CN112542667B - 一种滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤波器，包括一端开口的腔体、安装到所述腔体开口端的盖板、设置到所述腔体内部的第一谐振腔和第二谐振腔、设置到所述第一谐振腔内的第一谐振柱结构和设置到所述第二谐振腔内的第二谐振柱结构，还包括第一抽头片和第二抽头片，所述第一抽头片的第一端设置到所述第一谐振柱结构，第一抽头片的第二端朝向所述第二谐振柱结构，所述第二抽头片的第一端设置到所述第二谐振柱结构，第二抽头片的第二端朝向所述第一谐振柱结构；所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端通过交叉耦合结构实现耦合。本发明结构简单，尺寸小，精度高，满足了边频带强抑制要求和小型化滤波器设计要求。

Description

一种滤波器

【技术领域】

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种滤波器。

【背景技术】

随着通信技术的高速发展，滤波器作为通信系统必不可少的元器件，已经广泛的地应用在通信领域。通信技术朝着多频带、高速率和低时延的方向不断发展，通信频率越来越高(如5G通信，车联网通信等)，滤波器的尺寸将会越来越小；另外，通信系统对边频带抑制要求也越来越高，这就需要在很小空间内设计很强的交叉耦合，以产生很强的传输零点满足强抑制要求。而传统的飞杆交叉耦合结构，结构复杂，尺寸大，导致滤波器的尺寸大、结构复杂，成本高，精度低，不能产生较强的交叉耦合，难以满足边频带强抑制要求和小型化滤波器设计要求。

因此，亟需一种改进的滤波器。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种滤波器，结构简单，尺寸小，精度高，可满足边频带强抑制要求和小型化滤波器设计要求。

为达成上述目的，本发明所提供的技术方案是，提供一种滤波器，包括一端开口的腔体、安装到所述腔体开口端的盖板、设置到所述腔体内部的第一谐振腔和第二谐振腔、设置到所述第一谐振腔内的第一谐振柱结构和设置到所述第二谐振腔内的第二谐振柱结构，还包括第一抽头片和第二抽头片，所述第一抽头片的第一端设置到所述第一谐振柱结构，第一抽头片的第二端朝向所述第二谐振柱结构，所述第二抽头片的第一端设置到所述第二谐振柱结构，第二抽头片的第二端朝向所述第一谐振柱结构；所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端通过交叉耦合结构实现耦合。

作为优选的技术方案，所述第一谐振柱结构包括设置到所述第一谐振腔内的底部的第一凸台以及安装到所述第一凸台端部的第一谐振柱，所述第二谐振柱结构包括设置到所述第二谐振腔内的底部的第二凸台以及安装到所述第二凸台端部的第二谐振柱。

作为优选的技术方案，所述第一抽头片的第一端设置到所述第一凸台的端部和第一谐振柱之间，所述第二抽头片的第一端设置到所述第二凸台的端部和第二谐振柱之间。

作为优选的技术方案，所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端呈相对设置且两者之间形成空间，所述交叉耦合结构安装到所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端；所述交叉耦合结构包括安装到所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端的PCB板以及设置到所述PCB板顶面的第一耦合线、第二耦合线，所述第一耦合线和第二耦合线分别与所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端连接，所述第一耦合线和第二耦合线之间具有间隙以产生交叉耦合。

作为优选的技术方案，所述第一抽头片的第二端、第二抽头片的第二端分别设有第一定位凸起、第二定位凸起，所述PCB板设有与所述第一定位凸起、第二定位凸起相配合的第一定位孔、第二定位孔；所述PCB板的底面覆铜，所述PCB板通过焊接的方式安装到所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端。

作为优选的技术方案，所述第一耦合线和第二耦合线分别位于所述PCB板顶面的两侧且两者呈平行错位设置；所述第一耦合线的靠近所述第一抽头片的一端呈环状并围绕所述第一定位孔设置，且与所述第一定位凸起连接，所述第二耦合线的靠近所述第二抽头片的一端呈环状并围绕所述第二定位孔设置，且与所述第二定位凸起连接。

作为优选的技术方案，所述交叉耦合结构形成在所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端；所述第一抽头片的第二端、第二抽头片的第二端均呈L状，第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端呈相对设置且两者之间形成间隙以产生交叉耦合。

作为优选的技术方案，所述交叉耦合结构形成在所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端；所述第一抽头片包括第一水平部、形成在所述第一水平部的第二端的竖直部以及形成在所述竖直部的第二端的第二水平部，所述第一水平部的第一端设置到所述第一凸台的端部和第一谐振柱之间，所述第二水平部的第二端朝向所述第二谐振柱结构；所述第二抽头片的第二端与所述第一水平部的第二端呈相对设置且两者之间具有空间，所述第二水平部位于所述第二抽头片的上方并与第二抽头片之间形成间隙以产生交叉耦合。

作为优选的技术方案，所述交叉耦合结构形成在所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端；所述第一抽头片的第一端设置到所述第一谐振柱的开口端；所述第二抽头片包括第一水平部、形成在所述第一水平部的第二端的竖直部以及形成在所述竖直部的第二端的第二水平部，所述第一水平部的第一端设置到所述第二谐振柱的开口端，所述第一抽头片的第二端与所述第一水平部的第二端呈相对设置且两者之间具有空间，所述第二水平部位于所述第一抽头片的下方并与第一抽头片之间形成间隙以产生交叉耦合。

作为优选的技术方案，所述第一谐振柱的开口端向外弯折形成第一环状件，所述第一抽头片的第一端设置到所述第一环状件的外缘；所述第二谐振柱的开口端向外弯折形成第二环状件，所述第一水平部的第一端设置到所述第二环状件的外缘。

本发明提供的滤波器，第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端通过交叉耦合结构实现耦合，结构简单，尺寸小，成本低，可产生较强的交叉耦合，可满足边频带强抑制要求和小型化滤波器设计要求。

【附图说明】

为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：

图1为本发明第一实施例提供的一种滤波器的俯视示意图；

图2为图1所示滤波器的剖视示意图；

图3为图1所示滤波器的爆炸示意图；

图4为本发明第二实施例提供的一种滤波器的俯视示意图；

图5为图4所示滤波器的剖视示意图；

图6为图4所示滤波器的爆炸示意图；

图7为本发明第三实施例提供的一种滤波器的俯视示意图；

图8为图7所示滤波器的剖视示意图；

图9为图7所示滤波器的爆炸示意图；

图10为本发明第四实施例提供的一种滤波器的俯视示意图；

图11为图10所示滤波器的剖视示意图；

图12为图10所示滤波器的爆炸示意图。

符号说明：

腔体10 第一谐振腔12

第二谐振腔14

第一凸台22

第一谐振柱24 第一环状件242

第二凸台26

第二谐振柱28 第二环状件282

第一紧固件32 第二紧固件34

第一抽头片42 第一抽头片的通孔422

第一定位凸起424 第一水平部425

竖直部426 第二水平部427

第二抽头片44 第二抽头片的通孔442

第二定位凸起444 第一水平部445

竖直部446 第二水平部447

PCB板52 第一定位孔522

第二定位孔524

第一耦合线54

第二耦合线56

【具体实施方式】

请参阅图1至图3，本发明第一实施例提供的一种滤波器，包括一端开口的腔体10、安装到腔体10开口端的盖板(图上未示出)、设置到腔体10内部的第一谐振腔12和第二谐振腔14、设置到第一谐振腔12内的第一谐振柱结构、设置到第二谐振腔14内的第二谐振柱结构、第一抽头片42和第二抽头片44。第一谐振腔12和第二谐振腔14在滤波器中为位于耦合拓扑结构上的非相邻的两个谐振腔。第一抽头片42的第一端设置到第一谐振柱结构，第一抽头片42的第二端朝向第二谐振柱结构，第一抽头片42与第一谐振柱结构呈垂直设置。第二抽头片44的第一端设置到第二谐振柱结构，第二抽头片44的第二端朝向第一谐振柱结构，第二抽头片44与第二谐振柱结构呈垂直设置。第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端通过交叉耦合结构实现耦合，可实现在第一谐振柱结构的第一谐振柱24和第二谐振柱结构的第二谐振柱28之间产生交叉耦合，从而实现在通带上边频产生一个传输零点，满足了强带外抑制要求。

具体的，第一谐振柱结构包括设置到第一谐振腔12内的底部的圆柱状的第一凸台22以及安装到第一凸台22端部的第一谐振柱24。优选地，第一谐振柱24的底端通过第一紧固件32例如螺钉等安装到第一凸台22的端部。第一谐振柱24的开口端向外弯折形成第一环状件242。第二谐振柱结构包括设置到第二谐振腔14内的底部的圆柱状的第二凸台26以及安装到第二凸台26端部的第二谐振柱28。优选地，第二谐振柱28的底端通过第二紧固件34例如螺钉等安装到第二凸台26的端部。第二谐振柱28的开口端向外弯折形成第二环状件282。

优选地，第一凸台22、第二凸台26与腔体10为一体成型，便于制造。

第一抽头片42的第一端设置到第一凸台22的端部和第一谐振柱24之间。优选地，第一抽头片42的第一端呈圆状，并具有供第一紧固件32穿过的通孔422(见图3)，通过第一紧固件32穿过通孔422，从而将第一抽头片42的第一端固定设置到第一凸台22的端部和第一谐振柱24之间。第一抽头片42的第一端的外径尺寸优选与第一凸台22的端部的外径尺寸相匹配。第二抽头片44的第一端设置到第二凸台26的端部和第二谐振柱28之间。优选地，第二抽头片44的第一端呈圆状，并具有供第二紧固件34穿过的通孔442(见图3)，通过第二紧固件34穿过通孔442，从而将第二抽头片44的第一端固定设置到第二凸台26的端部和第二谐振柱28之间。第二抽头片44的第一端的外径尺寸优选与第二凸台26的端部的外径尺寸相匹配。

第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端呈相对设置且两者之间形成空间。交叉耦合结构安装到第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端。

具体的，交叉耦合结构包括安装到第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端的PCB板52以及设置到PCB板52顶面的第一耦合线54、第二耦合线56。第一耦合线54和第二耦合线56分别与第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端连接，第一抽头片42和第二抽头片44对PCB板52起到支撑作用。

第一抽头片42的第二端、第二抽头片44的第二端分别设有第一定位凸起424、第二定位凸起444，PCB板52设有与第一定位凸起424、第二定位凸起444相配合的第一定位孔522、第二定位孔524。第一定位孔522和第二定位孔524分别位于PCB板52的两个对角上。通过定位凸起和定位孔，可起到工装定位的作用。

PCB板52的底面覆铜，PCB板52通过焊接的方式安装到第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端。在实际应用时，可只在PCB板52的与第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端接触的部分覆铜，以降低成本。

第一耦合线54和第二耦合线56分别位于PCB板52顶面的两侧且两者呈平行错位设置。第一耦合线54和第二耦合线56之间具有间隙以产生交叉耦合，从而实现在第一谐振柱24和第二谐振柱28之间产生交叉耦合。第一耦合线54的靠近第一抽头片42的一端呈环状并围绕第一定位孔522设置，且与第一定位凸起424连接，从而实现第一耦合线54与第一抽头片42的第二端连接，第二耦合线56的靠近第二抽头片44的一端呈环状并围绕第二定位孔524设置，且与第二定位凸起444连接，从而实现第二耦合线56与第二抽头片44的第二端连接，如此，第一谐振柱24通过第一抽头片42与第一耦合线54连接，第二谐振柱28通过第二抽头片44与第二耦合线56连接，通过该种结构，可在第一谐振柱24和第二谐振柱28之间产生较强的交叉耦合，从而可产生很强的传输零点满足强抑制要求。

优选地，第一耦合线54和第二耦合线56均为覆设到PCB板52顶面的铜片。

本实施例的交叉耦合结构采用安装到第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端的PCB板52以及设置到PCB板52的第一耦合线54、第二耦合线56，相对于传统的飞杆式交叉耦合结构，结构简单，尺寸小，占用空间小，从而简化了滤波器的结构，减小了滤波器的尺寸，降低了成本，精度高，可以产生较强的交叉耦合，满足了边频带强抑制要求。

通过调整第一耦合线54、第二耦合线56的长度以及第一耦合线54和第二耦合线56之间的间隙，可实现对耦合强度的范围进行调节。而对交叉耦合强度的调节通常是通过调谐螺杆来实现。调谐螺杆的一端通常是通过螺母安装到盖板，另一端伸入到腔体10内并位于第一耦合线54和第二耦合线56之间的正上方，通过调整调谐螺杆伸入到腔体10内的深度从而实现对交叉耦合强度的调节。

请参阅图4至图6，本发明第二实施例提供的一种滤波器，与第一实施例不同的是，本实施例的交叉耦合结构形成在第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端。

第一抽头片42的第一端、第二抽头片44的第一端的结构、安装方式与第一实施例相同，这里不再赘述。

本实施例中，第一抽头片42的第二端、第二抽头片44的第二端均呈L状，第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端呈相对设置且两者之间形成间隙以产生交叉耦合，从而实现在第一谐振柱24和第二谐振柱28之间产生交叉耦合，并且该种结构同样可在第一谐振柱24和第二谐振柱28之间产生较强的交叉耦合，从而可产生很强的传输零点满足强抑制要求。

本实施例的交叉耦合结构形成在第一抽头片42的第二端和第二抽头片44的第二端，相对于传统的飞杆式交叉耦合结构，结构简单，尺寸小，占用空间小，从而简化了滤波器的结构，减小了滤波器的尺寸，降低了成本，精度高，可以产生较强的交叉耦合，满足了边频带强抑制要求。

请参阅图7至图9，本发明第三实施例提供的一种滤波器，与第二实施例不同的是，第一抽头片42的结构与第二实施例不同。

本实施例中，第一抽头片42包括第一水平部425、形成在第一水平部425的第二端的竖直部426以及形成在竖直部426的第二端的第二水平部427。第一水平部425的第一端设置到第一凸台22的端部和第一谐振柱24之间，第一水平部425的第一端呈圆状并具有供第一紧固件32穿过的通孔422(见图9)，通过第一紧固件32穿过通孔422，从而将第一水平部425固定设置到第一凸台22的端部和第一谐振柱24之间。第二水平部427的第二端朝向第二谐振柱结构。第二抽头片44的第二端与第一水平部425的第二端呈相对设置且两者之间具有空间，第二水平部427位于第二抽头片44的上方并与第二抽头片44之间形成间隙以产生交叉耦合，从而实现在第一谐振柱24和第二谐振柱28之间产生交叉耦合。第二水平部427与第二抽头片44呈上下平行设置。

优选地，第一水平部425、竖直部426和第二水平部427为一体成型，便于制造。

请参阅图10至图12，本发明第四实施例提供一种滤波器，与第二实施例不同的是，第一抽头片42的第一端的结构和安装位置、第二抽头片44的第一端的结构和安装位置以及第二抽头片44的结构与第二实施例不同。

本实施例中，第一抽头片42的第一端设置到第一谐振柱24开口端的第一环状件242的外缘。第二抽头片44包括第一水平部445、形成在第一水平部445的第二端的竖直部446以及形成在竖直部446的第二端的第二水平部447。第一水平部445的第一端设置到第二谐振柱28开口端的第二环状件282的外缘。第一抽头片42的第二端与第一水平部445的第二端呈相对设置且两者之间具有空间。第二水平部447位于第一抽头片42的下方并与第一抽头片42之间形成间隙以产生交叉耦合，从而实现在第一谐振柱24和第二谐振柱28之间产生交叉耦合。第一抽头片42和第二水平部447呈上下平行设置。

优选地，第一水平部445、竖直部446和第二水平部447为一体成型。第一抽头片42、第一环状件242和第一谐振柱24为一个整体，第二抽头片44、第二环状件282和第二谐振柱28为一个整体。

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本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 (6)

1.一种滤波器，包括一端开口的腔体、安装到所述腔体开口端的盖板、设置到所述腔体内部的第一谐振腔和第二谐振腔、设置到所述第一谐振腔内的第一谐振柱结构和设置到所述第二谐振腔内的第二谐振柱结构，其特征在于，还包括第一抽头片和第二抽头片，所述第一抽头片的第一端设置到所述第一谐振柱结构，第一抽头片的第二端朝向所述第二谐振柱结构，所述第二抽头片的第一端设置到所述第二谐振柱结构，第二抽头片的第二端朝向所述第一谐振柱结构；所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端通过交叉耦合结构实现耦合；所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端呈相对设置且两者之间形成空间，所述交叉耦合结构安装到所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端；所述交叉耦合结构包括安装到所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端的PCB板以及设置到所述PCB板顶面的第一耦合线、第二耦合线，所述第一耦合线和第二耦合线分别与所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端连接，所述第一耦合线和第二耦合线之间具有间隙以产生交叉耦合。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述第一谐振柱结构包括设置到所述第一谐振腔内的底部的第一凸台以及安装到所述第一凸台端部的第一谐振柱，所述第二谐振柱结构包括设置到所述第二谐振腔内的底部的第二凸台以及安装到所述第二凸台端部的第二谐振柱。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述第一抽头片的第一端设置到所述第一凸台的端部和第一谐振柱之间，所述第二抽头片的第一端设置到所述第二凸台的端部和第二谐振柱之间。

4.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述第一谐振腔和第二谐振腔为位于耦合拓扑结构上的非相邻的两个谐振腔。

5.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述第一抽头片的第二端、第二抽头片的第二端分别设有第一定位凸起、第二定位凸起，所述PCB板设有与所述第一定位凸起、第二定位凸起相配合的第一定位孔、第二定位孔；所述PCB板的底面覆铜，所述PCB板通过焊接的方式安装到所述第一抽头片的第二端和第二抽头片的第二端。

6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述第一耦合线和第二耦合线分别位于所述PCB板顶面的两侧且两者呈平行错位设置；所述第一耦合线的靠近所述第一抽头片的一端呈环状并围绕所述第一定位孔设置，且与所述第一定位凸起连接，所述第二耦合线的靠近所述第二抽头片的一端呈环状并围绕所述第二定位孔设置，且与所述第二定位凸起连接。

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