CN113036338A

CN113036338A - 通信设备及滤波器

Info

Publication number: CN113036338A
Application number: CN201911359600.6A
Authority: CN
Inventors: 韩军平; 钟志波; 杨绍春; 李炳才
Original assignee: Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2021-06-25

Abstract

本申请公开了一种滤波器，该滤波器包括：壳体、公共腔、第一滤波支路和第二滤波支路；壳体具有互相垂直的第一方向和第二方向；公共腔设于壳体的一侧上；第一滤波支路与公共腔耦合，由沿主第一耦合路径依次耦合的七个第一滤波腔组成，七个第一滤波腔进一步形成两个感性交叉耦合零点；第二滤波支路与公共腔耦合，由沿主第二耦合路径依次耦合的六个第二滤波腔组成，六个第二滤波腔进一步形成两个容性交叉耦合零点；其中，七个第一滤波腔中的第三个第一滤波腔的直径和第六个第一滤波腔的直径均小于第一个第一滤波腔的直径。通过上述方式，本申请能够减少滤波器的抽头数量以减少了焊接点，进而能够缩小滤波器的体积。

Description

通信设备及滤波器

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信设备及滤波器。

背景技术

在移动通信系统中，所需的信号经过调制形成调制信号，并搭载在高频的载波信号上，通过发射天线发射至空中，通过接收天线接收空中的信号，接收天线接收到的信号中，不光包括所需的信号，而且还包括其它频率的谐波、噪声信号。对接收天线接收到的信号需要用滤波器滤除不需要的谐波、噪声信号。因此，设计的滤波器必须精确地控制其上限频率和下限频率。且如果发射信道和接收信道同时存在，则还应考虑信道的通带间保持高隔离度。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，目前的滤波器同时设置有第一滤波支路和第二滤波支路，第一滤波支路和第二滤波支路分别设置有抽头，占用滤波器的空间，导致滤波器不利于小型化。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种通信设备及滤波器，以解决上述问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种通信设备及滤波器。该滤波器包括：壳体、公共腔、第一滤波支路和第二滤波支路；壳体具有互相垂直的第一方向和第二方向；公共腔设于壳体的一侧上；第一滤波支路与公共腔耦合，由沿主第一耦合路径依次耦合的七个第一滤波腔组成，七个第一滤波腔进一步形成两个感性交叉耦合零点；第二滤波支路与公共腔耦合，由沿主第二耦合路径依次耦合的六个第二滤波腔组成，六个第二滤波腔进一步形成两个容性交叉耦合零点；其中，七个第一滤波腔中的第三个第一滤波腔的直径和第六个第一滤波腔的直径均小于第一个第一滤波腔的直径。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种通信设备，该通信设备包括滤波器和通信基站，通信基站通过滤波腔发射信号。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请实施例通过两条滤波支路即第一滤波支路和第二滤波支路以实现对信号的调制；且第一滤波支路和第二滤波支路均与公共腔耦合，减少了滤波器的抽头数量以减少了焊接点，能够缩小滤波器的体积；此外，七个第一滤波腔形成两个感性交叉耦合零点以及六个第二滤波腔形成两个容性交叉耦合零点，能够实现零点抑制，便于调试指标，提高第一滤波支路和第二滤波支路之间的隔离度。

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是本申请滤波器一实施例的结构示意图；

图2是图1所示的滤波器的第一滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是图1所示的滤波器的第二滤波支路的拓扑结构示意图；

图4是图1实施例的滤波器的仿真结果示意图；

图5是本申请通信设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

本申请提供一种滤波器10。如图1至图3所示，本实施例的滤波器10包括壳体110、公共腔116、第一滤波支路112和第二滤波支路114；壳体110具有互相垂直的第一方向L和第二方向M；公共腔116设于壳体110的一侧上；第一滤波支路112与公共腔116耦合，由沿主第一耦合路径依次耦合的七个第一滤波腔G1-G7组成，七个第一滤波腔G1-G7进一步形成两个感性交叉耦合零点1122；第二滤波支路114，与公共腔116耦合，由沿主第二耦合路径依次耦合的六个第二滤波腔H1-H6组成，六个第二滤波腔H1-H6进一步形成两个容性交叉耦合零点1142；其中，七个第一滤波腔中的第三个第一滤波腔G3的直径和第六个第一滤波腔G6的直径均小于第一个第一滤波腔G1的直径，以利于滤波器10的布局，减小了滤波器10的体积。

其中，壳体110可以为滤波器10的滤波腔的底壁，滤波器10的滤波腔还可以包括设置在壳体110上的侧壁和设置在侧壁上的盖体。壳体110具有第一方向L和第二方向M，壳体110的第一方向L和第二方向M垂直设置。本申请一实施例中通过两条滤波支路即第一滤波支路112和第二滤波支路114以实现对信号的调制；且第一滤波支路112和第二滤波支路114均与公共腔116耦合，减少了滤波器10的抽头数量以减少了焊接点，能够缩小滤波器的体积。

具体地，第一个第一滤波腔G1耦合公共腔116，第一个第一滤波腔G1、第六个第一滤波腔G6和第七个第一滤波腔G7为一列且沿第一方向L依次排列；第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4沿第二方向M依次排列，且第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4相对于第一个第一滤波腔G1向壳体110在第一方向L上的中分线靠拢，以使得第一个第一滤波腔G1和第二个第一滤波腔G2的中心线与中分线的夹角为钝角，第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4的中心连线与中分线的夹角为钝角；第三个第一滤波腔G3分别与第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4相邻设置，且第二个第一滤波腔G2的中心在第一方向L上的投影位于第三个第一滤波腔G3的中心和第四个第一滤波腔G4的中心在第一方向L上的投影之间；第五个第一滤波腔G5分别与第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4相邻设置。其中，七个第一滤波腔规则分布，能够缩小滤波器10的体积，并且能够通过同一模具生产多个滤波器10，降低成本且稳定性高。

进一步地，第五个第一滤波腔G5进一步与第七个第一滤波腔G7和公共腔116相邻设置；第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4之间、第五个第一滤波腔G5和第七个第一滤波腔G7之间分别感性交叉耦合，以形成两个感性交叉耦合零点1122。

具体地，第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4之间可以设置有窗口，并且在窗口设置有金属耦合筋，以使得第二个第一滤波腔G2和第四个第一滤波腔G4实现感性交叉耦合，进而形成感性交叉耦合零点1122，等效于图2所示的电感L1，第五个第一滤波腔G5和第七个第一滤波腔G7之间可以设有窗口，并且在窗口设有金属耦合筋，以使第五个第一滤波腔G5和第七个第一滤波腔G7实现感性交叉耦合，进而形成感性交叉耦合零点1122，等效于图2所示的电感L2。其中，本实施例通过金属耦合筋实现感性交叉耦合，金属耦合筋受到外界温度的变化小，避免滤波器10产生温度漂移。

第一个第二滤波腔H1、第三个第二滤波腔H3和第四个第二滤波腔H4为一列且沿第一方向L依次排列，第一个第二滤波腔H1和第四个第二滤波腔H4间隔设置；第二个第二滤波腔H2分别与第一个第二滤波腔H1和第三个第二滤波腔H3相邻设置；第四个第二滤波腔H4和第六个第二滤波腔H6为一列且沿第二方向M依次排列，第四个第二滤波腔H4和第六个第二滤波腔H6间隔设置；第五个第二滤波腔H5分别与第三个第二滤波腔H3、第四个第二滤波腔H4和第六个第二滤波腔H6相邻设置。第二个第二滤波腔H2进一步分别与第三个第一滤波腔G3和第四个第一滤波腔G4相邻设置，第五个第二滤波腔H5进一步与第四个第一滤波腔G4相邻设置，公共腔116进一步分别与第五个第一滤波腔G5、第七个第一滤波腔G7和第六个第二滤波腔H6相邻设置。

第一个第二滤波腔H1和第三个第二滤波腔H3之间、第三个第二滤波腔H3和第五个第二滤波腔H5之间形成容性交叉耦合，以形成两个容性交叉耦合零点1142。

具体地，第一个第二滤波腔H1和第三个第二滤波腔H3之间可以设置窗口，并且在窗口设置有飞杆，以使得第一个第二滤波腔H1和第三个第二滤波腔H3之间形成容性交叉耦合，进而形成容性交叉耦合零点1142，等效于图3所示的M1；第三个第二滤波腔H3和第五个第二滤波腔H5之间可以设置窗口，并且在窗口设置有飞杆，以使得第三个第二滤波腔H3和第五个第二滤波腔H5之间形成容性交叉耦合，进而形成容性交叉耦合零点1142，等效于图3所示的M2。其中，本实施例通过两个容性交叉耦合可以实现零点抑制，提高滤波器10的稳定性。

第一个第一滤波腔G1的直径、第二个第一滤波腔G2的直径、第四个第一滤波腔G4的直径、第五个第一滤波腔G5的直径、第七个第一滤波腔G7直径和公共腔116的直径相等，第一个第二滤波腔H1的直径、第二个第二滤波腔H2的直径、第三个第二滤波腔H3的直径、第四个第二滤波腔H4的直径、第五个第二滤波腔H5的直径和第六个第二滤波腔H6的直径相等。其中，第一个第二滤波腔H1的直径和第三个第一滤波腔G3的直径可以相等。直径相同可以便于布局和调试，提高滤波器10的一致性。

可选地，壳体110的第一侧进一步设置有第一端口(图未示)、第二端口(图未示)和第三端口(图未示)，第一个第一滤波腔G1与第一端口相连接，第一个第二滤波腔H1与第二端口相连接，公共端与第三端口相连接。其中，第一端口和第二端口以及第三端口均可以为滤波器10的抽头。

本实施例的滤波器10的第一滤波支路112的带宽为615MHz-875MHz的范围内。具体地，第一端口与第一滤波支路112之间的耦合带宽范围248MHz-280MHz；具体地，第一端口与第一个第一滤波腔G1之间的耦合带宽范围为116MHz-133MHz；第一个第一滤波腔G1与第三个第一滤波腔G3之间的耦合带宽范围为122MHz-138MHz；第二个第一滤波腔G2与第三个第一滤波腔G3之间的耦合带宽为114MHz-128MHz；第三个第一滤波腔G3与第四个第一滤波腔G4之间的耦合带宽为178MHz-202MHz；第三个第一滤波腔G3和第五个第一滤波腔G5之间的耦合带宽为83MHz-94MHz；第四个第一滤波腔G4和第五个第一滤波腔G5之间的耦合带宽为128MHz-146MHz，第五个第一滤波腔G5和第六个第一滤波腔G6之间的耦合带宽为195MHz-221MHz；第六个第一滤波腔G6和第七个第一滤波腔G7之间的耦合带宽为88MHz-102MHz；第七个第一滤波腔G7和公共腔116之间的耦合带宽为238MHz-569MHz。

因此，第一个第一滤波腔G1至第七个第一滤波腔G7的谐振频率依次位于以下范围内：704MHz-706MHz、810MHz-812MHz、663MHz-665MHz、671MHz-673MHz、785MHz-787MHz、712MHz-714MHz、719MHz-721MHz。

本实施例的滤波器10的第二滤波支路114的带宽为862MHz-962MHz的范围内。具体地，第二端口与第一个第二滤波腔H1之间的耦合带宽范围为146MHz-166MHz；第一个第二滤波腔H1与第二个第二滤波腔H2之间的耦合带宽为54MHz-64MHz；第一个第二滤波腔H1与第三个第二滤波腔H3之间的耦合带宽为35MHz-43MHz；第二个第二滤波腔H2和第三个第二滤波腔H3之间的耦合带宽为31MHz-39MHz；第三个第二滤波腔H3与第四个第二滤波腔H4之间的耦合带宽为21MHz-27MHz；第三个第二滤波腔H3与第五个第二滤波腔H5之间的耦合带宽为10MHz-15MHz；第四个第二滤波腔H4与第五个第二滤波腔H5之间的耦合带宽为48MHz-58MHz；第五个第二滤波腔H5与第六个第二滤波腔H6之间的耦合带宽为77MHz-90MHz；第六个第二滤波腔H6与公共腔116之间的耦合带宽为107MHz-123MHz。

因此，第一个第二滤波腔H1至第六个第二滤波腔H6的谐振频率依次位于以下范围内：917MHz-919MHz、919MHz-921MHz、879MHz-881MHz、909MHz–911MHz、918MHz-920MHz、919MHz-921MHz。

如图4所示，图4是滤波器10的仿真结果示意图。经过试验测试，第一滤波支路112的带宽位于615MHz-875MHz的范围内，第二滤波支路114的带宽位于862MHz-962MHz的范围内，如图5中的频带曲线G和频带曲线H所示。第一滤波支路112的两个感性交叉耦合零点1122分别为：图示的B处和C处；第二滤波支路114的两个容性交叉耦合零点1142分别为：图示的N处和Q处；其中，C的带宽抑制大于81dB，因此能够提高滤波器10的带外抑制等性能。

本申请还提供一种通信设备，如图5所示，图5是本申请的通信设备一实施例的结构示意图。本实施例的通信设备包括通信基站20和滤波器10，滤波器10设置在通信基站20的射频前端，以使通信基站20通过滤波器10收发射频信号，该滤波器10可以为上述的滤波器10，在此不再赘述。因此，通信基站20发射的射频信号的带宽位于1425MHz-3802MHz，能够满足设计要求。

综上，本申请实施例通过两条滤波支路即第一滤波支路112和第二滤波支路114以实现对信号的调制；且第一滤波支路112和第二滤波支路114均与公共腔116耦合，能够缩小滤波器10的体积，且减少了抽头的数量以减少了焊接点；此外，七个第一滤波腔形成两个感性交叉耦合零点1122以及六个第二滤波腔形成两个容性交叉耦合零点1142，能够实现零点抑制，便于调试指标，提高第一滤波支路112和第二滤波支路114之间的隔离度。

以上所述仅为本发明的实施例，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

1.一种滤波器，其特征在于，包括：

壳体，具有互相垂直的第一方向和第二方向；

公共腔，设于所述壳体的一侧上；

第一滤波支路，与所述公共腔耦合，由沿主第一耦合路径依次耦合的七个第一滤波腔组成，所述七个第一滤波腔进一步形成两个感性交叉耦合零点；

第二滤波支路，与所述公共腔耦合，由沿主第二耦合路径依次耦合的六个第二滤波腔组成，所述六个第二滤波腔进一步形成两个容性交叉耦合零点。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，第一个所述第一滤波腔耦合所述公共腔，第一个所述第一滤波腔、第六个所述第一滤波腔和第七个所述第一滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列；

第二个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔沿所述第二方向依次排列，且第二个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔相对于第一个所述第一滤波腔向所述壳体在所述第一方向上的中分线靠拢，以使得第一个所述第一滤波腔和第二个所述第一滤波腔的中心线与所述中分线的夹角为钝角，第二个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔的中心连线与所述中分线的夹角为钝角；

第三个所述第一滤波腔分别与第二个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔相邻设置，且第二个所述第一滤波腔的中心在所述第一方向上的投影位于第三个所述第一滤波腔的中心和第四个所述第一滤波腔的中心在所述第一方向上的投影之间；

第五个所述第一滤波腔分别与第二个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔相邻设置。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，第五个所述第一滤波腔进一步与第七个所述第一滤波腔和所述公共腔相邻设置。

4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，第二个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔之间、第五个所述第一滤波腔和第七个所述第一滤波腔之间分别感性交叉耦合，以形成两个所述感性交叉耦合零点。

5.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，第一个所述第二滤波腔、第三个所述第二滤波腔和第四个所述第二滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列，第一个所述第二滤波腔和第四个所述第二滤波腔间隔设置；

第二个所述第二滤波腔分别与第一个所述第二滤波腔和第三个所述第二滤波腔相邻设置；

第四个所述第二滤波腔和第六个所述二滤波腔为一列且沿所述第二方向依次排列，第四个所述第二滤波腔和第六个所述第二滤波腔间隔设置；

第五个所述第二滤波腔分别分别与第三个所述第二滤波腔、第四个所述第二滤波腔和第六个所述第二滤波腔相邻设置。

6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，第二个所述第二滤波腔进一步分别与第三个所述第一滤波腔和第四个所述第一滤波腔相邻设置，第五个所述第二滤波腔进一步与第四个所述第一滤波腔相邻设置，所述公共腔进一步分别与第五个所述第一滤波腔、第七个所述第一滤波腔和第六个所述第二滤波腔相邻设置。

7.根据权利要求6所述的滤波器，其特征在于，第一个所述第二滤波腔和第三个所述第二滤波腔之间、第三个所述第二滤波腔和第五个所述第二滤波腔之间形成容性交叉耦合，以形成两个所述容性交叉耦合零点。

8.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的滤波器和通信基站，所述通信基站通过所述滤波器发射信号。