的后侧壁，谐振器12b的谐振头部则与谐振器12c的谐振头部相对，形成以电耦合为主，谐振器12c的谐振尾部与框架前侧壁一体成型；另一排的谐振器12d、谐振器12e和谐振器12f的分布结构与谐振器12a、谐振器12b和谐振器12c的分布结构相同，这里不做赘述。

谐振器12c和谐振器12d之间设置一分隔壁，该分隔壁设置于下盖板3上，使谐振器12c和谐振器12d之间形成以磁耦合为主；谐振器12b和谐振器12e之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12e之间形成电耦合为主；谐振器12a和谐振器12f之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12e之间形成磁耦合为主。

作为可替换地，不同排的谐振器12c和谐振器12d之间也可为电耦合为主，这样，不同排的谐振器12b和谐振器12e之间产生的第一交叉耦合则为磁耦合为主，与谐振器12c和谐振器12d之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和谐振器12f之间产生的第二交叉耦合为电耦合为主，与谐振器12b和谐振器12e之间的磁耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12c和谐振器12d之间、谐振器12b和谐振器12e之间、谐振器12a和谐振器12f之间分别形成电耦合为主、磁耦合为主和电耦合为主，即电耦合为主和磁耦合为主的交替耦合。

实施例4

结合图10和图11所示，本发明实施例4的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，本发明实施例4的谐振结构形成的滤波器同样为6阶滤波器，如图11所示，与上述实施例3不同的是，同排的谐振器12a和谐振器12b之间为电耦合为主，谐振器12b和谐振器12c之间为磁耦合为主，也就是说同排的多组相邻谐振器以电耦合为主和磁耦合为主的形式交替耦合；同样的，同排的谐振器12d和谐振器12e之间为磁耦合为主，谐振器12e和谐振器12f之间为电耦合为主。

不同排的谐振器12c和谐振器12d之间为电耦合为主，不同排的谐振器12b和谐振器12e之间产生的交叉耦合(定义为第一交叉耦合)为磁耦合为主，与谐振器12c和谐振器12d之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和12f之间的交叉耦合(定义为第二交叉耦合)为电耦合为主，与谐振器12b和谐振器12e之间的磁耦合为主成分相反，也就是说，谐振器12c和谐振器12d之间、谐振器12b和谐振器12e之间及谐振器12a和12f之间分别形成电耦合为主、磁耦合为主、电耦合为主，即电耦合为主和磁耦合为主的交替耦合。且同样，第一交叉耦合与第一交叉耦合后两级谐振器(即谐振器12c和谐振器12d)的耦合形式相反，第二交叉耦合与第一交叉耦合的耦合形式相反。本实施例3形成2个交叉耦合，每个交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，从而共产生4个传输零点，如图12所示。

具体地，谐振器12a的谐振尾部与框架的后侧壁一体成型，谐振头部则与谐振器12b的谐振头部相对，形成电耦合为主，谐振器12b的谐振尾部与谐振器12c的谐振尾部相连且与框架的左侧壁一体成型，形成磁耦合为主，谐振器12c的谐振头部则朝向框架的前侧壁；另一排的谐振器12d、谐振器12e和谐振器12f的分布结构与谐振器12a、谐振器12b和谐振器12c的分布结构相同，这里不做赘述。

谐振器12c和谐振器12d之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12c和谐振器12d之间形成电耦合为主；谐振器12b和谐振器12e之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12e之间形成磁耦合为主；谐振器12a和谐振器12f之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12e之间形成电耦合为主。

作为可替换地，不同排的谐振器12c和谐振器12d之间也可为磁耦合为主，这样，不同排的谐振器12b和谐振器12e之间产生的第一交叉耦合则为电耦合为主，与谐振器12c和谐振器12d之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和谐振器12f之间产生的第二交叉耦合为磁耦合为主，与谐振器12b和谐振器12e之间的电耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12c和谐振器12d之间、谐振器12b和谐振器12e之间、谐振器12a和谐振器12f之间分别形成磁耦合为主、电耦合为主和磁耦合为主，即磁耦合为主和电耦合为主的交替耦合。

实施例5

结合图15和图16所示，本发明实施例5的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，本发明实施例5的谐振结构形成的滤波器为8阶滤波器，其包括框架和一体成型于框架内的两排谐振单元，每排谐振单元包括4个谐振器，即框架内设置8个谐振器，结合图16所示，同样，为了便于描述，定义这8个谐振器分别为谐振器12a、谐振器12b……谐振器12h，其中，谐振器12a～谐振器12d为一排，谐振器12e～谐振器12h为一排。每个谐振器的结构如上面所描述的，这里不再赘述。

两排谐振器在框架内沿框架的左、右侧壁所在的左右方向分布。且8个谐振器在框架内按U型信号传输路径排布，具体地，信号自谐振器12a输入，依次经过谐振器12b～谐振器12g后，最后自谐振器12h输出，也就是说，本实施例5的信号输入端口与谐振器12a相电连，信号输出端口与谐振器12h相电连。

其中，同排的谐振器12a和谐振器12b之间为磁耦合为主，谐振器12b和谐振器12c之间为电耦合为主，谐振器12c和谐振器12d之间为磁耦合为主，也就是说，同排的多组相邻谐振器以磁耦合为主和电耦合为主的形式交替耦合；同样的，同排的谐振器12e和谐振器12f之间为磁耦合为主，谐振器12f和谐振器12g之间为电耦合为主，谐振器12g和谐振器12h之间为磁耦合为主。不同排的谐振器12d和谐振器12e之间为电耦合为主，不同排的谐振器12c和谐振器12f之间产生的交叉耦合(定义为第一交叉耦合)为磁耦合为主，与谐振器12d和谐振器12e之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12b和12g之间的交叉耦合(定义为第二交叉耦合)为电耦合为主，与谐振器12c和谐振器12f之间的磁耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和12h之间的交叉耦合(定义为第三交叉耦合)为磁耦合为主，与谐振器12b和谐振器12g之间的电耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12d和谐振器12e之间、谐振器12c和谐振器12f之间、谐振器12b和谐振器12g之间及谐振器12a和12h之间分别形成电耦合为主、磁耦合为主、电耦合为主、磁耦合为主，即电耦合为主和磁耦合为主的交替耦合。且第一交叉耦合与第一交叉耦合后两级谐振器(即谐振器12d和谐振器12e)的耦合形式相反，第二交叉耦合与第一交叉耦合的耦合形式相反，第三交叉耦合与第二交叉耦合的耦合形式相反。本实施例5形成3个交叉耦合，每个交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，从而共产生6个传输零点，如图17所示。

具体地，谐振器12a和谐振器12b的谐振尾部相连且与框架的左侧壁一体成型，形成磁耦合为主，谐振头部则朝向相反，其中，谐振器12a的谐振头部朝向框架的后侧壁，谐振器12b的谐振头部则与谐振器12c的谐振头部相对，形成电耦合为主，谐振器12c的谐振尾部与谐振器12d的谐振尾部相连且与框架左侧壁一体成型，形成磁耦合为主；另一排的谐振器12e～谐振器12h的分布结构与谐振器12a～谐振器12d的分布结构相同，这里不做赘述。

谐振器12d和谐振器12e之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12d和谐振器12e之间形成电耦合为主；谐振器12c和谐振器12f之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12c和谐振器12f之间形成磁耦合为主；谐振器12b和谐振器12g之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12g之间形成电耦合为主，谐振器12a和谐振器12h之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12a和谐振器12h之间形成磁耦合为主。

作为可替换地，不同排的谐振器12d和谐振器12e之间也可为磁耦合为主，这样，不同排的谐振器12c和谐振器12f之间产生的第一交叉耦合则为电耦合为主，与谐振器12d和谐振器12e之间的磁耦合为主成分相反，不同排的谐振器12b和谐振器12g之间产生的第二交叉耦合为磁耦合为主，与谐振器12c和谐振器12f之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和谐振器12h之间产生的第三交叉耦合为电耦合为主，与谐振器12b和谐振器12g之间的磁耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12d和谐振器12e之间、谐振器12c和谐振器12f之间、谐振器12b和谐振器12g、谐振器12a和谐振器12h之间分别形成磁耦合为主、电耦合为主、磁耦合为主和电耦合为主，即磁耦合为主和电耦合为主的交替耦合。

实施例6

结合图20和图21所示，本发明实施例6的一种交叉耦合滤波器，包括谐振结构1、上盖板2、下盖板3、信号输入端口4和信号输出端口5，其中，本发明实施例6的谐振结构形成的滤波器同样为8阶滤波器，与上述实施例5不同的是，如图21所示，同排的谐振器12a和谐振器12b之间为电耦合为主，谐振器12b和谐振器12c之间为磁耦合为主，谐振器12c和谐振器12d之间为电耦合为主，也就是说，同排的多组相邻谐振器以电耦合为主和磁耦合为主的形式交替耦合；同样的，同排的谐振器12e和谐振器12f之间为电耦合为主，谐振器12f和谐振器12g之间为磁耦合为主，谐振器12g和谐振器12h之间为电耦合为主。不同排的谐振器12d和谐振器12e之间为磁耦合为主，不同排的谐振器12c和谐振器12f之间产生的交叉耦合(定义为第一交叉耦合)为电耦合为主，与谐振器12d和谐振器12e之间的磁耦合为主成分相反，不同排的谐振器12b和12g之间的交叉耦合(定义为第二交叉耦合)为磁耦合为主，与谐振器12c和谐振器12f之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和12h之间的交叉耦合(定义为第三交叉耦合)为电耦合为主，与谐振器12b和谐振器12g之间的磁耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12d和谐振器12e之间、谐振器12c和谐振器12f之间、谐振器12b和谐振器12g之间及谐振器12a和12h之间分别形成磁耦合为主、电耦合为主、磁耦合为主、电耦合为主，即磁耦合为主和电耦合为主的交替耦合。且第一交叉耦合与第一交叉耦合后两级谐振器(即谐振器12d和谐振器12e)的耦合形式相反，第二交叉耦合与第一交叉耦合的耦合形式相反，第三交叉耦合与第二交叉耦合的耦合形式相反。本实施例6形成3个交叉耦合，每个交叉耦合在带宽左右分别产生一个传输零点，从而共产生6个传输零点，如图22所示。

具体地，谐振器12a的谐振尾部与框架的后侧壁一体成型，谐振头部与谐振器12b谐振头部相对，形成电耦合为主，谐振器12b的谐振尾部与谐振器12c的谐振尾部相连且与框架的左侧壁一体成型，形成磁耦合为主，谐振器12c的谐振头部与谐振器12d的谐振头部相对，形成电耦合为主，谐振器12d的谐振尾部与框架的前侧壁一体成型；另一排的谐振器12e～谐振器12h的分布结构与谐振器12a～谐振器12d的分布结构相同，这里不做赘述。

谐振器12d和谐振器12e之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12d和谐振器12e之间形成磁耦合为主；谐振器12c和谐振器12f之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12c和谐振器12f之间形成电耦合为主；谐振器12b和谐振器12g之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12b和谐振器12g之间形成磁耦合为主，谐振器12a和谐振器12h之间设置一分隔壁，该分隔壁使谐振器12a和谐振器12h之间形成电耦合为主。

作为可替换地，不同排的谐振器12d和谐振器12e之间也可为电耦合为主，这样，不同排的谐振器12c和谐振器12f之间产生的第一交叉耦合则为磁耦合为主，与谐振器12d和谐振器12e之间的电耦合为主成分相反，不同排的谐振器12b和谐振器12g之间产生的第二交叉耦合为电耦合为主，与谐振器12c和谐振器12f之间的磁耦合为主成分相反，不同排的谐振器12a和谐振器12h之间产生的第三交叉耦合为磁耦合为主，与谐振器12b和谐振器12g之间的电耦合为主成分相反。也就是说，谐振器12d和谐振器12e之间、谐振器12c和谐振器12f之间、谐振器12b和谐振器12g、谐振器12a和谐振器12h之间分别形成电耦合为主、磁耦合为主、电耦合为主、磁耦合为主，即电耦合为主和磁耦合为主的交替耦合。

另外，根据滤波器的空间要求，滤波器的结构需求有可能是窄，长的形式，上述实施例4～6中，两个信号输入端口和信号输出端口距离相对较近，根据实际需要，将两个信号输入端口和信号输出端口拉远时可以使用如下变化结构，如上述实施例4可变化为图13和图14所示结构，即如图14所示，框架内的6个谐振器按3排，每排2个谐振器分布，且6个谐振器在框架内按S型信号传输路径排布。又如上述实施例6可变化为图23和图24或图25和图26所示结构，即框架内的8个谐振器按4排，每排2个谐振器分布，且8个谐振器在框架内按多个连续U型或S行形成的信号传输路径排布。又如上述实施例5可变化为图18和图19所示结构。

除上述实施例1～6所介绍的4阶、6阶、8阶滤波器外，本发明也适用于4阶以上的其他任意一种滤波器。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种交叉耦合滤波器，其特征在于，其包括：

谐振结构，所述谐振结构包括多排谐振单元，每排谐振单元包括至少两个谐振器，且同排的相邻两个谐振器之间以电耦合为主或以磁耦合为主，且同排的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合；相邻两排谐振单元的相邻两个谐振器之间形成的耦合以电耦合为主或以磁耦合为主，且相邻两排谐振单元的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主相交替的形式耦合，且形成至少一组交叉耦合，且在信号传输路径上，电耦合、磁耦合交替分布。

2.根据权利要求1所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述谐振结构为一体成型的，所述谐振结构还包括框架，所述谐振单元一体成型于所述框架上。

3.根据权利要求1所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，每个所述谐振器整体呈一柱体结构，且其包括相对的谐振头部和谐振尾部，所述谐振头部的宽度大于所述谐振尾部的宽度。

4.根据权利要求3所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括设置于谐振器上的盖板，所述盖板包括分别设置于谐振结构上、下端面上的上盖板和下盖板，以形成一封闭的滤波腔体。

5.根据权利要求4所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述上盖板和/或下盖板上包括多个凸起部、至少一屏蔽柱，其中，

所述凸起部自盖板靠近谐振结构的端面向靠近谐振结构的方向延伸形成，且凸起部在盖板上的设置位置与谐振结构上谐振器的谐振头部位置相对应；

所述屏蔽柱位于相邻的两个谐振器之间。

6.根据权利要求3所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，同排的相邻两个谐振器的谐振尾部相连，形成以磁耦合为主，或者谐振头部相对，形成以电耦合为主，且同排的多组相邻谐振器以谐振头部相对、谐振尾部相连或谐振尾部相连、谐振头部相对相交替的结构分布，使得同排的多组相邻谐振器以电耦合为主、磁耦合为主或磁耦合为主、电耦合为主交替形式耦合。

7.根据权利要求1所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述相邻两排的谐振单元之间设置有至少一分隔壁，所述分隔壁使相邻两排谐振单元的相邻两个谐振器之间形成的耦合以电耦合为主或磁耦合为主。

8.根据权利要求1所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述交叉耦合滤波器还包括至少一个用于增强谐振器间的交叉耦合量的结构件，所述结构件连接形成交叉耦合的两个谐振器。

9.根据权利要求4所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述盖板上还包括多个调谐螺钉和多个耦合调螺，所述谐振头部设有调谐孔，所述调谐螺钉穿过盖板且可延伸入对应谐振头部的所述调谐孔内，用于调整谐振器的谐振频率；所述耦合调螺穿过盖板且伸入到相邻两个谐振器之间，用于调整谐振器之间的耦合量。

10.根据权利要求1所述的交叉耦合滤波器，其特征在于，所述多排谐振单元沿一条信号传输路径分布，所述信号传输路径为U型或S型或多个连续U型或连续S型形成的弯道路径。

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