CN113131158A - 通信设备及滤波器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种通信设备及滤波器,滤波器包括:壳体、第一公共腔、第一滤波支路和第二滤波支路;壳体具有相互垂直的第一方向和第二方向;第一公共腔设置在壳体上;第一滤波支路与第一公共腔耦合,第一滤波支路由沿第一耦合路径依次耦合的九个滤波腔组成,并形成第一滤波支路的三个耦合零点;第二滤波支路与第一公共腔耦合,第二滤波支路由沿第二耦合路径依次耦合的十一个滤波腔组成,并形成第二滤波支路的四个耦合零点;其中,第一公共腔分别与第一滤波支路的第一滤波腔和第二滤波支路的第一滤波腔连接。通过上述方式,本申请能够缩小滤波器的体积,并减少抽头及焊接点的数量,简化生产工艺,节约成本。
Description
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,目前的滤波器随着滤波支路的增加,其体积会明显增加,且端口数量会明显增加,导致抽头及焊接点数量增加,成本高。
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,以缩小滤波器的体积,并减少抽头及焊接点的数量,简化生产工艺,节约成本。
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、第一公共腔、第一滤波支路和第二滤波支路;其中,所述壳体具有相互垂直的第一方向和第二方向;第一公共腔设置在所述壳体上;第一滤波支路与所述第一公共腔耦合,所述第一滤波支路由沿第一耦合路径依次耦合的九个滤波腔组成,并形成所述第一滤波支路的三个耦合零点;第二滤波支路与所述第一公共腔耦合,所述第二滤波支路由沿第二耦合路径依次耦合的十一个滤波腔组成,并形成所述第二滤波支路的四个耦合零点;其中,所述第一公共腔分别与所述第一滤波支路的第一滤波腔和所述第二滤波支路的第一滤波腔连接。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种通信设备,所述通信设备包括天线和与所述天线连接的射频单元,所述射频单元包括如上述的所述的滤波器,所述滤波腔用于对射频信号进行滤波。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请滤波器的第一滤波支路和第二滤波支路共用第一公共腔,能够缩小滤波器的体积,且第一滤波支路和第二滤波支路能够通过第一公共腔与共同的端口连接,而无需为第一滤波支路和第二滤波支路分别设置端口,因此,能够减少抽头及抽头焊接点的数量,因此能够降低滤波器的成本,提高其配置的灵活性;同时第一滤波支路和第二滤波支路排腔规则,可以简化生产工艺,节约成本。
附图说明
图1是本申请滤波器一实施例的结构示意图;
图2是本申请滤波器另一实施例的结构示意图;
图3是本申请滤波器的第一滤波支路的拓扑结构示意图;
图4是本申请滤波器的第二滤波支路的拓扑结构示意图;
图5是本申请滤波器的第三滤波支路的拓扑结构示意图;
图6是本申请滤波器的第四滤波支路的拓扑结构示意图;
图7是本申请的滤波器的仿真结果示意图;
图8是本申请提供的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91,图1是本申请滤波器91一实施例的结构示意图;图3是本申请滤波器91的第一滤波支路30的拓扑结构示意图;图4是本申请滤波器91的第二滤波支路40的拓扑结构示意图。本实施例滤波器91包括壳体10、第一公共腔20、第一滤波支路30和第二滤波支路40,壳体10具有相互垂直的第一方向L和第二方向D;第一公共腔20设置在壳体10上;第一滤波支路30与第一公共腔20耦合,第一滤波支路30由沿第一耦合路径依次耦合的九个滤波腔A1-A9组成,并形成第一滤波支路30的三个耦合零点;第二滤波支路40与第一公共腔20耦合,第二滤波支路40由沿第二耦合路径依次耦合的十一个滤波腔B1-B11组成,并形成第二滤波支路40的四个耦合零点;其中,第一公共腔20分别与第一滤波支路30的第一滤波腔A1和第二滤波支路40的第一滤波腔B1连接。本申请滤波器91的第一滤波支路30和第二滤波支路40共用第一公共腔20,能够缩小滤波器91的体积,且第一滤波支路30和第二滤波支路40能够通过第一公共腔20与共同的端口连接,而无需为第一滤波支路30和第二滤波支路40分别设置端口。因此,能够减少抽头及抽头焊接点的数量,能够降低滤波器91的成本,提高其配置的灵活性;同时第一滤波支路30和第二滤波支路40排腔规则排布,可以简化生产工艺,节约成本。
其中,第一滤波支路30为接收滤波支路,第二滤波支路40为发射滤波支路。
其中,第一滤波支路30的九个滤波腔A1-A9包括:第一滤波腔A1、第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8及第九滤波腔A9。第二滤波支路40的十一个滤波腔B1-B11包括:第一滤波腔B1、第二滤波腔B2、第三滤波腔B3、第四滤波腔B4、第五滤波腔B5、第六滤波腔B6、第七滤波腔B7、第八滤波腔B8、第九滤波腔B9、第十滤波腔B10及第十一滤波腔B11。
第一公共腔20、第一滤波支路30的九个滤波腔A1-A9沿第一耦合路径依次相邻设置;第一滤波支路30的第一滤波腔A1和第二滤波腔A2沿第一方向L排布,且第一滤波支路30的第一滤波腔A1、第二滤波腔A2及第三滤波腔A3呈正三角形设置;第一滤波支路30的第四滤波腔A4、第五滤波腔A5及第六滤波腔A6沿第一方向L排布,第一滤波支路30的第三滤波腔A3的中心在第二方向D上的投影位于第一滤波支路30的第一滤波腔A1的中心在第二方向D上的投影和第一滤波支路30的第四滤波腔A4的中心在第二方向D上的投影之间;第一滤波支路30的第五滤波腔A5、第六滤波腔A6及第七滤波腔A7呈正三角形设置;且第一滤波支路30的第七滤波腔A7的中心在第二方向D上的投影位于第一滤波支路30的第三滤波腔A3的中心在第二方向D上的投影和第一滤波支路30的第五滤波腔A5的中心在第二方向D上的投影之间;第一滤波支路30的第七滤波腔A7、第八滤波腔A8及第九滤波腔A9呈正三角形设置,且第一滤波支路30的第八滤波腔A8还与第一滤波支路30的第二滤波腔A2相邻设置,第一滤波支路30的第七滤波腔A7的中心在第一方向L上的投影位于第一滤波支路30的第九滤波腔A9的中心在第一方向L上的投影和第一滤波支路30的第七滤波腔A7的中心在第一方向L上的投影之间。第一滤波支路30的第一滤波腔A1至第九滤波腔A9之间均匀排布,可以缩小排腔的体积。
第一滤波支路30的第一滤波腔A1与第一滤波支路30的第三滤波腔A3之间、第一滤波支路30的第三滤波腔A3与第一滤波支路30的第五滤波腔A5之间、第一滤波支路30的第七滤波腔A7与第一滤波支路30的第九滤波腔A9之间分别感性交叉耦合,以形成第一滤波支路30的三个感性耦合零点。
耦合零点也称为传输零点。传输零点是滤波器91传输函数等于零,即在传输零点对应的频点上电磁能量不能通过网络,因而起到完全隔离作用,对通带外的信号起到抑制作用,能更好的实现多个通带间的高度隔离。
一般而言,实现感性耦合零点的方式为窗口,并且在窗口设置有金属耦合筋。如图3所示,也即在第一滤波支路30的第三滤波腔A3与第一滤波支路30的第五滤波腔A5之间设置窗口及耦合筋(等效于图3中的第一个电感),在第一滤波支路30的第一滤波腔A1与第一滤波支路30的第三滤波腔A3之间设置窗口及耦合筋(等效于图3中的第二个电感),在第一滤波支路30的第一滤波支路30的第七滤波腔A7与第一滤波支路30的第九滤波腔A9之间设置窗口及耦合筋(等效于图3中的第三个电感);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,能够减少第一滤波支路30的温度漂移;且第一滤波支路30的耦合零点均为感性耦合零点,能够提高物料的一致性,简化工艺,节约成本。
如图1所示,第二滤波支路40的第三滤波腔B3、第八滤波腔B8、第九滤波腔B9、第十滤波腔B10、第六滤波腔B6及第四滤波腔B4依次相邻且呈正其中心连线六边形设置;第二滤波支路40的第七滤波腔B7分别与第二滤波支路40的第三滤波腔B3、第八滤波腔B8、第九滤波腔B9、第十滤波腔B10、第六滤波腔B6及第四滤波腔B4相邻设置;第一公共腔20与第一滤波支路30的第一滤波腔A1、第二滤波腔A2、第三滤波腔A3沿第二方向D依次相邻排布;第二滤波支路40的第五滤波腔B5、第六滤波腔B6、第十滤波腔B10及第十一滤波腔B11沿第二方向D依次相邻排布。
第二滤波支路40的十一个滤波腔B1-B11成三列排布,且三列滤波腔相邻设置,每一列中的多个滤波腔依次相邻设置,该两列滤波腔交错设置,能够缩小第二滤波支路40的排布空间。
第二滤波支路40的第二滤波腔B2与第二滤波支路40的第四滤波腔B4之间、第二滤波支路40的第四滤波腔B4与第二滤波支路40的第六滤波腔B6之间、第二滤波支路40的第七滤波腔B7与第二滤波支路40的第九滤波腔B9之间分别容性交叉耦合,以形成第二滤波支路40的三个容性耦合零点;第二滤波支路40的第九滤波腔B9与第二滤波支路40的第十一滤波腔B11之间感性交叉耦合,以形成第二滤波支路40的一个感性耦合零点。
一般而言,实现容性耦合零点的方式为容性交叉耦合元件,一般地,容性交叉耦合元件可以为飞杆。也即在第二滤波支路40的第二滤波腔B2与第二滤波支路40的第四滤波腔B4之间设置飞杆(等效于图4中的第一个电容),在第二滤波支路40的第四滤波腔B4与第二滤波支路40的第六滤波腔B6之间设置飞杆(等效于图4中的第二个电容),在第二滤波支路40的第七滤波腔B7与第二滤波支路40的第九滤波腔B9之间分别设置飞杆(等效于图4中的第三个电容);且因第二滤波腔B2与第四滤波腔B4之间的距离、第四滤波腔B4与第六滤波腔B6之间的距离及第七滤波腔B7与第九滤波腔B9之间的距离相等,因此可以采用同一型号的飞杆实现三个容性耦合零点,在形成第二滤波支路40时能够减少物料的种类、便于制造、降低了产品的复杂度,节约了成本;实现感性交叉耦合一般采用金属耦合筋(等效于图4中的电感),金属耦合筋受到外力温度的变化小,能够减少第二滤波支路40的温度漂移。
壳体10上还设有:第一端口(图未示),与第一公共腔20连接;第三端口(图未示),与第一滤波支路30的第九滤波腔A9连接;第四端口(图未示),与第二滤波支路40的第十一滤波腔B11连接。
其中,第一滤波支路30的带宽位于:1707MHz-1788MHz。具体地,第一端口与第一公共腔20之间的耦合带宽为401MHz-450MHz;第一公共腔20与第一滤波支路30的第一滤波腔A1之间的耦合带宽为154MHz-175MHz;第一滤波支路30的第一滤波腔A1与第一滤波支路30的第二滤波腔A2之间的耦合带宽为49MHz-59MHz;第一滤波支路30的第一滤波腔A1与第一滤波支路30的第三滤波腔A3之间的耦合带宽为17MHz-23MHz;第一滤波支路30的第二滤波腔A2与第一滤波支路30的第三滤波腔A3之间的耦合带宽为40MHz-49MHz;第一滤波支路30的第三滤波腔A3与第一滤波支路30的第四滤波腔A4之间的耦合带宽为36MHz-44MHz;第一滤波支路30的第三滤波腔A3与第一滤波支路30的第五滤波腔A5之间的耦合带宽为20MHz-26MHz;第一滤波支路30的第四滤波腔A4与第一滤波支路30的第五滤波腔A5之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第一滤波支路30的第五滤波腔A5与第一滤波支路30的第六滤波腔A6之间的耦合带宽为40MHz-49MHz;第一滤波支路30的第六滤波腔A6与第一滤波支路30的第七滤波腔A7之间的耦合带宽为41MHz-50MHz;第一滤波支路30的第七滤波腔A7与第一滤波支路30的第八滤波腔A8之间的耦合带宽为36MHz-44MHz;第一滤波支路30的第七滤波腔A7与第一滤波支路30的第九滤波腔A9之间的耦合带宽为32MHz-40MHz;第一滤波支路30的第八滤波腔A8与第一滤波支路30的第九滤波腔A9之间的耦合带宽为57MHz-67MHz;第一滤波支路30的第九滤波腔A9与第三端口之间的耦合带宽为84MHz-97MHz。因此本实施例的滤波器91的第一滤波支路30的带宽位于1707MHz-1788MHz,能够满足设计要求。
因此,第一滤波支路30第一个滤波腔A1至第九个滤波腔A9的谐振频率依次位于以下范围内:1740MHz-1742MHz、1761MHz-1763MHz、1744MHz-1746MHz、1768MHz-1770MHz、1745MHz-1747MHz、1745MHz-1747MHz、1743MHz-1745MHz、1772MHz-1774MHz、1746MHz-1748MHz。
第二滤波支路40的带宽位于1800MHz-1882MHz。具体地,第一端口与第二滤波支路40的第一滤波腔B1之间的耦合带宽为79MHz-92MHz,第二滤波支路40的第一滤波腔B1与第二滤波支路40的第二滤波腔B2之间的耦合带宽为62MHz-73MHz;第二滤波支路40的第二滤波腔B2与第二滤波支路40的第三滤波腔B3之间的耦合带宽为38MHz-46MHz;第二滤波支路40的第二滤波腔B2与第二滤波支路40的第四滤波腔B4之间的耦合带宽为-22MHz--20MHz;第二滤波支路40的第三滤波腔B3与第二滤波支路40的第四滤波腔B4之间的耦合带宽为34MHz-42MHz;第二滤波支路40的第四滤波腔B4与第二滤波支路40的第五滤波腔B5之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第二滤波支路40的第四滤波腔B4与第二滤波支路40的第六滤波腔B6之间的耦合带宽为-16MHz--13MHz;第二滤波支路40的第五滤波腔B5与第二滤波支路40的第六滤波腔B6之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第二滤波支路40的第六滤波腔B6与第二滤波支路40的第七滤波腔B7之间的耦合带宽为38MHz-46MHz;第二滤波支路40的第七滤波腔B7与第二滤波支路40的第八滤波腔B8之间的耦合带宽为32MHz-40MHz;第二滤波支路40的第七滤波腔B7与第二滤波支路40的第九滤波腔B9之间的耦合带宽为-22MHz--20MHz;第二滤波支路40的第八滤波腔B8与第二滤波支路40的第九滤波腔B9之间的耦合带宽为34MHz-42MHz;第二滤波支路40的第九滤波腔B9与第二滤波支路40的第十滤波腔B10之间的耦合带宽为38MHz-46MHz;第二滤波支路40的第十滤波腔B10与第二滤波支路40的第十一滤波腔B11之间的耦合带宽为57MHz-67MHz;第二滤波支路40的第十一滤波腔B11与第四端口之间的耦合带宽为79MHz-92MHz。因此本实施例的滤波器91的第二滤波支路40的带宽位于1800MHz-1882MHz,能够满足设计要求。
因此,第二滤波支路40第一个滤波腔B1至第十一个滤波腔B11的谐振频率依次位于以下范围内:1840MHz-1842MHz、1840MHz-1842MHz、1819MHz-1821MHz、1841MHz-1843MHz、1825MHz-1827MHz、1841MHz-1843MHz、1840MHz-1842MHz、1840MHz-1842MHz、1818MHz-1820MHz、1837MHz-1839MHz、1859MHz-1861MHz、1840MHz-1842MHz。
在另一实施例中,如图2至图7所示,图2是本申请滤波器91另一实施例的结构示意图;图3是本申请滤波器91的第一滤波支路的拓扑结构示意图;图4是本申请滤波器91的第二滤波支路40的拓扑结构示意图;图5是本申请滤波器91的第三滤波支路50的拓扑结构示意图;
图6是本申请滤波器91的第四滤波支路60的拓扑结构示意图;图7是本申请的滤波器91的仿真结果示意图。
本实施例滤波器91在上述实施例的基础上进一步包括:第二公共腔70、第三滤波支路50、和第四滤波支路60。其中,第二公共腔70设置在壳体10上;第三滤波支路50与第二公共腔70耦合,第三滤波支路50由沿第三耦合路径依次耦合的九个滤波腔C1-C9组成,并形成第一滤波支路30的三个耦合零点;第四滤波支路60与第二公共腔70耦合,第四滤波支路60由沿第四耦合路径依次耦合的十一个滤波腔D1-D11组成,并形成第四滤波支路60的四个耦合零点;其中,第二公共腔70分别与第三滤波支路50的第一滤波腔C1和第四滤波支路60的第一滤波腔D1连接。
其中,第三滤波支路50为接收滤波支路;第四滤波支路60为发射滤波支路。
其中,第三滤波支路50的九个滤波腔C1-C9包括:第一滤波腔C1、第二滤波腔C2、第三滤波腔C3、第四滤波腔C4、第五滤波腔C5、第六滤波腔C6、第七滤波腔C7、第八滤波腔C8及第九滤波腔C9;第四滤波支路40的十一个滤波腔D1-D11包括:第一滤波腔D1、第二滤波腔D2、第三滤波腔D3、第四滤波腔D4、第五滤波腔D5、第六滤波腔D6、第七滤波腔D7、第八滤波腔D8、第九滤波腔D9、第十滤波腔D10及第十一滤波腔D11。
第二公共腔70、第三滤波支路50的九个滤波腔沿第二耦合路径依次相邻设置;第三滤波支路50的第一滤波腔C1、第二滤波腔C2及第三滤波腔C3沿第一方向L排布,且第三滤波支路50的第二滤波腔C2、第三滤波腔C3及第四滤波腔C4呈正三角形设置,第三滤波支路50的第四滤波腔C4的中心在第一方向L上的投影位于第三滤波支路50的第二滤波腔C2的中心在第一方向L上的投影和第三滤波支路50的第三滤波腔C3的中心在第一方向L上的投影之间;第三滤波支路50的第五滤波腔C5、第六滤波腔C6及第七滤波腔C7呈正三角形设置,且第三滤波支路50的第四滤波腔C4的中心在第二方向D上的投影位于第三滤波支路50的第三滤波腔C3的中心在第二方向D上的投影和第三滤波支路50的第五滤波腔C5的中心在第二方向D上的投影之间,第三滤波支路50的第七滤波腔C7的中心在第二方向D上的投影位于第三滤波支路50的第五滤波腔C5的中心在第二方向D上的投影和第五滤波支路C5的第六滤波腔C6的中心在第二方向D上的投影之间;第三滤波支路50的第七滤波腔C7、第八滤波腔C8及第九滤波腔C9呈正三角形设置。第三滤波支路50的第一滤波腔C1至第九滤波腔C9均匀排布,可以缩小排腔的体积。
第三滤波支路50的第二滤波腔C2与第三滤波支路50的第四滤波腔C4之间、第三滤波支路50的第五滤波腔C5与第三滤波支路50的第七滤波腔C7之间、第三滤波支路50的第七滤波腔C7与第三滤波支路50的第九滤波腔C9之间分别形成感性交叉耦合,以形成第三滤波支路50的三个感性耦合零点。
如图5所示,可以在第三滤波支路50的第二滤波腔C2与第三滤波支路50的第四滤波腔C4之间设置窗口及耦合筋(等效于图5中的第一个电感),在第三滤波支路50的第五滤波腔C5与第三滤波支路50的第七滤波腔C7之间设置窗口及耦合筋(等效于图5中的第二个电感),在第三滤波支路50的第七滤波腔C7与第三滤波支路50的第九滤波腔C9之间设置窗口及耦合筋(等效于图5中的第三个电感);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,能够减少第三滤波支路50的温度漂移;且第三滤波支路50的耦合零点均为感性耦合零点,能够提高物料的一致性,简化工艺,节约成本。
如图2所示,第四滤波支路60的第三滤波腔D3、第四滤波腔D4、第五滤波腔D5、第六滤波腔D6、第九滤波腔D9及第十一滤波腔D11依次相邻且呈正其中心连线六边形设置;第四滤波支路60的第十滤波腔D10分别与第四滤波支路60的第三滤波腔D3、第四滤波腔D4、第五滤波腔D5、第六滤波腔D6、第九滤波腔D9及第十一滤波腔D11相邻设置;第二公共腔70与第四滤波支路60的第一滤波腔D1相邻设置,第四滤波支路60的第一滤波腔D1相对于第二公共腔70向壳体10在第一方向L上的中分线靠拢;第四滤波支路60的第一滤波腔D1、第二滤波腔D2、第三滤波腔D3及第四滤波腔D4沿第二方向D依次排布;第四滤波支路60的第六滤波腔D6和第五滤波腔D5沿第二方向D排布;第四滤波支路60的第八滤波腔D8和第九滤波腔D9沿第二方向D排布。
第四滤波支路60的十一个滤波腔D1-D11成三列排布,且三列滤波腔相邻设置,每一列中的多个滤波腔依次相邻设置,该两列滤波腔交错设置,能够缩小第四滤波支路60排布空间。
第四滤波支路60的第二滤波腔D2与第四滤波支路60的第四滤波腔D4之间、第四滤波支路60的第五滤波腔D5与第四滤波支路60的第七滤波腔D7之间、第四滤波支路60的第七滤波腔D7与第四滤波支路60的第九滤波腔D9之间分别容性交叉耦合,以形成第四滤波支路60的三个容性耦合零点;第四滤波支路60的第九滤波腔D9与第四滤波支路60的第十一滤波腔D11之间感性交叉耦合,以形成第四滤波支路60的一个感性耦合零点。
一般而言,实现容性耦合零点的方式为容性交叉耦合元件,一般地,容性交叉耦合元件可以为飞杆。在第四滤波支路60的第二滤波腔D2与第四滤波支路60的第四滤波腔D4之间设置飞杆(等效于图6中的第一个电容),在第四滤波支路60的第五滤波腔D5与第四滤波支路60的第七滤波腔D7之间设置飞杆(等效于图6中的第二个电容),在第四滤波支路60的第七滤波腔D7与第四滤波支路60的第九滤波腔D9之间分别设置飞杆(等效于图6中的第三个电容);且因第二滤波腔D2与第四滤波腔D4之间的距离、第四滤波腔D4与第六滤波腔D6之间的距离及第七滤波腔D7与第九滤波腔D9之间的距离相等,因此可以采用同一型号的飞杆实现三个容性耦合零点,在形成第四滤波支路60时能够减少物料的种类、便于制造、降低了产品的复杂度,节约了成本。
一般而言实现感性交叉耦合通过金属耦合筋,即第四滤波支路60的第九滤波腔D9和第四滤波支路60的第十一滤波腔D11之间设有金属耦合筋,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,能够减少第三滤波支路50的温度漂移。
第一滤波支路30与第三滤波支路50沿第一方向L间隔排布,第二滤波支路40的第十一滤波腔B11的中心在第一方向L上投影位于第二滤波支路40的第八滤波腔B8的中心在第一方向L上的投影和第四滤波支路60的第八滤波腔D8的中心在第一方向L上的投影之间,第四滤波支路60的第八滤波腔D8的中心在第一方向L上投影位于第四滤波支路60的第六滤波腔D6的中心在第一方向L上的投影和第三滤波支路50的第十一滤波腔C11的中心在第一方向L上的投影之间;第二滤波支路40与第四滤波支路60沿第一方向L间隔排布,第一滤波支路30和第三滤波支路50位于第二滤波支路40和第四滤波支路60之间,第一滤波支路30的第三滤波腔A3的中心在第一方向L上的投影位于第一公共腔20在第一方向L上的投影和第三滤波支路50的第三滤波腔C3的中心在第一方向L上的投影之间,第三滤波支路50的第三滤波腔C3的中心在第一方向L上的投影位于第二公共腔70在第一方向L上的投影和第一滤波支路30的第三滤波腔A3的中心在第一方向L上的投影之间。
壳体10还包括:第二端口,与所述第二公共腔70连接;第五端口,与所述第三滤波支路50的第九滤波腔C9连接;第六端口,与所述第四滤波支路60的第十一滤波腔D11连接。其中,第二端口、第五端口和第六端口均为抽头。
其中,第三滤波支路50的带宽位于:1707MHz-1788MHz。具体地,第一端口与第一公共腔20之间的耦合带宽为401MHz-450MHz;第一公共腔20与第三滤波支路50的第一滤波腔C1之间的耦合带宽为154MHz-175MHz;第三滤波支路50的第一滤波腔C1与第三滤波支路50的第二滤波腔C2之间的耦合带宽为52MHz-62MHz;第三滤波支路50的第二滤波腔C2与第三滤波支路50的第三滤波腔C3之间的耦合带宽为40MHz-49MHz;第三滤波支路50的第二滤波腔C2与第三滤波支路50的第四滤波腔C4之间的耦合带宽为13MHz-19MHz;第三滤波支路50的第三滤波腔C3与第三滤波支路50的第四滤波腔C4之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第三滤波支路50的第四滤波腔C4与第三滤波支路50的第五滤波腔C5之间的耦合带宽为40MHz-49MHz;第三滤波支路50的第五滤波腔C5与第三滤波支路50的第六滤波腔C6之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第三滤波支路50的第六滤波腔C6与第三滤波支路50的第七滤波腔C7之间的耦合带宽为20MHz-26MHz;第三滤波支路50的第七滤波腔C7与第三滤波支路50的第八滤波腔C8之间的耦合带宽为36MHz-44MHz;第三滤波支路50的第七滤波腔C7与第三滤波支路50的第九滤波腔C9之间的耦合带宽为32MHz-40MHz;第三滤波支路50的第八滤波腔C8与第三滤波支路50的第九滤波腔C9之间的耦合带宽为57MHz-67MHz;第三滤波支路50的第九滤波腔C9与第二端口之间的耦合带宽为84MHz-97MHz。因此本实施例的滤波器91的第三滤波支路50的带宽位于1707MHz-1788MHz,能够满足设计要求。
因此,第三滤波支路50第一个滤波腔C1至第九个滤波腔C9的谐振频率依次位于以下范围内:1740MHz-1742MHz、1744MHz-1746MHz、1761MHz-1763MHz、1745MHz-1747MHz、1745MHz-1747MHz、1768MHz-1770MHz、1743MHz-1745MHz、1772MHz-1774MHz、1746MHz-1748MHz。
第四滤波支路60的带宽位于1800MHz-1882MHz。具体地,第一公共腔20与第四滤波支路60的第一滤波腔D1之间的耦合带宽为79MHz-92MHz,第四滤波支路60的第一滤波腔D1与第四滤波支路60的第二滤波腔D2之间的耦合带宽为62MHz-73MHz;第四滤波支路60的第二滤波腔D2与第四滤波支路60的第三滤波腔D3之间的耦合带宽为38MHz-46MHz;第四滤波支路60的第二滤波腔D2与第四滤波支路60的第四滤波腔D4之间的耦合带宽为-22MHz--20MHz;第四滤波支路60的第三滤波腔D3与第四滤波支路60的第四滤波腔D4之间的耦合带宽为34MHz-42MHz;第四滤波支路60的第四滤波腔D4与第四滤波支路60的第五滤波腔D5之间的耦合带宽为38MHz-46MHz;第四滤波支路60的第五滤波腔D5与第四滤波支路60的第六滤波腔D6之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第四滤波支路60的第五滤波腔D5与第四滤波支路60的第七滤波腔D7之间的耦合带宽为-16MHz--13MHz;第四滤波支路60的第六滤波腔D6与第四滤波支路60的第七滤波腔D7之间的耦合带宽为35MHz-43MHz;第四滤波支路60的第七滤波腔D7与第四滤波支路60的第八滤波腔D8之间的耦合带宽为32MHz-40MHz;第四滤波支路60的第七滤波腔D7与第四滤波支路60的第九滤波腔D9之间的耦合带宽为-22MHz--20MHz;第四滤波支路60的第八滤波腔D8与第四滤波支路60的第九滤波腔D9之间的耦合带宽为34MHz-42MHz;第四滤波支路60的第九滤波腔D9与第四滤波支路60的第十滤波腔D10之间的耦合带宽为38MHz-46MHz;第四滤波支路60的第十滤波腔D10与第四滤波支路60的第十一滤波腔D11之间的耦合带宽为57MHz-67MHz;第四滤波支路60的第十一滤波腔D11与第二端口之间的耦合带宽为79MHz-92MHz。因此本实施例的滤波器91的第四滤波支路60的带宽位于1800MHz-1882MHz,能够满足设计要求。
因此,第四滤波支路60第一个滤波腔D1至第十一个滤波腔D11的谐振频率依次位于以下范围内:1840MHz-1842MHz、1840MHz-1842MHz、1819MHz-1821MHz、1841MHz-1843MHz、1841MHz-1843MHz、1825MHz-1827MHz、1840MHz-1842MHz、1840MHz-1842MHz、1818MHz-1820MHz、1837MHz-1839MHz、1859MHz-1861MHz、1840MHz-1842MHz。
图7是本申请的仿真结果示意图。其中,请参照频带曲线110,此时的第二滤波支路40和第四滤波支路60的带宽为1800MHz~1882MHz;经试验测得:当频率在1690MHz时,此时的带宽抑制大于22dB;频率在1805MHz时,此时的带宽抑制大于92dB;请参照频点曲线100,此时的第一滤波支路30和第三滤波支路50的带宽为1707MHz~1788MHz。经试验测得:当频率为1785MHz时,带宽大于107dB;当频率为1890MHz时,此时的带宽抑制大于18dB;当频率为1920MHz时,此时的带宽抑制大于85dB。因此,能够提高滤波器91的带外抑制等性能。
需要注意的是,本申请的两个或者多个耦合零点的参数可能相同;在仿真图中,相同参数的耦合零点展示为同一耦合零点。
如图8所示,本申请还提供一种通信设备90,通信设备90包括天线93和与天线93连接的射频单元,射频单元包括上述的滤波器91,用于对射频信号进行滤波。需要说明的是,本申请的实施方式为滤波器91,也可以成为合路器,即双频合路器,在其他一些实施方式中也可以被成为双工器。
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 (10)
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;
第一公共腔,设置在所述壳体上;
第一滤波支路,与所述第一公共腔耦合,所述第一滤波支路由沿第一耦合路径依次耦合的九个滤波腔组成,并形成所述第一滤波支路的三个耦合零点;
第二滤波支路,与所述第一公共腔耦合,所述第二滤波支路由沿第二耦合路径依次耦合的十一个滤波腔组成,并形成所述第二滤波支路的四个耦合零点;
其中,所述第一公共腔分别与所述第一滤波支路的第一滤波腔和所述第二滤波支路的第一滤波腔连接。
2.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述第一公共腔、所述第一滤波支路的九个滤波腔沿所述第一耦合路径依次相邻设置;
所述第一滤波支路的第一滤波腔和第二滤波腔沿所述第一方向排布,且所述第一滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔及第三滤波腔呈正三角形设置;
所述第一滤波支路的第四滤波腔、第五滤波腔及第六滤波腔沿所述第一方向排布,所述第一滤波支路的第三滤波腔的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一滤波腔的中心在所述第二方向上的投影和所述第一滤波支路的第四滤波腔的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五滤波腔、第六滤波腔及第七滤波腔呈正三角形设置;且所述第一滤波支路的第七滤波腔的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三滤波腔的中心在所述第二方向上的投影和所述第一滤波支路的第五滤波腔的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七滤波腔、第八滤波腔及第九滤波腔呈正三角形设置,且所述第一滤波支路的第八滤波腔还与所述第一滤波支路的第二滤波腔相邻设置,所述第一滤波支路的第七滤波腔的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九滤波腔的中心在所述第一方向上的投影和所述第一滤波支路的第七滤波腔的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第一滤波腔与所述第一滤波支路的第三滤波腔之间、所述第一滤波支路的第三滤波腔与所述第一滤波支路的第五滤波腔之间、所述第一滤波支路的第七滤波腔与所述第一滤波支路的第九滤波腔之间分别感性交叉耦合,以形成所述第一滤波支路的三个感性耦合零点。
4.根据权利要求2所述的滤波器,其特征在于,所述第二滤波支路的第三滤波腔、第八滤波腔、第九滤波腔、第十滤波腔、第六滤波腔及第四滤波腔依次相邻且其中心连线呈正六边形设置;
所述第二滤波支路的第七滤波腔分别与所述第二滤波支路的第三滤波腔、第八滤波腔、第九滤波腔、第十滤波腔、第六滤波腔及第四滤波腔相邻设置;
所述第一公共腔与所述第一滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔、第三滤波腔沿所述第二方向依次相邻排布;
所述第二滤波支路的第五滤波腔、第六滤波腔、第十滤波腔及第十一滤波腔沿所述第二方向依次相邻排布;
所述第二滤波支路的第二滤波腔与所述第二滤波支路的第四滤波腔之间、所述第二滤波支路的第四滤波腔与所述第二滤波支路的第六滤波腔之间、所述第二滤波支路的第七滤波腔与所述第二滤波支路的第九滤波腔之间分别容性交叉耦合,以形成所述第二滤波支路的三个容性耦合零点;所述第二滤波支路的第九滤波腔与所述第二滤波支路的第十一滤波腔之间感性交叉耦合,以形成所述第二滤波支路的一个感性耦合零点。
5.根据权利要求4所述的滤波器,其特征在于,所述滤波器还包括:
第二公共腔,设置在所述壳体上;
第三滤波支路,与所述第二公共腔耦合,所述第三滤波支路由沿第三耦合路径依次耦合的九个滤波腔组成,并形成所述第一滤波支路的三个耦合零点;
第四滤波支路,与所述第二公共腔耦合,所述第四滤波支路由沿第四耦合路径依次耦合的十一个滤波腔组成,并形成所述第四滤波支路的四个耦合零点;
其中,所述第二公共腔分别与所述第三滤波支路的第一滤波腔和所述第四滤波支路的第一滤波腔连接。
6.根据权利要求5所述的滤波器,其特征在于,所述第二公共腔、所述第三滤波支路的九个滤波腔沿所述第二耦合路径依次相邻设置;
所述第三滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔及第三沿所述第一方向排布,且所述第三滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔及第四滤波腔呈正三角形设置,所述第三滤波支路的第四滤波腔的中心在所述第一方向上的投影位于所述第三滤波支路的第二滤波腔的中心在所述第一方向上的投影和所述第三滤波支路的第三滤波腔的中心在所述第一方向上的投影之间;
所述第三滤波支路的第五滤波腔、第六滤波腔及第七滤波腔呈正三角形设置,且所述第三滤波支路的第四滤波腔的中心在所述第二方向上的投影位于所述第三滤波支路的第三滤波腔的中心在所述第二方向上的投影和所述第三滤波支路的第五滤波腔的中心在所述第二方向上的投影之间,所述第三滤波支路的第七滤波腔的中心在所述第二方向上的投影位于所述第三滤波支路的第五滤波腔的中心在所述第二方向上的投影和所述第五滤波支路的第六滤波腔的中心在所述第二方向上的投影之间;
所述第三滤波支路的第七滤波腔、第八滤波腔及第九滤波腔呈正三角形设置;
所述第三滤波支路的第二滤波腔与所述第三滤波支路的第四滤波腔之间、所述第三滤波支路的第五滤波腔与所述第三滤波支路的第七滤波腔之间、所述第三滤波支路的第七滤波腔与所述第三滤波支路的第九滤波腔之间分别形成感性交叉耦合,以形成所述第三滤波支路的三个感性耦合零点。
7.根据权利要求6所述的滤波器,其特征在于,所述第四滤波支路的第三滤波腔、第四滤波腔、第五滤波腔、第六滤波腔、第九滤波腔及第十一滤波腔依次相邻且其中心连线呈正六边形设置;
所述第四滤波支路的第十滤波腔分别与所述第四滤波支路的第三滤波腔、第四滤波腔、第五滤波腔、第六滤波腔、第九滤波腔及第十一滤波腔相邻设置;
所述第二公共腔与所述第四滤波支路的第一滤波腔相邻设置,所述第四滤波支路的第一滤波腔相对于所述第二公共腔向所述壳体在所述第一方向上的中分线靠拢;
所述第四滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔、第三滤波腔及第四滤波腔沿所述第二方向依次排布;所述第四滤波支路的第六滤波腔和第五滤波腔沿所述第二方向排布;所述第四滤波支路的第八滤波腔和第九滤波腔沿所述第二方向排布;
所述第四滤波支路的第二滤波腔与所述第四滤波支路的第四滤波腔之间、所述第四滤波支路的第五滤波腔与所述第四滤波支路的第七滤波腔之间、所述第四滤波支路的第七滤波腔与所述第四滤波支路的第九滤波腔之间分别容性交叉耦合,以形成所述第四滤波支路的三个容性耦合零点;所述第四滤波支路的第九滤波腔与所述第四滤波支路的第十一滤波腔之间感性交叉耦合,以形成所述第四滤波支路的一个感性耦合零点。
8.根据权利要求7所述的滤波器,其特征在于,所述第一滤波支路与所述第三滤波支路沿所述第一方向间隔排布,所述第二滤波支路的第十一滤波腔的中心在所述第一方向上投影位于所述第二滤波支路的第八滤波腔的中心在所述第一方向上的投影和所述第四滤波支路的第八滤波腔的中心在所述第一方向上的投影之间,所述第四滤波支路的第八滤波腔的中心在所述第一方向上投影位于所述第四滤波支路的第六滤波腔的中心在所述第一方向上的投影和所述第三滤波支路的第十一滤波腔的中心在所述第一方向上的投影之间;
所述第二滤波支路与所述第四滤波支路沿所述第一方向间隔排布,所述第一滤波支路和所述第三滤波支路位于所述第二滤波支路和所述第四滤波支路之间,所述第一滤波支路的第三滤波腔的中心在所述第一方向上的投影位于所述第一公共腔在所述第一方向上的投影和所述第三滤波支路的第三滤波腔的中心在所述第一方向上的投影之间,所述第三滤波支路的第三滤波腔的中心在所述第一方向上的投影位于所述第二公共腔在所述第一方向上的投影和所述第一滤波支路的第三滤波腔的中心在所述第一方向上的投影之间。
9.根据权利要求7所述的滤波器,其特征在于,所述壳体上还设有:
第一端口,与所述第一公共腔连接;
第二端口,与所述第二公共腔连接;
第三端口,与所述第一滤波支路的第九滤波腔连接;
第四端口,与所述第二滤波支路的第十一滤波腔连接;
第五端口,与所述第三滤波支路的第九滤波腔连接;
第六端口,与所述第四滤波支路的第十一滤波腔连接。
10.一种通信设备,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,所述射频单元包括如权利要求1-9任意一项所述的滤波器,用于对射频信号进行滤波。
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