CN113036367A - 通信设备及其滤波器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种通信设备及其滤波器，其中滤波器包括壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；第一滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的九个滤波腔组成，第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置。通过滤波腔之间的相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个滤波腔之间需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便，降低成本；第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，以减小两个滤波腔之间的距离，增强耦合强度，便于调试。

Description

通信设备及其滤波器

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其滤波器。

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带宽。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，目前的滤波器中一次耦合的两个滤波腔之间需要设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，工艺复杂，成本高。

发明内容

本申请提供一种通信设备及其滤波器，以解决现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种滤波器，所述滤波器包括：

壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；

第一滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的九个滤波腔组成，所述第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置。

为解决上述技术问题，本申请提出一种通信设备，所述通信设备包括天线和与所述天线连接的射频单元，所述射频单元包括上述任一项所述的滤波器，所述滤波器用于对所述射频信号进行滤波。

与现有技术相比，本申请的滤波器包括壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；第一滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的九个滤波腔组成，第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，通过滤波腔之间的相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个滤波腔之间需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便，降低成本；第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，以减小两个滤波腔之间的距离，增强耦合强度，便于调试。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本申请滤波器第一滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是本申请滤波器的仿真结果示意图；

图4是本申请滤波器另一实施例的结构示意图；

图5是本申请滤波器第二滤波支路的结构示意图；

图6是本申请通信设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的一种通信设备及其滤波器进一步详细描述。

本申请提供一种滤波器，请参阅图1，图1是本申请滤波器一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器10包括壳体11和第一滤波支路12，第一滤波支路12可以为接收滤波支路或者发射滤波支路。

其中，壳体11具有第一方向L和第二方向D，壳体11的第一方向L与壳体11的第二方向D垂直设置。第一滤波支路12包括设置在壳体11的上，由依次耦合的九个滤波腔121组成，第一滤波支路12中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，通过滤波腔之间的相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个滤波腔之间需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便，降低成本；第一滤波支路12中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，以减小两个滤波腔之间的距离，增强耦合强度，便于调试。

具体地，第一滤波支路12包括第一滤波腔A1至第九滤波腔A9。第一滤波支路12可以呈C字形排列。具体地，第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第四滤波腔A4沿第二方向D直线排列。

第一滤波支路12的第五滤波腔A5相对于第一滤波支路12的第四滤波腔A4向壳体11在第二方向D上的中分线MM’远离，以使第一滤波支路的第五滤波腔A5中心和第四滤波腔A4中心的连线与中分线MM’之间的夹角α1为锐角，如图1所示，α1的大小可以为30°～50°。

第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6为一列且沿第一方向L依次排列。

第一滤波支路12的第七滤波腔A7相对于第一滤波支路12的第六滤波腔A6向壳体11在第二方向D上的中分线MM’远离，以使第一滤波支路12的第七滤波腔A7中心和第六滤波腔A6中心的连线与中分线MM’之间的夹角α2为锐角，如图1所示，α2的大小可以为25°～45°。在本实施例中，α2＜α1。

第一滤波支路12的第八滤波腔A8和第九滤波腔A9相对于第一滤波支路12的第七滤波腔A7依次向壳体11在第二方向D上的中分线MM’靠拢，第一滤波支路12的第七滤波腔A7、第八滤波腔A8和第九滤波腔A9呈钝角三角形设置。

第一滤波支路12的第八滤波腔A8中心在第二方向D上的投影位于第一滤波支路12的第七滤波腔A7中心和第九滤波腔A9中心在第二方向D上的投影之间；第一滤波支路12的第八滤波腔A8中心在第一方向L上的投影位于第一滤波支路12的第七滤波腔A7中心和第九滤波腔A9中心在第一方向L上的投影之间。

继续参阅图1，第一滤波支路12的第二滤波腔A2分别与第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3相交设置；第一滤波支路12的第四滤波腔A4分别与第一滤波支路12的第三滤波腔A3和第五滤波腔A5相交设置；第一滤波支路12的第六滤波腔A6分别与第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第七滤波腔A7相交设置；第一滤波支路12的第八滤波腔A8分别与第一滤波支路12的第七滤波腔A7和第九滤波腔A9相交设置。

在两个滤波腔相交设置形成有两个相交点，两个滤波腔的相交区域设置有耦合窗口，两个相交滤波腔的两个相交点之间的距离等于窗口的宽度。以第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6为例，第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6相交设置，C和D是第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6相交的两个相交点，第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6在相交区域设置有耦合窗口，CD之间的距离即为第五滤波腔A5和第六滤波腔A6耦合窗口的宽度。

通过滤波腔之间的相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个之间需要设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便；减小相邻滤波腔的中心之间的距离，加强耦合效果，排列紧凑，利于小型化。

此外，第一滤波支路12的第一滤波腔A1的尺寸、第二滤波腔A2的尺寸、第三滤波腔A3的尺寸、第四滤波腔A4的尺寸、第五滤波腔A5的尺寸、第六滤波腔A6的尺寸、第七滤波腔A7的尺寸、第八滤波腔A8的尺寸、第九滤波腔A9的尺寸可以相同；第一滤波支路12设置有八个窗口，八个窗口的宽度也相等；即第一滤波支路12中的任意两个相邻的滤波腔之间的距离相等，九个滤波腔121可以等距分布设置，便于布局和调试，提高滤波器10的一致性。

本实施例的滤波器包括壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；第一滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的九个滤波腔组成，第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，通过滤波腔之间的相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个滤波腔之间需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便，降低成本；第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置，以减小两个滤波腔之间的距离，增强耦合强度，便于调试。

可选地，壳体11进一步设置有第一端口和第二端口，第一滤波支路12的第一滤波腔A1与第一端口连接，第一滤波支路12的第九滤波腔A9与第二端口连接。其中，第一端口和第二端口均可以为滤波器10的抽头。

请参阅图2和图3，图2是本申请滤波器第一滤波支路的拓扑结构示意图，图3是本申请滤波器的仿真结果示意图。第一滤波支路12的带宽位于404.5Mhz～471.5Mhz的范围内。

具体地，输入端与第一滤波支路12的第一滤波腔A1之间的耦合带宽的范围为63.7Mhz～75Mhz；第一滤波支路12的第一滤波腔A1与第一滤波支路12的第二滤波腔A2之间的耦合带宽为49.3Mhz～59Mhz；第一滤波支路12的第二滤波腔A2与第一滤波支路12的第三滤波腔A3之间的耦合带宽为33.1Mhz～41Mhz；第一滤波支路12的第三滤波腔A3与第一滤波支路12的第四滤波腔A4之间的耦合带宽为30.4Mhz～38Mhz；第一滤波支路12的第四滤波腔A4与第一滤波支路12的第五滤波腔A5之间的耦合带宽为29.5Mhz～37Mhz；第一滤波支路12的第五滤波腔A5与第一滤波支路12的第六滤波腔A6之间的耦合带宽为29.5Mhz～37Mhz；第一滤波支路12的第六滤波腔A6与第一滤波支路12的第七滤波腔A7之间的耦合带宽为30.4Mhz～38Mhz；第一滤波支路12的第七滤波腔A7与第一滤波支路12的第八滤波腔A8之间的耦合带宽为33.1Mhz～41Mhz；第一滤波支路12的第八滤波腔A8与第一滤波支路12的第九滤波腔A9之间的耦合带宽为49.3Mhz～59Mhz；第一滤波支路12的第九滤波腔A9与输出端之间的耦合带宽为63.7Mhz～75Mhz。因此本实施例的滤波器10的带宽位于404.5Mhz～471.5Mhz，能够满足设计要求。

此外，在本实施例中，第一滤波支路12的第一滤波腔A1与输入端的品质因素Q₁的范围在4.9～6.9之间，第一滤波支路12的第九滤波腔A9与输入端的品质因素Q₂的范围在4.9～6.9之间；品质因素的值越高，其消耗越小。效率越高。

因此，第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第九滤波腔A9的谐振频率依次位于以下范围内：435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz、435Mhz～436Mhz。可见，各个滤波腔的谐振频率可以一样，提高了制造、调试的便利性；也即采用相同的规格参数进行制造即可，实际过程中只需要简单的调试即可达到所需要的参数范围。

如图3所示，经过实验测试，本申请的滤波器10的带宽位于404.5Mhz～471.5Mhz的范围内，如图3中的频带曲线20所示。第一滤波支路12的带宽的抑制满足下述参数：

频率
		9KHz～198MHz	＞96dB
198MHz～365MHz	＞50dB
		365MHz～375MHz	＞40dB
375MHz～396MHz	＞10dB
		480MHz～495MHz	＞10dB
495MHz～505MHz	＞40dB
		505MHz～580MHz	＞50dB
580MHz～940MHz	＞40dB
		940MHz～1175MHz	＞45dB
1175MHz～12750MHz	＞30dB

因此，本实施例中的滤波器可实现滤波器频带的调试，达到设计要求。

请参阅图4和图5，图4是本申请滤波器另一实施例的结构示意图，图5是本申请滤波器第二滤波支路的结构示意图。本申请的滤波器包括壳体11、第一滤波支路12和第二滤波支路13。本实施例与上述实施例相同的部分，在此不再赘述。第二滤波支路13可以为发射滤波支路或者接收滤波支路。

第二滤波支路13，设置在壳体11上，由依次耦合的九个滤波腔131组成，第二滤波支路13中的任意两个相邻的滤波腔相交设置；第二滤波支路13与第一滤波支路12间隔设置。

第二滤波支路13呈U形设置，即第二滤波支路13的九个滤波腔131排列成U形；跟直线排列的滤波支路相比，U型设置的第二滤波支路可以减小滤波器10在第一方向L上的尺寸，利于小型化。

第二滤波支路13的第二滤波腔B2和第三滤波腔B3相对于第二滤波支路13的第一滤波腔B1依次向壳体11在第二方向D上的中分线MM’远离，以使第二滤波支路13的第一滤波腔B1中心、第二滤波腔B2中心和第三滤波腔B3中心的连线与中分线MM’之间形成第一锐角β1，如图5所示，β1的大小可以为35°～55°。

第二滤波支路13的第四滤波腔B4相对于第二滤波支路13的第三滤波腔B3向壳体11在第二方向D上的中分线MM’远离，以使第二滤波支路13的第三滤波腔B3中心和第四滤波腔B4中心的连线与中分线MM’之间形成第二锐角β2，如图5所示，β2的大小可以为30°～50°。在本实施例中，第二锐角β2小于第一锐角β1。

第二滤波支路13的第四滤波腔B4和第五滤波腔B5为一列且沿第一方向L依次排列。

第二滤波支路13的第六滤波腔B6相对于第二滤波支路13的第五滤波腔B5向壳体11在第二方向D上的中分线MM’靠拢，以使第二滤波支路13的第五滤波腔B5中心和第六滤波腔B6中心的连线与中分线之间形成第三锐角β3，如图5所示，β3的大小可以为25°～45°。

第二滤波支路13的第七滤波腔B7、第八滤波腔B8和第九滤波腔B9相对于第二滤波支路13的第六滤波腔B6依次向壳体11在第二方向D上的中分线MM’靠拢，以使第二滤波支路13的第六滤波腔B6中心和第七滤波腔B7中心的连线与中分线MM’之间形成第四锐角β4，如图5所示，β4的大小可以为35°～55°。在本实施例中，第三锐角β3小于第四锐角β4。

第二滤波支路13的第七滤波腔B7、第八滤波腔B8和第九滤波腔B9呈直线排列；其中，第二滤波支路13的第八滤波腔B8和第九滤波腔B9相对于第二滤波支路13的第七滤波腔依次向壳体11在第一方向L上的中分线NN’靠拢。

进一步地，如图4所示，第二滤波支路13的第三滤波腔B3、第四滤波腔B4和第五滤波腔B5呈钝角三角形设置；第二滤波支路13的第四滤波腔B4中心在第一方向L上的投影位于第二滤波支路13的第三滤波腔B3中心和第五滤波腔B5中心在第一方向L上的投影之间。

第二滤波支路13的第五滤波腔B5、第六滤波腔B6和第七滤波腔B7呈钝角三角形设置；第二滤波支路13的第六滤波腔B6中心在第一方向L上的投影位于第七滤波腔B7中心和第五滤波腔B5中心在第一方向L上的投影之间，第二滤波支路13的第六滤波腔B6中心在第二方向上D的投影位于第七滤波腔B7中心和第五滤波腔B5中心在第二方向上D的投影之间。

继续参阅图5，在第二滤波支路13中，第二滤波腔B2分别与第一滤波腔B1和第三滤波腔B3相交设置；第四滤波腔B4分别与第三滤波腔B3和第五滤波腔B5相交设置；第六滤波腔B6分别与第五滤波腔B5和第七滤波腔B7相交设置；第八滤波腔B8分别与第七滤波腔B7和第九滤波腔B9相交设置。

第二滤波支路13也设置有八个窗口，八个窗口的宽度相等；即第二滤波支路13中的任意两个相邻的滤波腔之间的距离相等。此外，第二滤波支路13的滤波腔参数可以与第一滤波腔12的滤波器参数相同，在此不再赘述。

本实施例中的滤波器包括壳体、第一滤波支路和第二滤波支路，多条滤波支路可以对多条信号进行滤波处理，从而提高滤波效率。

请参阅图6，图6是本申请通信设备一实施例的结构示意图。通信设备60可以包括天线61和与天线61连接的射频单元62(Remote Radio Unit，RRU)，射频单元62包括上述实施例所示的滤波器10，滤波器10可以用于对射频信号进行滤波。因此通信设备60的频带信号的带宽可以位于404.5Mhz～471.5Mhz，能够满足设计要求。

通信设备60可以为基站，终端可以通过基站与其他终端进行通信。在其他的实施例中，射频单元62与天线61可以一体设计，以形成有源天线(Active Antenna Unit，AAU)。

本申请的一些实施方式成为滤波器，也可以称为合路器，即双频合路器。可以理解，在其他一些实施方式中也可以被称为双工器。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。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。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：

壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；

第一滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的九个滤波腔组成，所述第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述第一滤波支路的第一滤波腔至第四滤波腔沿所述第二方向直线排列；

所述第一滤波支路的第五滤波腔相对于所述第一滤波支路的第四滤波腔向所述壳体在所述第二方向上的中分线远离，以使所述第一滤波支路的第五滤波腔中心和第四滤波腔中心的连线与所述中分线之间的夹角为锐角；

所述第一滤波支路的第五滤波腔和第六滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列；

所述第一滤波支路的第七滤波腔相对于所述第一滤波支路的第六滤波腔向所述壳体在所述第二方向上的中分线远离，以使所述第一滤波支路的第七滤波腔中心和第六滤波腔中心的连线与所述中分线之间的夹角为锐角；

所述第一滤波支路的第八滤波腔和第九滤波腔相对于所述第一滤波支路的第七滤波腔依次向所述壳体在所述第二方向上的中分线靠拢，所述第一滤波支路的第八滤波腔中心在所述第二方向上的投影位于所述第一滤波支路的第七滤波腔中心和第九滤波腔中心在所述第二方向上的投影之间；所述第一滤波支路的第八滤波腔中心在所述第一方向上的投影位于所述第一滤波支路的第七滤波腔中心和第九滤波腔中心在所述第一方向上的投影之间。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，

所述第一滤波支路的九个滤波腔尺寸相同，所述第一滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔之间的距离相等。

4.根据权利要求1-3任一项所述的滤波器，其特征在于，所述第一滤波支路中的任意两个相交滤波腔之间设置有窗口，其中，所述窗口的宽度等于所述两个相交滤波腔的两个相交点之间的距离。

5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述第一滤波支路设置有八个所述窗口，所述八个窗口的宽度相等。

6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述壳体进一步设置有第一端口和第二端口，所述第一滤波支路的第一滤波腔与所述第一端口连接，所述第一滤波支路的第九滤波腔与所述第二端口连接。

7.根据权利要求6所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括：

第二滤波支路，设置在所述壳体上，由依次耦合的九个滤波腔组成，所述第二滤波支路中的任意两个相邻的滤波腔相交设置；所述第二滤波支路与所述第一滤波支路间隔设置。

8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，所述第二滤波支路呈U形设置。

9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，

所述第二滤波支路的第二滤波腔和第三滤波腔相对于所述第二滤波支路的第一滤波腔依次向所述壳体在所述第二方向上的中分线远离，以使所述第二滤波支路的第一滤波腔中心、第二滤波腔中心和第三滤波腔中心的连线与所述中分线之间形成第一锐角；

所述第二滤波支路的第四滤波腔相对于所述第二滤波支路的第三滤波腔向所述壳体在所述第二方向上的中分线远离，以使所述第二滤波支路的第三滤波腔中心和第四滤波腔中心的连线与所述中分线之间形成第二锐角，其中，所述第二锐角小于所述第一锐角；

所述第二滤波支路的第四滤波腔和第五滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列；

所述第二滤波支路的第六滤波腔相对于所述第二滤波支路的第五滤波腔向所述壳体在所述第二方向上的中分线靠拢，以使所述第二滤波支路的第五滤波腔中心和第六滤波腔中心的连线与所述中分线之间形成第三锐角；

所述第二滤波支路的第七滤波腔、第八滤波腔和第九滤波腔相对于所述第二滤波支路的第六滤波腔依次向所述壳体在所述第二方向上的中分线靠拢，以使所述第二滤波支路的第六滤波腔中心和第七滤波腔中心的连线与所述中分线之间形成第四锐角，其中，所述第三锐角小于所述第四锐角；

所述第二滤波支路的第七滤波腔、第八滤波腔和第九滤波腔呈直线排列。

10.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，

所述第二滤波支路的第四滤波腔中心在所述第一方向上的投影位于所述第二滤波支路的第三滤波腔中心和第五滤波腔中心在所述第一方向上的投影之间；

所述第二滤波支路的第六滤波腔中心在所述第一方向上的投影位于所述第二滤波支路的第七滤波腔中心和所述第五滤波腔中心在所述第一方向上的投影之间，所述第二滤波支路的第六滤波腔中心在所述第二方向上的投影位于所述第二滤波支路的第七滤波腔中心和所述第五滤波腔中心在所述第二方向上的投影之间。

11.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括天线和与所述天线连接的射频单元，所述射频单元包括权利要求1-10任一项所述的滤波器，所述滤波器用于对所述射频信号进行滤波。

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