CN113054333B - 一种滤波器及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种滤波器及通信设备，该滤波器包括：壳体，具有第一方向和与第一方向垂直的第二方向；滤波支路，设置在壳体上，所述滤波支路包括六个滤波腔；微带线，六个滤波腔分别设置在微带线的两侧，六个滤波腔的每个滤波腔分别通过抽头片与所述微带线连接。通过此种方式，滤波支路的六个滤波腔通过抽头片设置在微带线的两侧，能够减小滤波器的体积。

Description

一种滤波器及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种滤波器及通信设备。

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。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，现有技术中，带阻滤波器的滤波支路中通常包含多个滤波腔，但是其多个滤波腔不规则设置，从而导致现有带阻滤波器的体积较大，不能满足目前滤波器日益小型化的需求。

发明内容

本申请提供一种滤波器及通信设备，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：提供一种滤波器。该滤波器包括：壳体，具有第一方向和与第一方向垂直的第二方向；滤波支路，设置在壳体上，滤波支路包括六个滤波腔；微带线，六个滤波腔分别设置在微带线的两侧，六个滤波腔的每个滤波腔分别通过抽头片与微带线连接。滤波支路的六个滤波腔通过抽头片设置在微带线的两侧，能够减小滤波器的体积。

进一步，微带线包括输出端；滤波支路的第一滤波腔与输出端之间的耦合带宽、滤波支路的第二滤波腔与输出端之间的耦合带宽、滤波支路的第三滤波腔与输出端之间的耦合带宽、滤波支路的第四滤波腔与输出端之间的耦合带宽、滤波支路的第五滤波腔与输出端之间的耦合带宽、滤波支路的第六滤波腔与输出端之间的耦合带宽分别为：-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、-1MHz至3MHz、-1MHz至3MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。设定滤波腔与输出端之间的耦合带宽范围，以进一步控制滤波支路的带宽范围，满足对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

进一步，微带线包括输入端；输入端与滤波支路的第一滤波腔之间的耦合带宽、输入端与滤波支路的第二滤波腔之间的耦合带宽、输入端与滤波支路的第三滤波腔之间的耦合带宽、输入端与滤波支路的第四滤波腔之间的耦合带宽、输入端与滤波支路的第五滤波腔之间的耦合带宽、输入端与滤波支路的第六滤波腔之间的耦合带宽分别为：-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、0MHz至4MHz、0MHz至4MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。设定滤波腔与输出端之间的耦合带宽范围，以进一步控制滤波支路的带宽范围，满足对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

进一步，滤波支路的第一滤波腔的谐振频率的范围、滤波支路的第二滤波腔的谐振频率的范围、滤波支路的第三滤波腔的谐振频率的范围、滤波支路的第四滤波腔的谐振频率的范围、滤波支路的第五滤波腔的谐振频率的范围、滤波支路的第六滤波腔的谐振频率的范围分别为：2MHz至6MHz、-1MHz至5MHz、-1MHz至3MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。设定滤波腔的谐振频率的范围，以进一步控制滤波支路的带宽范围，满足对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

进一步，滤波支路的带宽范围为814-820MHz和853-863MHz。对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

进一步，滤波支路的六个滤波腔划分成沿第二方向排列的两列。通过规则的分列排布使得滤波器的结构紧凑，进而减小滤波器的体积。

进一步，滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔、第六滤波腔为一列且沿第一方向依次排列；滤波支路的第一滤波腔、第四滤波腔、第五滤波腔为一列且沿第一方向依次排列。

进一步，滤波支路的第一滤波腔和第四滤波腔之间的距离、滤波支路的第二滤波腔和第三滤波腔之间的距离、滤波支路的第三滤波腔和第六滤波腔之间的距离以及滤波支路的第四滤波腔和第五滤波腔之间的距离均相等。使得特定滤波腔之间等距的规则排布，便于设计、制造并进一步的减小滤波器的体积。

进一步，滤波支路的第三滤波腔分别与滤波支路的第二滤波腔和第六滤波腔相邻设置；滤波支路的第四滤波腔分别与滤波支路的第一滤波腔和第五滤波腔相邻设置。通过特定滤波腔之间的相邻设置能够使得滤波腔之间的排布更加紧凑，使得滤波器的结构更加的紧密，进而能够进一步减小滤波器的体积。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种通信设备，通信设备包括天线和射频单元，天线与射频单元连接，射频单元包括滤波器，滤波器上述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

本申请实施例至少具备的有益效果是：区别与现有技术，本申请通过将滤波腔设置于微带线的两侧，能够在实现滤波功能的同时使得滤波器的结构紧凑，进而能够减小滤波器的体积。

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是本申请提供的滤波器第一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的滤波器的滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是本申请提供的滤波器的仿真结果示意图；

图4是本申请提供的滤波器的第二实施例的结构示意图；

图5是本申请的通信设备一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

请参阅图1，为本申请提供的滤波器10的第一实施例的结构示意图。

如图1所示，滤波器10包括：壳体110，具有第一方向D1和与所述第一方向D1垂直的第二方向D2；滤波支路120，设置在所述壳体110上，所述滤波支路120包括六个滤波腔；微带线1201，所述六个滤波腔分别设置在所述微带线1201的两侧，所述六个滤波腔的每个滤波腔分别通过抽头片1202与所述微带线1201连接。

其中，值得说明的是，本申请所述的滤波器10为带阻滤波器，即本申请所述的滤波器10能通过大多数频率分量、但能够将某些范围的频率分量衰减到极低水平。即本申请的滤波器10与通常带通滤波器的性能相对。

其中，微带线1201与抽头片1202均可以用于传输射频信号，微带线1201包括输入端S与输出端L。当然，在其他的一些实施例中，微带线1201的输入端S与输出端L可以互换。

值得说明的是，在本实施例中，抽头片1202的一端连接于微带线1201，另一端设置于滤波腔的中心位置，但是在一些其他的实施例中，抽头片1202的另一端亦可设置于滤波腔的边缘位置。

更具体的，该滤波支路120的六个滤波腔的尺寸一致，以便于设计、制造以提高滤波器10的一致性。

通过上述方式，使得滤波支路120的六个滤波腔排布于微带线1201的两侧，能够使得滤波器10的结构变得更为紧凑，进而减小滤波器10的体积。

具体的，滤波支路120的六个滤波腔具体为滤波支路120的第一滤波腔A1至第六滤波腔A6。

具体的，滤波支路120的六个滤波腔划分成沿第一方向D2排列的两列；滤波支路120的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第六滤波腔A6为一列且沿第一方向D1依次排列；滤波支路120的第一滤波腔A1、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5为一列且沿第一方向D1依次排列。

通过上述排布方式，六个滤波腔划分为了规则排布的两列，这样的排布方式便于滤波器10的设计以及制造，并能够进一步减小滤波器10的体积。

具体的，滤波支路120的第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间的距离、滤波支路120的第二滤波腔A2和第三滤波腔A3之间的距离、滤波支路120的第三滤波腔A3和第六滤波腔A6之间的距离以及滤波支路120的第四滤波腔A4和第五滤波腔A5之间的距离均相等。

其中，在本实施例中，上述的滤波腔之间的距离可以定义为滤波腔中心之间的距离。当然，在其他的实施例中也可以定义为滤波腔的外壳之间的最近距离。

通过此种方式，使得特定滤波腔之间等距的规则排布，便于设计、制造并进一步的减小滤波器10的体积。

更具体的，在上述具体的排布基础上，滤波支路120的第一滤波腔A1和第二滤波腔A2之间的距离、滤波支路120的第三滤波腔A3和第四滤波腔A4之间的距离、滤波支路120的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6之间的距离亦可以相等。并且滤波支路120的第五滤波腔A5的中心在第一方向D1上的投影位于滤波支路120的第三滤波腔A3的中心与第六滤波腔A6的中心在第一方向D1的投影之间。且第六滤波腔A6的中心与第五滤波腔A5的中心在第一方向D2上的投影的距离小于第五滤波腔A5的中心与第四滤波腔A4的中心之间的距离。

通过上述更具体的排布方式，能够使得各个相邻的滤波腔之间均等距排布，并且能够减小滤波器10的壳体110在第一方向D2上的宽度，进而进一步的减小滤波器10的体积。

请结合图2，图2为本申请提供的滤波器10的滤波支路120的拓扑结构示意图。

结合图2，具体的，滤波支路120的第一滤波腔A1与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第二滤波腔A2与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第三滤波腔A3与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第四滤波腔A4与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第五滤波腔A5与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第六滤波腔A6与微带线1201输出端L之间的耦合带宽分别为：-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、-1MHz至3MHz、-1MHz至3MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。

其中，更为具体的，在某些实施例中，滤波支路120的第一滤波腔A1与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第二滤波腔A2与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第三滤波腔A3与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第四滤波腔A4与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第五滤波腔A5与微带线1201的输出端L之间的耦合带宽、滤波支路120的第六滤波腔A6与微带线1201输出端L之间的耦合带宽可以分别为：0.518MHz、0.429MHz、1.600MHz、1.694MHz、0.125MHz、0.132MHz。

通过设定滤波腔与输出端之间的耦合带宽范围，以进一步控制滤波支路的带宽范围，满足对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

结合图2，具体的，输入端S与滤波支路的第一滤波腔A1之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第二滤波腔A2之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第三滤波腔A3之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第四滤波腔A4之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第五滤波腔A5之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第六滤波腔A6之间的耦合带宽分别为：-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、0MHz至4MHz、0MHz至4MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。

其中，更为具体的，在某些实施例中，输入端S与滤波支路的第一滤波腔A1之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第二滤波腔A2之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第三滤波腔A3之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第四滤波腔A4之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第五滤波腔A5之间的耦合带宽、输入端S与滤波支路的第六滤波腔A6之间的耦合带宽分别为：-0.52MHz、-0.43MHz、1.60MHz、1.69MHz、0.12MHz、-0.13MHz。

设定滤波腔与输出端之间的耦合带宽范围，以进一步控制滤波支路的带宽范围，满足对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

进一步，滤波支路的第一滤波腔A1的谐振频率的范围、滤波支路的第二滤波腔A2的谐振频率的范围、滤波支路的第三滤波腔A3的谐振频率的范围、滤波支路的第四滤波腔A4的谐振频率的范围、滤波支路的第五滤波腔A5的谐振频率的范围、滤波支路的第六滤波腔A6的谐振频率的范围分别为：2MHz-6MHz、-1MHz-5MHz、-1MHz-3MHz、-2MHz 2MHz、-2MHz-2MHz、-2MHz-2MHz。

更进一步，在某些实施例中，滤波支路的第一滤波腔A1的谐振频率的范围、滤波支路的第二滤波腔A2的谐振频率的范围、滤波支路的第三滤波腔A3的谐振频率的范围、滤波支路的第四滤波腔A4的谐振频率的范围、滤波支路的第五滤波腔A5的谐振频率的范围、滤波支路的第六滤波腔A6的谐振频率的范围分别为：2MHz至6MHz、-1MHz至5MHz、-1MHz至3MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。

设定滤波腔的谐振频率的范围，以进一步控制滤波支路的带宽范围，满足对滤波支路的带宽范围的精确控制，满足设计要求。

因此，滤波支路120的带宽范围能够位于814-820MHz或853-863MHz内，满足设计要求。

请参阅图3，图3是本申请提供的滤波器10的仿真结果示意图。

本申请的滤波支路120的带宽范围为814-820MHz或853-863MHz。其中，滤波支路120的带宽范围位于819.3MHz～819.5MHz时，其抑制大于等于40dB；滤波支路120的带宽范围位于819.5MHz～819.8MHz时，其抑制大于等于15dB；滤波支路120的带宽范围位于819.8MHz～820MHz时，其抑制大于等于30dB；滤波支路120的带宽范围位于820MHz～821MHz时，其抑制大于等于64dB。

即，本申请的滤波支路120的带宽范围为814-820MHz或853-863MHz，并且能够滤除带宽范围在820MHz-853MHz的射频信号，达到良好的对特定频率信号的滤除效果。

本实施例至少具备的有益效果是：一方面，通过将滤波腔分为两列设置于微带线1201的两侧，且每列的滤波腔的腔体之间的距离相等，这样能够使得滤波器10的腔体排布较为规则、紧凑，进而可以减小滤波器10的体积。另一方面，通过设置各个滤波腔与微带线1201的输出端之间的耦合带宽范围、微带线1201的输入端与各个滤波腔之间的耦合带宽范围、以及各个滤波腔的谐振频率使得整个滤波支路120的带宽范围处于特定范围内，能够达到预定的滤波效果，满足设计要求。

请参阅图4，图4是本申请提供的滤波器10的第二实施例的结构示意图。

如图4所示，在本实施例中，与实施例一不同的是：滤波支路120的第三滤波腔A3分别与滤波支路120的第二滤波腔A2和第六滤波腔A6相邻设置；滤波支路120的第四滤波腔A4分别与滤波支路120的第一滤波腔A1和第五滤波腔A5相邻设置。

本实施例描述的相邻设置指的是，滤波腔的外壳之间相接触设置，当然，在其他的一些实施例中，外壳相交设置亦可称为相邻设置。

通过特定滤波腔之间的相邻设置能够使得滤波腔之间的排布更加紧凑，使得滤波器10的结构更加的紧密，进而能够进一步减小滤波器10的体积。

本实施例至少具备的有益效果是：通过进一步将特定滤波腔进行相邻排布，使得滤波腔之间的排布更为紧密，进而能够减小滤波器10的体积。

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示意图。

如图5所示，本实施例的通信设备30包括天线32和射频单元31，该天线32与射频单元31连接，该射频单元可以是RRU(Remote Radio Unit)。该射频单元31包括上述实施例所揭示的滤波器10，用于对射频信号进行滤波。

在其他的一些实施例中，射频单元31可以集成到天线32进而形成有源天线单元AAU(Active Antenna Unit)。

以上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 (7)

1.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：

壳体，具有第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向；

滤波支路，设置在所述壳体上，所述滤波支路包括六个滤波腔；

微带线，所述六个滤波腔分别设置在所述微带线的两侧，所述六个滤波腔的每个滤波腔分别通过抽头片与所述微带线连接；其中，所述抽头片的一端连接于所述微带线，另一端设置于所述滤波腔的中心位置；

其中，所述滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔、第六滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列；所述滤波支路的第一滤波腔、第四滤波腔、第五滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列，以使所述滤波器的带宽范围位于814-820MHz或853-863MHz内，并且滤除带宽范围在820MHz-853MHz的射频信号；

所述滤波支路的第一滤波腔的谐振频率的范围、所述滤波支路的第二滤波腔的谐振频率的范围、所述滤波支路的第三滤波腔的谐振频率的范围、所述滤波支路的第四滤波腔的谐振频率的范围、所述滤波支路的第五滤波腔的谐振频率的范围、所述滤波支路的第六滤波腔的谐振频率的范围分别为：2MHz至6MHz、-1MHz至5MHz、-1MHz至3MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述微带线包括输出端；

所述滤波支路的第一滤波腔与所述输出端之间的耦合带宽、所述滤波支路的第二滤波腔与所述输出端之间的耦合带宽、所述滤波支路的第三滤波腔与所述输出端之间的耦合带宽、所述滤波支路的第四滤波腔与所述输出端之间的耦合带宽、所述滤波支路的第五滤波腔与所述输出端之间的耦合带宽、所述滤波支路的第六滤波腔与所述输出端之间的耦合带宽分别为：-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、-1MHz至3MHz、-1MHz至3MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，

所述微带线包括输入端；

所述输入端与所述滤波支路的第一滤波腔之间的耦合带宽、所述输入端与所述滤波支路的第二滤波腔之间的耦合带宽、所述输入端与所述滤波支路的第三滤波腔之间的耦合带宽、所述输入端与所述滤波支路的第四滤波腔之间的耦合带宽、所述输入端与所述滤波支路的第五滤波腔之间的耦合带宽、所述输入端与所述滤波支路的第六滤波腔之间的耦合带宽分别为：-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz、0MHz至4MHz、0MHz至4MHz、-2MHz至2MHz、-2MHz至2MHz。

4.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的六个滤波腔划分成沿所述第二方向排列的两列。

5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第一滤波腔和第四滤波腔之间的距离、所述滤波支路的第二滤波腔和第三滤波腔之间的距离、所述滤波支路的第三滤波腔和第六滤波腔之间的距离以及所述滤波支路的第四滤波腔和第五滤波腔之间的距离均相等。

6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第三滤波腔分别与所述滤波支路的第二滤波腔和第六滤波腔相邻设置；

所述滤波支路的第四滤波腔分别与所述滤波支路的第一滤波腔和第五滤波腔相邻设置。

7.一种通信设备，所述通信设备包括天线和射频单元，所述天线与所述射频单元连接，所述射频单元包括滤波器，所述滤波器为权利要求1-6任一项所述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

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