CN113675554B - 一种同轴腔滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同轴腔滤波器，包括一个或多个腔本体，腔本体内部设有固定在腔本体底部的耦合筋，连接耦合筋且相隔一定间距的两个或两个以上的谐振柱，以及设于两个相邻的谐振柱与耦合筋的间隔空间内的一个或多个抽头片；耦合筋包括固定在腔本体底部的一个或多个筋条，和从筋条两端分别向上垂直延伸一定距离且与两个相邻的谐振柱连接的筋柱；谐振柱包括垂直连接筋柱的柱体，和设于柱体上方外边缘的环状帽。本发明的同轴腔滤波器通过在谐振柱和耦合筋构成的空间内增加抽头片，形成混合电磁耦合，产生传输零点，且只需两个谐振柱，具有低成本、结构简单、占据空间小的优点。

Description

一种同轴腔滤波器

【技术领域】

本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种同轴腔滤波器。

【背景技术】

通信技术的高速发展，使得滤波器广泛应用于通信系统，其已成为通信系统必不可少的元器件。随着频谱资源日趋紧张，各频段的互相干扰也愈加严重，通信系统对边频带抑制要求也越来越高，这就要求滤波器具有很好的选择性，而增加传输零点是实现强抑制有效手段。而传统的同轴腔滤波器如需要增加传输零点，往往需要三个以上的谐振柱与耦合筋形成电磁交叉耦合，产生一个传输零点。而如果需要更多的传输零点就需要增加谐振柱并增大滤波器体积。所以，现有技术的同轴腔滤波器的传输零点的产生，受限于排腔方案和腔数，很难在有限的空间内形成想要的电磁交叉耦合结构来满足增加传输零点的要求。

因此，亟需提出一种新型结构的同轴腔滤波器，可以利用更少的谐振柱并产生更多的传输零点，提高抑制效果。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种同轴腔滤波器，其可以利用更少的谐振柱产生更多的传输零点，提高抑制效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种同轴腔滤波器包括一个或多个腔本体，其特征在于：所述腔本体为密闭的立体几何形状，内部设有固定在腔本体底部的耦合筋，连接所述耦合筋且相隔一定间距的两个或两个以上的谐振柱，以及设于两个相邻的所述谐振柱与所述耦合筋的间隔空间内的一个或多个抽头片；所述耦合筋包括固定在所述腔本体底部的一个或多个筋条，和从所述筋条两端分别向上垂直延伸一定距离且与两个相邻的所述谐振柱连接的筋柱；所述谐振柱包括垂直连接所述筋柱的柱体，和设于所述柱体上方外边缘的环状帽。

更进一步地，所述抽头片为一端折弯的金属片，始端连接所述环状帽的边缘处，末端朝相邻的谐振柱的柱体方向垂直向下折弯一定距离且不接触所述筋条；且相邻两个所述抽头片之间相隔一定距离。

更进一步地，所述抽头片与所述谐振柱为一体连接结构。

更进一步地，所述抽头片为一端折弯的金属片，所述抽头片的始端连接在所述柱体与所述筋柱之间，末端朝相邻的筋柱方向垂直向下折弯一定距离且不接触所述筋条；且相邻两个所述抽头片之间相隔一定距离。

更进一步地，所述连接在所述柱体与所述筋柱之间的抽头片的始端为L形片状结构，朝垂直于所述筋条的方向水平延伸一定距离后，再朝平行于所述筋条的方向水平延伸。

更进一步地，所述抽头片为两端折弯的金属片，所述抽头片的中间部分绝缘连接在所述筋条上，两端分别朝两个相邻的谐振柱的柱体方向垂直向上折弯，或分别朝两个相邻的筋柱方向垂直向下折弯；且所述抽头片不接触所述耦合筋和所述谐振柱。

更进一步地，所述抽头片的中间部分为中间凹陷或中间凸起的凹槽结构。

更进一步地，所述耦合筋还包括从所述筋条向外分支而成的枝节筋；所述抽头片的中间部分绝缘连接所述枝节筋。

更进一步地，所述抽头片的两端分别朝两个相邻的所述谐振柱方向水平折弯。

更进一步地，所述谐振柱呈一字型、三角形或圆形分布；所述耦合筋整体为一字型、三角形或圆形。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的同轴腔滤波器通过在谐振柱和耦合筋构成的空间内增加抽头片，形成混合电磁耦合，产生传输零点，且只需两个谐振柱，具有低成本、结构简单、占据空间小的优点。

【附图说明】

图1-1是本发明实施例1的两腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图1-2是本发明实施例1的两腔同轴腔滤波器腔本体结构分解图；

图1-3是本发明实施例1的三腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图1-4是本发明实施例1的三腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图2-1是本发明实施例2的两腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图2-2是本发明实施例2的两腔同轴腔滤波器腔本体结构分解图；

图2-3是本发明实施例2的三腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图3-1是本发明实施例3的两腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图3-2是本发明实施例3的两腔同轴腔滤波器腔本体结构分解图；

图4-1是本发明实施例4的两腔同轴腔滤波器腔本体结构剖视图；

图4-2是本发明实施例4的两腔同轴腔滤波器腔本体结构分解图；

图5-1是本发明实施例5的两腔同轴腔滤波器腔本体结构俯视图；

图5-2是本发明实施例5的两腔同轴腔滤波器腔本体结构分解图。

【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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的同轴腔滤波器包括一个或多个腔本体，每个腔本体均为密闭的立体几何形状，内部设有固定在腔本体底部的耦合筋，连接耦合筋且相隔一定间距的两个或两个以上的谐振柱，以及设于两个相邻的谐振柱与耦合筋的间隔空间内的一个或多个抽头片。

具体的，腔本体可以是椭圆柱体、三角圆柱体，正方体，六角柱体等几何立体形状，腔本体内部为密闭空间，可通过焊接等方式密封。谐振柱、耦合筋和抽头片均由可导电的金属材料制成，通电后，电磁波在三者之间形成电耦合和磁耦合，当电耦合与磁耦合相当时，会产生传输零点，若电耦合强于磁耦合，会在通带上边频产生一个传输零点，若磁耦合强于电耦合，会在通带下边频产生一个传输零点。两者比值越接近1，则传输零点越靠近通带。在本发明实施例中，两个谐振柱和耦合筋之间形成两腔电磁场，三个谐振柱和耦合筋之间形成三腔电磁场，以此类推，谐振柱越多腔数也越多。抽头片与谐振柱和耦合筋之间会形成电耦合，谐振柱与耦合筋之间会形成磁耦合，通过调节抽头片的形状大小，可以相应调节电耦合的强度，通过调节谐振柱之间的耦合筋的形状和大小，可以相应调节磁耦合强度，，从而达到产生传输零点的目的。

具体的，耦合筋包括固定在腔本体底部的一个或多个筋条，和从筋条两端分别向上垂直延伸一定距离且与两个相邻的谐振柱连接的筋柱；谐振柱包括垂直连接筋柱的柱体，和设于柱体上方外边缘的环状帽。

抽头片可设置在环状帽上，或设置在筋柱与柱体之间，或设置在筋条上，或设置在腔本体中除耦合筋和谐振柱外的其他空间内。

请参考图1-1和图1-2，为本发明实施例1的同轴腔滤波器的腔本体结构图，在本实施例1中，抽头片5设置在谐振柱2的环状帽7上。具体的，抽头片5为一端折弯的金属片，有两个，分别连接两个谐振柱2。抽头片5的始端连接环状帽7的边缘处，末端朝相邻的谐振柱2的柱体9方向垂直向下折弯一定距离且不接触筋条10；且相邻两个抽头片5之间相隔一定距离。

本实施例包括两个谐振柱，构成两腔同轴腔滤波器。其中，腔本体由腔体壁4和盖板1组成，整体为椭圆柱体。耦合筋6固定在腔体壁4的底板上，筋条10整体呈一字型，两端的筋柱9为螺孔。谐振柱2的柱体8与筋柱9口径相同，两者通过螺钉3与螺孔的配合紧固。

电磁波在底部耦合筋6与两个谐振柱2构成的空间内形成了磁耦合，两个谐振柱2与两个抽头片5之间形成了电耦合，电耦合和磁耦合共同在一个空间内，形成了混合电磁耦合，可产生一个传输零点。因此，本实施例只需两个谐振柱即可实现一个传输零点，不仅节约空间，还提高了抑制效果。

如需要产生更多的传输零点，则只需相应增加谐振柱和抽头片即可。具体的，请参考图1-3，筋条10延伸了一段，仍然呈一字型结构。谐振柱2有3个，形成了三腔同轴腔滤波器。每两个相邻的谐振柱2上设有一个抽头片5，共有4个，结构不变。

具体的，电磁波在第一个谐振柱与第二个谐振柱之间形成了第一个混合电磁耦合，在第二个谐振柱和第三个谐振柱之间形成了第二个混合电磁耦合，因此，产生了两个传输零点。

另外，本实施例的三腔同轴腔滤波器的腔本体也可设置成三角柱体，具体的，如图1-4所示。在腔本体的三个角上分别设有一个谐振柱2，同时，耦合筋6整体呈三角形，筋柱9也对应设置在三个角上。在第一个谐振柱和第二个谐振柱上设有一个抽头片5。第三个谐振柱上没有设置抽头片，但是，本领域技术人员也可根据实际情况在每个谐振柱上均设置一个或两个抽头片，都不影响本发明的实施。

电磁波在腔本体底部耦合筋与谐振柱构成的空间内产生磁耦合，两个抽头片和两个谐振柱构成的空间内产生电耦合，整体形成混合电磁耦合，会产生一个传输零点。而混合电磁耦合的总耦合在两个非相邻的谐振柱(第三个谐振柱与第一个、第二个谐振柱)之间也形成了交叉耦合，也会产生一个传输零点。因此，总共能够产生两个传输零点。

在以上图中所示实施例1中，抽头片5与谐振柱2均为一体连接结构，也可以是分体结构，本领域技术人员可根据实际情况进行设置。

除了以上图中所示实施例1的抽头片外，本发明还提供另一种连接在筋柱和柱体之间的抽头片，具体的，请参考图2-1，为本发明实施例2的两腔同轴腔滤波器的腔本体结构图。

在本实施例2中，抽头片8的始端连接在柱体与筋柱之间，末端朝相邻的筋柱9方向垂直向下折弯一定距离且不接触筋条10；且相邻两个抽头片8之间相隔一定距离。

另外，如图2-2所示，抽头片8的始端可以是L形片状折弯结构，抽头片8朝垂直于筋条10的方向水平延伸一定距离后，再朝平行于筋条10的方向水平延伸。

或者，抽头片8的始端也可以是一字形，U字形，Z字形等，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，都不影响本发明的实施。抽头片8的末端均为垂直向下折弯。

电磁波在底部耦合筋6与两个谐振柱2构成的空间内形成了磁耦合，两个谐振柱2与两个抽头片8之间形成了电耦合，电耦合和磁耦合共同在一个空间内，形成了混合电磁耦合，产生了一个传输零点。

同样的，和实施例1一样，如果需要产生更多的传输零点，相应增加谐振柱和抽头片即可。

再如图2-3所示，为三角柱体的三腔同轴腔滤波器的腔本体结构图。抽头片8设置在第一个谐振柱和第二个谐振柱与耦合筋的连接处。第三个谐振柱上没有设置抽头片，但是，本领域技术人员也可根据实际情况在每个谐振柱上均设置一个或两个抽头片，都不影响本发明的实施。

电磁波在腔本体底部耦合筋与谐振柱构成的空间内产生磁耦合，两个抽头片和两个谐振柱构成的空间内产生电耦合，整体形成混合电磁耦合，会产生一个传输零点。而混合电磁耦合的总耦合在两个非相邻的谐振柱(第三个谐振柱与第一个、第二个谐振柱)之间也形成了交叉耦合，也会产生一个传输零点。因此，总共能够产生两个传输零点。

在以上图中所示实施例2中，抽头片8与谐振柱2为分体连接结构，也可以是一体连接结构，本领域技术人员可根据实际情况进行设置。

本发明还提供另一种设置在筋条上的抽头片，具体的，请参考图3-1和图3-2，为本发明实施例3的两腔同轴腔滤波器的腔本体结构图。

在本实施例3中，抽头片13为两端折弯的金属片，抽头片13的中间部分16通过支撑介质12绝缘连接在筋条10上，两端部分17分别朝两个相邻的筋柱9方向垂直向下折弯；且抽头片13不接触耦合筋6和谐振柱2。另外，在本实施例中，抽头片13的中间部分16为中间凹陷的凹槽结构，当然也可以为平面结构，或中间凸起的凹槽结构，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，都不影响本发明的实施。

具体的，支撑介质12由绝缘材料制成，包括连接筋条10中间部分的支撑座15和卡接支撑座的卡扣14。抽头片13通过卡扣14卡接在支撑座15上。当然，除了此种绝缘卡接方式外，还可以设置成绝缘螺纹连接等其他连接方式，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，都不影响本发明的实施。

另外，抽头片的两端也可以垂直向上折弯，具体的，如图4-1和图4-2所示，为本发明实施例4的两腔同轴腔滤波器腔本体结构图，在本实施例4中，抽头片13的中间部分18固定在支撑介质12上，两端部分19分别朝两个相邻的筋柱9方向垂直向上折弯；且抽头片13不接触耦合筋6和谐振柱2。

在以上本实施例3和实施例4所示的同轴腔滤波器中，电磁场在腔本体底部耦合筋6与谐振柱2构成的空间内产生磁耦合，在抽头片13和两个谐振柱2构成的空间内产生电耦合，电耦合和磁耦合共同在一个空间内，形成了混合电磁耦合，产生了一个传输零点。

同理，如要在本实施例3和实施例4的基础上增加传输零点，只需相应的增加谐振柱和抽头片即可。腔本体同样可以是椭圆柱体，三角柱体等几何立方体形状。

再如图5-1和图5-2所示，为本发明实施例5的两腔同轴腔滤波器腔本体结构图。在本实施例5中，耦合筋6还包括从筋条10的分支形成的枝节筋20，离枝节筋20末端设有与抽头片连接的筋柱9。抽头片21的中间部分22通过绝缘介质垫片24绝缘连接筋柱9，再通过螺钉3紧固。抽头片21的两端部分23分别朝两个相邻的谐振柱2方向水平折弯。

具体的，本实施例5中，枝节筋20垂直于筋条10，并处于筋条10中间，也可以将枝节筋20与筋条10之间的角度设置为其他角度，枝节筋20也可以处于筋条10两端靠近筋柱9的位置。本领域技术人员可根据实际情况进行设置，都不影响本发明的实施。

在本实施例5的同轴腔滤波器中，电磁场在腔本体底部耦合筋6与谐振柱2构成的空间内产生磁耦合，在抽头片21和两个谐振柱2构成的空间内产生电耦合，电耦合和磁耦合共同在一个空间内，形成了混合电磁耦合，产生了一个传输零点。

同理，如要在本实施例5的基础上增加传输零点，只需相应的增加谐振柱、抽头片和枝节筋即可。腔本体同样可以是椭圆柱体，三角柱体等几何立方体形状。

综上所述，本发明实施例的同轴腔滤波器通过在谐振柱和耦合筋构成的空间内增加抽头片，形成混合电磁耦合，产生传输零点，且只需两个谐振柱，具有低成本、结构简单、占据空间小的优点。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，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，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种同轴腔滤波器，包括一个或多个腔本体，其特征在于：所述腔本体为密闭的立体几何形状，内部设有固定在腔本体底部的耦合筋，连接所述耦合筋且相隔一定间距的两个或两个以上的谐振柱，以及设于两个相邻的所述谐振柱与所述耦合筋的间隔空间内的一个或多个抽头片；所述抽头片为两端折弯的金属片，所述耦合筋包括固定在所述腔本体底部的一个或多个筋条，和从所述筋条两端分别向上垂直延伸一定距离且与两个相邻的所述谐振柱连接的筋柱，还包括从所述筋条向外分支而成的枝节筋；所述抽头片的中间部分绝缘连接所述枝节筋，且所述抽头片不接触所述耦合筋和所述谐振柱，所述抽头片的两端分别朝两个相邻的所述谐振柱方向水平折弯；所述谐振柱包括垂直连接所述筋柱的柱体，和设于所述柱体上方外边缘的环状帽; 所述抽头片、谐振柱和耦合筋之间形成电耦合，所述谐振柱与耦合筋之间形成磁耦合，通过调节所述抽头片的形状大小，相应调节电耦合的强度；通过调节所述谐振柱之间的耦合筋的形状和大小，相应调节磁耦合的强度，从而产生传输零点。

2.如权利要求1所述的同轴腔滤波器，其特征在于：所述枝节筋末端设有与抽头片连接的筋柱，所述抽头片的中间部分绝缘连接筋柱。

3.如权利要求1所述的同轴腔滤波器，其特征在于：所述谐振柱呈一字型、三角形或圆形分布；所述耦合筋整体为一字型、三角形或圆形。

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