CN113675565A - 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；发射滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的八个发射滤波腔组成；发射滤波支路的第三发射滤波腔和第五发射滤波腔之间、第五发射滤波腔和第八发射滤波腔之间、第六发射滤波腔和第八发射滤波腔之间分别容性交叉耦合；其中，发射滤波支路的带宽范围为2110MHz‑2170MHz；接收滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的七个接收滤波腔组成；接收滤波支路的第一接收滤波腔和第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第六接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第七接收滤波腔之间分别容性交叉耦合；其中接收滤波支路的带宽范围为1920MHz‑1980MHz。通过这种方式，能够提高滤波器的阻带抑制性能。

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

腔体滤波器是现代移动通讯系统的关键设备，被广泛应用于无线通讯基站及各类通信终端；腔体滤波器是由射频连接器、腔体、盖板、多个谐振器单元、及频率调谐与耦合强度调节组件构成，多个谐振单元谐振频率分布于通带范围内，对于谐振频率外的信号具备阻隔功能，从而实现对微波传输信号的择取功能；腔体滤波器具有结构可靠、滤波频带宽、寄生通带远离信道、Q值高、电性能稳定、散热性能好等优点。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，现有的腔体滤波器内多个滤波腔排布复杂不规则，增加滤波器体积，导致腔体滤波器的阻带抑制性能较差。

发明内容

本申请提供一种滤波器及通信设备，以提高滤波器的阻带抑制性能。

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；发射滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的八个发射滤波腔组成；发射滤波支路的第三发射滤波腔和第五发射滤波腔之间、第五发射滤波腔和第八发射滤波腔之间、第六发射滤波腔和第八发射滤波腔之间分别容性交叉耦合；其中，发射滤波支路的带宽范围为2110MHz-2170MHz；接收滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的七个接收滤波腔组成；接收滤波支路的第一接收滤波腔和第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第六接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第七接收滤波腔之间分别容性交叉耦合；其中接收滤波支路的带宽范围为1920MHz-1980MHz。

可选地，发射滤波支路的八个发射滤波腔划分成沿第二方向排布的两列，第二方向与第一方向相互垂直设置；发射滤波支路的第一发射滤波腔、第二发射滤波腔、第三发射滤波腔、第五发射滤波腔及第八发射滤波腔为一列且沿第一方向依次排布；发射滤波支路的第四发射滤波腔、第六发射滤波腔及第七发射滤波腔为一列且沿第一方向依次排布。八个发射滤波腔划分成沿第二方向依次排列成的两列，八个发射滤波腔规则排布，从而缩小发射滤波支路的体积，进而缩小滤波器的体积。

可选地，发射滤波支路的八个发射滤波腔依次窗口耦合；发射滤波支路的第三发射滤波腔和第五发射滤波腔之间、第五发射滤波腔和第八发射滤波腔之间、第六发射滤波腔和第八发射滤波腔之间分别设置第一飞杆；其中，第一飞杆包括第一耦合部、第二耦合部及第一连接部，第一连接部的两端分别与第一耦合部和第二耦合部连接。通过第一飞杆可以实现容性交叉耦合，并且第一飞杆可使其结构简单，便以加工和制造。

可选地，每个发射滤波腔设置有第一安装柱、第一谐振杆和第一调谐杆；第一谐振杆，包括第一U形侧壁及由第一U形侧壁形成的第一中空内腔；第一调谐杆，第一调谐杆的一端置于第一中空内腔内；其中，第一U形侧壁的两端向背离第一中空内腔的方向弯折延伸，以在第一U形侧壁的两端形成第一盘状结构，第一盘状结构与第一U形侧壁的底部平行设置；第一U形侧壁固定在第一安装柱上。通过发射滤波支路耦合路径上相邻的两个滤波腔之间为纯窗口耦合，降低滤波器的成本；并且第一谐振杆通过第一安装柱可以固定在壳体上，并且通过调节第一调谐杆在第一中空内腔内的深度可以调节第一谐振腔的谐振频率。

可选地，接收滤波支路划分成沿第二方向排布的三列；接收滤波支路的第一接收滤波腔、第三接收滤波腔及第五接收滤波腔为一列且沿第一方向依次排布；接收滤波支路的第二接收滤波腔、第四接收滤波腔及第六接收滤波腔及为一列且沿第一方向依次排布；接收滤波支路的第七接收滤波腔为第一方向依次排布的一列且第七接收滤波腔与第四接收滤波腔及第三接收滤波腔呈直线排布。接收滤波支路划分成沿第二方向依次排列的三列，七个接收滤波腔规则排布，从而缩小接收滤波支路的体积，进而缩小滤波器的体积。

可选地，接收滤波支路的第一接收滤波腔和第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第六接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第七接收滤波腔之间分别设置第二飞杆；其中，第二飞杆包括第三耦合部、第四耦合部及第二连接部，第二连接部的两端分别与第三耦合部和第四耦合部连接。通过第二飞杆可以实现容性交叉耦合，并且第二飞杆可使其结构简单，便以加工和制造。

可选地，接收滤波支路的七个接收滤波腔依次窗口耦合，接收滤波支路的第一接收滤波腔与第二接收滤波腔之间、第二接收滤波腔与第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔与第五接收滤波腔之间分别设置金属耦合筋。通过接收滤波支路耦合路径上相邻的两个滤波腔之间为纯窗口耦合，降低滤波器成本，并且通过金属耦合筋可以提高接收滤波支路耦合路径上第一接收滤波腔与第二接收滤波腔之间、第二接收滤波腔与第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔与第五接收滤波腔之间的耦合强度，从而减少能量的损失，提高能量传输的质量。

可选地，每个接收滤波腔设置有第二安装柱、第二谐振杆和第二调谐杆；第二谐振杆，包括第二U形侧壁及由第二U形侧壁形成的第二中空内腔；第二调谐杆，第二调谐杆的一端置于第二中空内腔内；其中，第二U形侧壁的两端向背离第二中空内腔的方向弯折延伸，以在第二U形侧壁的两端形成第二盘状结构，第二盘状结构与第二U形侧壁的底部平行设置；第二U形侧壁固定在第二安装柱上。第二谐振杆通过第二安装柱可以固定在壳体上，并且通过调节第二调谐杆在第二中空内腔内的深度可以调节第二谐振腔的谐振频率。

可选地，第一端口，与发射滤波支路的第八发射滤波腔和接收滤波支路的第七接收滤波腔连接；

第二端口，与发射滤波支路的第一发射滤波腔连接；

第三端口，与接收滤波支路的第一接收滤波腔连接。

发射滤波支路和接收滤波支路通过共用第一端口，可以节约成本，缩小滤波器的体积。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种通信设备。通信设备包括天线和与天线连接的射频单元，射频单元包括上述滤波器，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，本申请实施例的发射滤波支路的第三发射滤波腔和第五发射滤波腔之间、第五发射滤波腔和第八发射滤波腔之间、第六发射滤波腔和第八发射滤波腔之间分别容性交叉耦合，能够很好地控制发射滤波支路带宽的高端抑制，以获得较好的带宽高端抑制，且能够很好地控制发射滤波支路带宽的低端抑制，以获得较好的带宽低端抑制；接收滤波支路的第一接收滤波腔和第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第六接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第七接收滤波腔之间容性交叉耦合，能够很好地控制接收滤波支路带宽的高端抑制，以获得较好的带宽高端抑制，且能够很好地控制接收滤波支路带宽的低端抑制，获得较好的带宽低端抑制，因此，能够提高滤波器的阻带抑制性能；此外，发射滤波支路的带宽范围为2110MHz-2170MHz，能够精确地控制发射滤波支路的带宽；接收滤波支路的带宽范围为1920MHz-1980MHz，能够精确地控制接收滤波支路的带宽。

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是本申请滤波器发射滤波支路的结构示意图；

图2是图1实施例发射滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是图1实施例发射滤波腔的第一调谐杆、第一谐振杆及第一安装柱组合结构的结构示意图；

图4是图1实施例发射滤波支路中第一飞杆和第一支撑卡座组合结构的结构示意图；

图5是图1实施例发射滤波支路的等效电路结构示意图；

图6是图1实施例发射滤波支路的仿真结构示意图；

图7是本申请滤波器接收滤波支路的结构示意图；

图8是图7实施例接收滤波支路的拓扑结构示意图；

图9是图7实施例接收滤波支路的等效电路结构示意图；

图10是图7实施例接收滤波支路的仿真结构示意图；

图11是发射滤波支路和接收滤波支路组合形成滤波器的等效电路结构示意图；

图12是本申请通信设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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。基于本申请中的实施例，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，均属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。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。

本申请首先提出一种滤波器，请参阅图1和图2，图1是本申请滤波器发射滤波支路的结构示意图，图2是图1实施例发射滤波支路的拓扑结构示意图。本实施例滤波器10包括壳体11和发射滤波支路12。发射滤波支路12，设置在壳体11上，由依次耦合的八个发射滤波腔组成。

具体地，发射滤波支路12的八个发射滤波腔包括第一发射滤波腔A1、第二发射滤波腔A2、第三发射滤波腔A3、第四发射滤波腔A4、第五发射滤波腔A5、第六发射滤波腔A6、第七发射滤波腔A7、第八发射滤波腔A8；第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间、第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间、第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别容性交叉耦合；其中，发射滤波支路12的带宽范围为2110MHz-2170MHz。

可见，发射滤波支路12的第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间、第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间、第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别容性交叉耦合，能够很好地控制发射滤波支路带宽的高端抑制，以获得较好的带宽高端抑制，且能够很好地控制发射滤波支路带宽的低端抑制，以获得较好的带宽低端抑制，因此，能够提高滤波器10的阻带抑制性能；此外，发射滤波支路12的带宽范围为2110MHz-2170MHz，能够精确地控制发射滤波支路12的带宽。

可选地，如图1所示，发射滤波支路12的八个发射滤波腔划分成沿第二方向y排布的两列，第二方向y与第一方向x相互垂直设置；发射滤波支路12的第一发射滤波腔A1、第二发射滤波腔A2、第三发射滤波腔A3、第五发射滤波腔A5及第八发射滤波腔A8为一列且沿第一方向x依次排布；发射滤波支路12的第四发射滤波腔A4、第六发射滤波腔A6及第七发射滤波腔A7为一列且沿第一方向x依次排布。

可见，八个发射滤波腔划分成沿第二方向y依次排列成的两列，八个发射滤波腔规则排布，从而缩小发射滤波支路12的体积，进而缩小滤波器10的体积。

可选地，如图1所示，发射滤波支路12的八个发射滤波腔依次窗口耦合，即第一发射滤波腔A1与第二发射滤波腔A2之间窗口耦合，第二发射滤波腔A2与第三发射滤波腔A3之间窗口耦合，第三发射滤波腔A3与第四发射滤波腔A4之间窗口耦合，第四发射滤波腔A4与第五发射滤波腔A5之间窗口耦合，第五发射滤波腔A5与第六发射滤波腔A6之间窗口耦合，第六发射滤波腔A6与第七发射滤波腔A7之间窗口耦合，第七发射滤波腔A7与第八发射滤波腔A8之间窗口耦合。

由此可知，发射滤波支路12耦合路径上相邻的两个滤波腔之间为纯窗口耦合，所以可以降低滤波器10的成本。

请进一步参阅图3，图3是图1中发射滤波腔的第一调谐杆、第一谐振杆及第一安装柱组合结构的结构示意图。如图1和图3所示，每个发射滤波腔设置有第一安装柱40、第一谐振杆20和第一调谐杆30。其中，第一谐振杆20包括第一U形侧壁210及由第一U形侧壁210形成的第一中空内腔220；第一调谐杆30的一端置于第一中空内腔220内，可以通过调节第一调谐杆30在第一中空内腔220内的深度来调节第一谐振腔的谐振频率。其中，第一U形侧壁210的两端向背离第一中空内腔220的方向弯折延伸，以在第一U形侧壁210的两端形成第一盘状结构230，第一盘状结构230与第一U形侧壁210的底部平行设置。第一U形侧壁210固定在第一安装柱40上，如图3所示，第一U形侧壁210固定在第一安装柱40上，第一谐振杆20通过第一安装柱40固定在壳体11上。其中，本实施例的第一谐振杆20、第一中空内腔220及第一调谐杆30同轴设置。

进一步地，还可以在第一U形侧壁210的底部上设置安装孔(图未标)，第一安装柱40的一端固定在壳体11上，第一安装柱40的另一端安装在安装孔内，以将第一谐振杆20固定在第一安装柱40上；该安装孔可以是通孔，该安装孔可以是螺纹孔，第一安装柱40为螺柱。在其它实施例中，该安装孔还可以是盲孔。

可选地，本实施例的发射滤波腔可以为金属滤波腔，第一谐振杆20可以为金属谐振杆。

其中，本实施例的第一谐振杆20材质可以是易切1215MS。当然，在其它实施例中，第一谐振杆20还可以是M8号或者M4号螺杆等，采用铜或银材质等材质。

发射滤波支路12的八个发射滤波腔的尺寸相同，便于生产，节约成本。八个发射滤波腔的半径可以小于21mm，例如，20mm、19mm、18mm等。

由此可知，第一谐振杆20通过第一安装柱40可以固定在壳体11上，并且通过调节第一调谐杆30在第一中空内腔220内的深度可以调节第一谐振腔的谐振频率。

请参阅图4，图4是图1实施例发射滤波支路中第一飞杆和第一支撑卡座组合结构的结构示意图。发射滤波支路12的第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间、第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间、第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别设置第一飞杆60，以使得第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间、第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间、第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别容性交叉耦合。通过第一飞杆60的设置可使其结构简单，便以加工和制造，降低生成成本，提高方案的可实现性。

具体地，第一飞杆60包括第一耦合部610、第二耦合部620及第一连接部630，第一连接部630的两端分别与第一耦合部610和第二耦合部620连接，且第一耦合部610和第二耦合部620位于第一连接部630的同一侧。第一耦合部610、第一连接部630及第二耦合部620依次连接，形成第一飞杆60；第一耦合部610与第三发射滤波腔A3中的第一谐振杆20耦合设置，以第一耦合部610与第一谐振杆20之间形成耦合电容，第二耦合部620与第五发射滤波腔A5中的第一谐振杆20耦合设置，以第二耦合部620与第一谐振杆20之间形成耦合电容。

同理，发射滤波支路12的第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间、第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别设置第一飞杆60与第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间设置第一飞杆60类似，此处不再赘述。

如图4所示，滤波器10还包括：支撑卡座70可以设置在壳体11上，支撑卡座70设有通孔(图未标)，其中，第一连接部630贯穿该通孔，支撑卡座70可以将第一飞杆60固定。

本实施例的第一飞杆60可采用金属探针实现，支撑卡座70可以由PTFE或者工程塑料实现。如发射滤波支路12的第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间和/或第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别设置金属飞杆，金属飞杆包括螺钉以及连接螺钉的金属片，螺钉用于将金属片固定于第五发射滤波腔A5、第六发射滤波腔A6以及第八发射滤波腔A8的底台上，该底台直径可以为Φ5mm，因此，可以通过金属飞杆实现滤波支路12的第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间以及第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8的容性交叉耦合。

可见，发射滤波支路12的第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间、第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间、第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间分别容性交叉耦合，能够实现三个容性耦合零点，从而实现零点抑制，若采用单容性物料，则可以使得容性耦合零点一致性好，从而降低生产成本。

如图2所示，具体地，第三发射滤波腔A3和第五发射滤波腔A5之间容性交叉耦合，形成容性交叉耦合C₁，第五发射滤波腔A5和第八发射滤波腔A8之间容性交叉耦合，形成容性交叉耦合C₂，第六发射滤波腔A6和第八发射滤波腔A8之间容性交叉耦合，形成容性交叉耦合C₃，以形成发射滤波支路12的三个交叉耦合零点。其中，交叉耦合零点也称为传输零点，传输零点是传输函数等于零，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。

进一步地，滤波器10还包括盖板(图未示)，盖设在八个发射滤波腔上，且第一调谐杆30的另一端穿设在盖板上，其中，第一调谐杆30可以是金属螺杆。

另外，发射滤波支路12的等效电路如图5所示，输入端口处的阻抗Z1约为50欧姆，输出端口处的阻抗Z2约为50欧姆；为保证电磁信号在发射滤波支路12的八个发射滤波腔之间传输，需要在输入端口与第一发射滤波腔A1之间、耦合路径上的相邻滤波腔之间、形成交叉耦合的非级联的滤波腔之间及第八发射滤波腔A8与输出端口之间分别设置阻抗调节器ZV1，以实现阻抗匹配。

本实施例的滤波器10的发射滤波支路12的带宽范围为：2110MHz-2170MHz。具体地，第一端口与第一发射滤波腔A1之间的耦合带宽范围为62Mhz-73Mhz；第一发射滤波腔A1与第二发射滤波腔A2之间的耦合带宽范围为49Mhz-59Mhz；第二发射滤波腔A2与第三发射滤波腔A3之间的耦合带宽范围为34Mhz-42Mhz；第三发射滤波腔A3与第四发射滤波腔A4之间的耦合带宽范围为31Mhz-38Mhz；第三发射滤波腔A3与第五发射滤波腔A5之间的耦合带宽范围为(-6)Mhz-(-1.6)Mhz；第四发射滤波腔A4与第五发射滤波腔A5之间的耦合带宽范围为30Mhz-38Mhz；第五发射滤波腔A5与第六发射滤波腔A6之间的耦合带宽范围为23Mhz-30Mhz；第六发射滤波腔A6与第七发射滤波腔A7之间的耦合带宽范围为49Mhz-59Mhz；第六发射滤波腔A6与第八发射滤波腔A8之间的耦合带宽范围为(-2.4)Mhz-(-2)Mhz；第七发射滤波腔A7与第八发射滤波腔A8之间的耦合带宽范围为42Mhz-51Mhz；第八发射滤波腔A8与第二端口之间的耦合带宽范围为62Mhz-73Mhz，能够满足设计要求。

因此，滤波器10的第一发射滤波腔A1至第八发射滤波腔A8的谐振频率依次位于以下范围内：2139Mhz-2141Mhz、2139Mhz-2141Mhz、2139Mhz-2141Mhz、2135Mhz-2137Mhz、2139Mhz-2141Mhz、2139Mhz-2141Mhz、2138Mhz-2140Mhz、2139Mhz-2141Mhz。可见，各个谐振腔的谐振频率位于设计的带宽范围内，从而提高了制造、调试的便利性；也即采用相类似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。

再者，发射滤波支路12的仿真结果如图6所示，从图6中可知，经过实验测试，如频带曲线S1所示，共有一个低端耦合零点a和一个高端耦合零点b。发射滤波支路12有三个容性交叉耦合零点，但是因为零点的射频参数一样，会导致某些仿真点一样，因此仿真中仅显示两个交叉耦合零点。发射滤波支路12在频点2.104GHz(m13)的抑制为-20.968dB，发射滤波支路12在频点2.176GHz(m14)的抑制为-20.672dB。因此，能够满足发射滤波支路12的带外抑制的设计需求。

请参阅图7和图8，图7是本申请滤波器接收滤波支路的结构示意图，图8是图7实施例接收滤波支路的拓扑结构示意图。滤波器10还包括设置在壳体11上的接收滤波支路13，由依次耦合的七个接收滤波腔组成。

具体地，接收滤波支路13的七个接收滤波腔包括第一接收滤波腔B1、第二接收滤波腔B2、第三接收滤波腔B3、第四接收滤波腔B4、第五接收滤波腔B5、第六接收滤波腔B6、第七接收滤波腔B7。

接收滤波支路13的第一接收滤波腔B1和第三接收滤波腔B3之间、第四接收滤波腔B4和第六接收滤波腔B6之间、第四接收滤波腔B4和第七接收滤波腔B7之间分别容性交叉耦合，其中接收滤波支路13的带宽范围为1920MHz-1980MHz。

具体地，如图8所示，接收滤波支路13的第一接收滤波腔B1和第三接收滤波腔B3之间容性交叉耦合，以形成容性交叉耦合零点C₄，第四接收滤波腔B4和第六接收滤波腔B6之间容性交叉耦合，以形成容性交叉耦合零点C₅，第四接收滤波腔B4和第七接收滤波腔B7之间容性交叉耦合，以形成容性交叉耦合零点C₆，以形成接收滤波支路13的三个容性交叉耦合零点。

可见，接收滤波支路13的第一接收滤波腔B1和第三接收滤波腔B3之间、第四接收滤波腔B4和第六接收滤波腔B6之间、第四接收滤波腔B4和第七接收滤波腔B7之间分别容性交叉耦合，形成三个容性交叉耦合零点，能够很好地控制接收滤波支路带宽的高端抑制，以获得较好的带宽高端抑制，且能够很好地控制接收滤波支路带宽的低端抑制，获得较好的带宽低端抑制，因此，能够提高滤波器的阻带抑制性能；此外，发射滤波支路的带宽范围为2110MHz-2170MHz，能够精确地控制发射滤波支路的带宽；接收滤波支路的带宽范围为1920MHz-1980MHz，能够精确地控制接收滤波支路的带宽。

可选地，接收滤波支路13划分成沿第二方向y排布的三列；接收滤波支路13的第二接收滤波腔B2、第四接收滤波腔B4及第六接收滤波腔B6及为一列且沿第一方向x依次排布；接收滤波支路13的第七接收滤波腔B7为第一方向x依次排布的一列且第七接收滤波腔B7与第四接收滤波腔B4及第三接收滤波腔B3呈直线排布。

可见，接收滤波支路13划分成沿第二方向y依次排列的三列，七个接收滤波腔规则排布，从而缩小接收滤波支路13的体积，进而缩小滤波器10的体积。

可选地，接收滤波支路13的七个接收滤波腔依次窗口耦合，即第一接收滤波腔B1与第二接收滤波腔B2之间窗口耦合，第二接收滤波腔B2与第三接收滤波腔B3之间窗口耦合，第三接收滤波腔B3与第四接收滤波腔B4之间窗口耦合，第四接收滤波腔B4与第五接收滤波腔B5之间窗口耦合，第五接收滤波腔B5与第六接收滤波腔B6之间窗口耦合，第六接收滤波腔B6与第七接收滤波腔B7之间窗口耦合。

通过接收滤波支路13耦合路径上相邻的两个滤波腔之间为纯窗口耦合，降低滤波器10的成本。

另外，接收滤波支路13的第一接收滤波腔B1与第二接收滤波腔B2之间、第二接收滤波腔B2与第三接收滤波腔B3之间、第四接收滤波腔B4与第五接收滤波腔B5之间分别设置金属耦合筋81。

因此，通过金属耦合筋81可以提高接收滤波支路13耦合路径上第一接收滤波腔B1与第二接收滤波腔B2之间、第二接收滤波腔B2与第三接收滤波腔B3之间、第四接收滤波腔B4与第五接收滤波腔B5之间的耦合强度，从而减少能量的损失，提高能量传输的质量。

每个接收滤波腔设置有第二安装柱、第二谐振杆21和第二调谐杆31；第二谐振杆21，包括第二U形侧壁及由第二U形侧壁形成的第二中空内腔；第二调谐杆31，第二调谐杆31的一端置于第二中空内腔内；其中，第二U形侧壁的两端向背离第二中空内腔的方向弯折延伸，以在第二U形侧壁的两端形成第二盘状结构，第二盘状结构与第二U形侧壁的底部平行设置；第二U形侧壁固定在第二安装柱上。

接收滤波支路13的第二调谐杆31、第二谐振杆21及第二安装柱组合结构的结构示意图与发射滤波支路12的第一调谐杆30、第一谐振杆20及第一安装柱40组合结构的结构示意图相类似，如图3所示，在此不再赘述。

因此，第二谐振杆21通过第二安装柱固定在壳体11上，并且通过调节第二调谐杆31在第二中空内腔内的深度可以调节第二谐振腔的谐振频率。

接收滤波支路13的七个接收滤波腔的尺寸相同，便于生产，节约成本。七个接收滤波腔的半径可以小于21mm，例如，20mm、19mm、18mm等。

接收滤波支路13的第一接收滤波腔B1和第三接收滤波腔B3之间、第四接收滤波腔B4和第六接收滤波腔B6之间、第四接收滤波腔B4和第七接收滤波腔B7之间分别设置第二飞杆；其中，第二飞杆包括第三耦合部、第四耦合部及第二连接部，第二连接部的两端分别与第三耦合部和第四耦合部连接。第二飞杆可呈片状设置，结构简单，便于加工及制造。

具体地，接收滤波支路13的第二飞杆、第三耦合部、第四耦合部及第二连接部组合结构的结构示意图与发射滤波支路12的第一飞杆、第一耦合部、第二耦合部及第一连接部组合结构的结构示意图相类似，如图4所示，在此不再赘述。

接收滤波支路13的等效电路如图9所示，输入端口处的阻抗Z3约为50欧姆，输出端口处的阻抗Z4约为50欧姆；为保证电磁信号在接收滤波支路13的七个接收滤波腔之间传输，需要在输入端口与第一接收滤波腔B1之间、耦合路径上的相邻滤波腔之间、形成交叉耦合的非级联的滤波腔之间及第七接收滤波腔B7与输出端口之间分别设置阻抗调节器ZV2，以实现阻抗匹配。

本实施例的滤波器10的接收滤波支路13的带宽范围为：1920MHz-1980MHz。具体地，第一端口与第一接收滤波腔B1之间的耦合带宽范围为472Mhz-529Mhz；第一接收滤波腔B1与第二接收滤波腔B2之间的耦合带宽范围为169Mhz-192Mhz；第二接收滤波腔B2与第三接收滤波腔B3之间的耦合带宽范围为47Mhz-57Mhz；第二接收滤波腔B2与第四接收滤波腔B4之间的耦合带宽范围为(-16)Mhz-(-11)Mhz；第三接收滤波腔B3与第四接收滤波腔B4之间的耦合带宽范围为35Mhz-43Mhz；第四接收滤波腔B4与第五接收滤波腔B5之间的耦合带宽范围为34Mhz-42Mhz；第五接收滤波腔B5与第六接收滤波腔B6之间的耦合带宽范围为33Mhz-41Mhz；第五接收滤波腔B5与第八接收滤波腔B8之间的耦合带宽范围为(-9.6)Mhz-(-4.8)Mhz；第六接收滤波腔B6与第七接收滤波腔B7之间的耦合带宽范围为41Mhz-49Mhz；第六接收滤波腔B6与第八接收滤波腔B8之间的耦合带宽范围为3.9Mhz-8.5Mhz；第七接收滤波腔B7与第八接收滤波腔B8之间的耦合带宽范围为53Mhz-63Mhz；第八接收滤波腔B8与第二端口之间的耦合带宽范围为68Mhz-80Mhz，能够满足设计要求。

因此，滤波器10的第一接收滤波腔B1至第八接收滤波腔B8的谐振频率依次位于以下范围内：2039Mhz-2041Mhz、1955Mhz-1957Mhz、1939Mhz-1941Mhz、1950Mhz-1952Mhz、1949Mhz-1951Mhz、1953Mhz-1955Mhz、1949Mhz-1951Mhz、1949Mhz-1951Mhz。可见，各个谐振腔的谐振频率位于设计的带宽范围内，从而提高了制造、调试的便利性；也即采用相类似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。

接收滤波支路13的仿真结果如图10所示，从图10中可知，经过实验测试，如频带曲线S2所示，共有两个低端耦合零点c、d和一个高端耦合零点e。接收滤波支路13在频点1.884GHz(m11)的抑制为-83.924dB，接收滤波支路13在频点2.004GHz(m12)的抑制为-48.837dB,使得接收滤波支路13能够满足带外抑制的设计需求。

请参阅图11，图11是发射滤波支路和接收滤波支路组合形成滤波器的等效电路结构示意图。滤波器10包括发射滤波支路12、接收滤波支路13、第一端口、第二端口和第三端口。

可选地，第一端口分别与发射滤波支路12的第八发射滤波腔A8和接收滤波支路13的第七接收滤波腔B7连接；第二端口与发射滤波支路12的第一发射滤波腔A1连接；第三端口与接收滤波支路13的第一接收滤波腔B1连接。因此，发射滤波支路12和接收滤波支路13通过共用第一端口，可以节约成本，缩小滤波器10的体积。

滤波器10是一种应用于5G移动通信系统的微波滤波器，其发射滤波支路的工作频段为2110MHz-2170MHz，其接收滤波支路的工作频段为1920MHz-1980MHz，强抗干扰能力，整体体积小，重量轻的特点。

本申请实施例滤波器10损耗小，能够确保通信模块低能耗；滤波器10的发射滤波支路由8阶谐振腔组合设计，滤波器10的接收滤波支路由7阶谐振腔组合设计，并且导入耦合零点结构，所以具备强抗干扰能力，能够确保通信系统不受杂散信号干扰；并且滤波器10设计方案简洁，成本低廉，具有良好的结构与电性能稳定。

本申请进一步提出一种通信设备，如图12所示，图12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天线92和与天线92连接的射频单元91，射频单元91包括如上述实施例所示的滤波器10，滤波器10用于对射频信号进行滤波。

在其他实施例中，射频单元91还可以和天线92一体设置，以形成有源天线单元(Active Antenna Unit，AAU)。

本申请的一些实施方式称为滤波器，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。

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 (10)

1.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：

壳体；

发射滤波支路，设置在所述壳体上，由依次耦合的八个发射滤波腔组成；所述发射滤波支路的第三发射滤波腔和第五发射滤波腔之间、第五发射滤波腔和第八发射滤波腔之间、第六发射滤波腔和第八发射滤波腔之间分别容性交叉耦合；其中，所述发射滤波支路的带宽范围为2110MHz-2170MHz；

接收滤波支路，设置在所述壳体上，由依次耦合的七个接收滤波腔组成；所述接收滤波支路的第一接收滤波腔和第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第六接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第七接收滤波腔之间分别容性交叉耦合；其中所述接收滤波支路的带宽范围为1920MHz-1980MHz。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述发射滤波支路的八个发射滤波腔划分成沿第二方向排布的两列，所述第二方向与第一方向相互垂直设置；

所述发射滤波支路的第一发射滤波腔、第二发射滤波腔、第三发射滤波腔、第五发射滤波腔及第八发射滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排布；

所述发射滤波支路的第四发射滤波腔、第六发射滤波腔及第七发射滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排布。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述发射滤波支路的八个发射滤波腔依次窗口耦合；

所述发射滤波支路的第三发射滤波腔和第五发射滤波腔之间、第五发射滤波腔和第八发射滤波腔之间、第六发射滤波腔和第八发射滤波腔之间分别设置第一飞杆；其中，所述第一飞杆包括第一耦合部、第二耦合部及第一连接部，所述第一连接部的两端分别与所述第一耦合部和所述第二耦合部连接。

4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，

每个所述发射滤波腔设置有第一安装柱、第一谐振杆和第一调谐杆；

所述第一谐振杆，包括第一U形侧壁及由所述第一U形侧壁形成的第一中空内腔；

所述第一调谐杆，所述第一调谐杆的一端置于所述第一中空内腔内；

其中，所述第一U形侧壁的两端向背离所述第一中空内腔的方向弯折延伸，以在所述第一U形侧壁的两端形成第一盘状结构，所述第一盘状结构与所述第一U形侧壁的底部平行设置；所述第一U形侧壁固定在所述第一安装柱上。

5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，

所述接收滤波支路划分成沿所述第二方向排布的三列；

所述接收滤波支路的第一接收滤波腔、第三接收滤波腔及第五接收滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排布；

所述接收滤波支路的第二接收滤波腔、第四接收滤波腔及第六接收滤波腔及为一列且沿所述第一方向依次排布；

所述接收滤波支路的第七接收滤波腔为所述第一方向依次排布的一列且第七接收滤波腔与第四接收滤波腔及第三接收滤波腔呈直线排布。

6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，

所述接收滤波支路的第一接收滤波腔和第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第六接收滤波腔之间、第四接收滤波腔和第七接收滤波腔之间分别设置第二飞杆；其中，所述第二飞杆包括第三耦合部、第四耦合部及第二连接部，所述第二连接部的两端分别与所述第三耦合部和所述第四耦合部连接。

7.根据权利要求6所述的滤波器，其特征在于，所述接收滤波支路的七个接收滤波腔依次窗口耦合；

所述接收滤波支路的第一接收滤波腔与第二接收滤波腔之间、第二接收滤波腔与第三接收滤波腔之间、第四接收滤波腔与第五接收滤波腔之间分别设置金属耦合筋。

8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，

每个所述接收滤波腔设置有第二安装柱、第二谐振杆和第二调谐杆；所述第二谐振杆，包括第二U形侧壁及由所述第二U形侧壁形成的第二中空内腔；

所述第二调谐杆，所述第二调谐杆的一端置于所述第二中空内腔内；

其中，所述第二U形侧壁的两端向背离所述第二中空内腔的方向弯折延伸，以在所述第二U形侧壁的两端形成第二盘状结构，所述第二盘状结构与所述第二U形侧壁的底部平行设置；所述第二U形侧壁固定在所述第二安装柱上。

9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括：

第一端口，与所述发射滤波支路的第八发射滤波腔和所述接收滤波支路的第七接收滤波腔连接；

第二端口，与所述发射滤波支路的第一发射滤波腔连接；

第三端口，与所述接收滤波支路的第一接收滤波腔连接。

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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