CN113675566A - 通信设备及其滤波器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种通信设备及其滤波器。该滤波器包括:第一公共腔,第一滤波支路和第二滤波支路,第一滤波支路和第二滤波支路均与第一公共腔连接,第一滤波支路由依次耦合的七个滤波腔组成,并形成第一滤波支路的三个交叉耦合零点;第二滤波支路由依次耦合的八个滤波腔组成并形成第二滤波支路的三个交叉耦合零点;第一滤波支路的第一滤波腔至第七滤波腔和第二滤波支路的第一滤波腔至第八滤波腔划分为沿第二方向排列的三列。通过上述方式,能够实现零点抑制,具有较强的带外抑制性能和抗干扰能力,且能够减小滤波器的体积,利于滤波器的小型化。
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,现有高互调合路器,因通道多,互调要求高,同时常温常压承受功率大,使得滤波器体积庞大,很难批量,且重量不能满足5G小型化要求。
发明内容
为了解决现有技术的滤波器存在的上述问题,本申请提供一种通信设备及其滤波器。
为解决上述问题,本申请实施例提供了一种滤波器,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,设置于壳体上,第一滤波支路,与第一公共腔连接,由依次耦合的七个滤波腔组成,第一滤波支路的第一滤波腔和第三滤波腔之间、第三滤波腔与第五滤波腔之间以及第三滤波腔和第六滤波腔之间分别交叉耦合,以形成第一滤波支路的三个交叉耦合零点;第二滤波支路,与第一公共腔连接,由依次耦合的八个滤波腔组成,第二滤波支路的第二滤波腔与第四滤波腔之间、第四滤波腔与第七滤波腔之间以及第五滤波腔与第七滤波腔之间分别交叉耦合,以形成第二滤波支路的三个交叉耦合零点;第一滤波支路的第一滤波腔至第七滤波腔和第二滤波支路的第一滤波腔至第八滤波腔划分为沿第二方向排列的三列。
为解决上述问题,本申请实施例提供了一种通信设备,该通信设备包括天线和与天线连接的射频单元,射频单元包括上述任一实施例的滤波器,用于对射频信号进行滤波。
区别于现有技术的情况,本申请的滤波器中,第一滤波支路和第二滤波支路均与第一公共腔耦合,因此能够减少滤波器的抽头数量,节约成本,且能够减少抽头所占用滤波器的空间,缩小滤波器的体积。第一滤波支路的七个滤波腔形成第一滤波支路的三个交叉耦合零点,第二滤波支路的八个滤波腔形成第二滤波支路的三个交叉耦合零点,能够实现零点抑制,具有较强的带外抑制性能和抗干扰能力;另外,第一滤波支路和第二滤波支路排腔规则,滤波器的设计方案简洁且能够减小滤波器的体积,利于滤波器的小型化。
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是本申请滤波器一实施例的结构示意图;
图2是图1中第一金属谐振杆和调谐杆的结构示意图;
图3是图1中第一滤波支路的拓扑结构示意图;
图4是图1中第二滤波支路的拓扑结构示意图;
图5是图1中滤波器一实施例的仿真结果示意图;
图6是图1中第二金属谐振杆和调谐杆的结构示意图;
图7是图1中第三滤波支路的拓扑结构示意图;
图8是图1中第四滤波支路的拓扑结构示意图;
图9是图1中第五滤波支路的拓扑结构示意图;
图10是图1中滤波器另一实施例的仿真结果示意图;
图11是图1中第六滤波支路的拓扑结构示意图;
图12是图1中第七滤波支路的拓扑结构示意图;
图13是图1中第八滤波支路的拓扑结构示意图;
图14是本申请提供的滤波器的等效电路结构示意图;
图15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,图1是本申请提供的滤波器一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器包括壳体11、第一公共腔101、第一滤波支路121和第二滤波支路122,壳体11具有第一方向L1和与第一方向L1垂直的第二方向L2,第一方向L1可以为壳体11的宽度方向,第二方向L2可以为壳体11的长度方向。
如图1所示,第一公共腔101、第一滤波支路121和第二滤波支路122设置在壳体11上,第一滤波支路121与第一公共腔101连接,第二滤波支路122也与第一公共腔101连接,即第一滤波支路121和第二滤波支路122共用抽头,因此能够减少滤波器的抽头数量,减少抽头所占用滤波器的空间,缩小滤波器的体积,降低成本。
具体地,如图1所示,第一滤波支路121由依次耦合的七个滤波腔组成;第一滤波支路121的七个滤波腔为第一滤波支路121的第一滤波腔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和第七滤波腔A7。第二滤波支路122由依次耦合的八个滤波腔组成,第二滤波支路122的八个滤波腔为第二滤波支路122的第一滤波腔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和第八滤波腔B8。
进一步如图1所示,第一滤波支路121的第一滤波腔A1与第一公共腔101耦合,第二滤波支路122的第一滤波腔B1与第一公共腔101耦合。
第一滤波支路121的第一滤波腔A1至第七滤波腔A7和第二滤波支路122的第一滤波腔B1至第八滤波腔B8划分为沿第二方向L2排列的三列。具体地,第一滤波支路121的第一滤波腔A1以及第二滤波支路122的第一滤波腔B1、第二滤波腔B2、第四滤波腔B4和第五滤波腔B5为一列且沿所述第一方向L1依次排列;第一滤波支路121的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3和第六滤波腔A6以及第二滤波支路122的第三滤波腔B3、第七滤波腔B7和第六滤波腔B6为一列且沿第一方向L1依次排列;第一滤波支路121的第四滤波腔A4、第五滤波腔A5和第七滤波腔A7以及第二滤波支路122的第八滤波腔B8为一列且沿第一方向L1依次排列。本实施例中,第一滤波支路121和第二滤波支路122的滤波腔规则排布,以使滤波器的设计方案简单,降低生产成本,且可缩小滤波器的体积,使其满足5G通信系统小型化的需求。
第一滤波支路121的八个滤波腔A1-A8和第二滤波支路122的七个滤波腔B1-B7可以为金属滤波腔。
如图2所示,图2是图1中第一金属谐振杆和调谐杆的结构示意图,第一滤波支路121的八个滤波腔A1-A8中设置有该第一金属谐振杆21和调谐杆19,第一金属谐振杆21设置有一中空内腔(图中未标示),调谐杆19的一端置于该中空内腔内,用于调节金属滤波腔的谐振频率。第一金属谐振杆21的材质可以为铁。本实施例中,第一金属谐振杆21、中空内腔及调谐杆19可以同轴设置。第一滤波支路121中滤波腔A1-A8的直径范围为25mm-29mm,优选27mm,滤波腔A1-A8的高度范围为26mm-30mm,优选28mm,以使第一滤波支路121满足设计要求,且具有较小的体积。
第二滤波支路122中的七个滤波腔B1-B7中设置有第二金属谐振杆,第二金属谐振杆的结构与第一金属谐振杆21的结构相同,在此不再赘述。第二滤波支路122中的滤波腔B1-B7的直径范围为26mm-30mm,优选28mm。滤波腔B1-B7的高度范围为26mm-30mm,以使第二滤波支路122满足设计要求,且具有较小的体积。
进一步地,滤波器还包括盖板(图未示),盖设在第一滤波支路121的七个滤波腔A1-A7和第二滤波支路122的八个滤波腔B1-B8上,且调谐杆19的另一端穿设在盖板上,其中,调谐杆19可以是金属螺杆。
如图1和图3所示,图3是图1中第一滤波支路121的拓扑结构示意图,第一滤波支路121的七个滤波腔A1-A7形成第一滤波支路121的三个交叉耦合零点。具体地,第一滤波支路121的第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间、第一滤波支路121的第三滤波腔A3与第五滤波腔A5之间和第三滤波腔A3与第六滤波腔A6之间,分别交叉耦合,形成第一滤波支路121的三个交叉耦合零点,实现零点抑制,提高第一滤波支路121带外抑制性能,具有强抗干扰能力。
其中,交叉耦合零点也称为传输零点。传输零点是滤波器传输函数等于零,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。
如图1和图4所示,图4是图1中第二滤波支路122的拓扑结构示意图,第二滤波支路122的第二滤波腔B2与第四滤波腔B4之间、第二滤波支路122的第四滤波腔B4与第七滤波腔B7之间、第二滤波支路122的第五滤波腔B5与第七滤波腔B7之间,分别交叉耦合,形成第二滤波支路122的三个交叉耦合零点。能够实现零点抑制,提高第二滤波支路122带外抑制性能,具有强抗干扰能力。
如图5所示,图5是本申请提供的滤波器的一实施例的仿真结果示意图,第一滤波支路121的仿真带宽如图5中的频带曲线51所示,从图中可以看出,第一滤波支路121的带宽位于1920-1980MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第一滤波支路121的带宽。第一滤波支路121中频点1920MHz(m11)的抑制为-0.486dB,频点1980MHz(m12)的抑制为-0.501dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
第二滤波支路122的仿真带宽如图5中的频带曲线52所示,从图中可以看出,第二滤波支路122的带宽位于1710-1785MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第二滤波支路122的带宽。第二滤波支路122中频点1710MHz(m7)的抑制为-0.518dB,频点1985MHz(m8)的抑制为-0.746dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
综上所述,本实施例中,第一滤波支路121和第二滤波支路122均与第一公共腔101耦合,因此能够减少滤波器的抽头数量,节约成本,且能够减少抽头所占用滤波器的空间,缩小滤波器的体积。第一滤波支路121的七个滤波腔形成第一滤波支路121的三个交叉耦合零点,第二滤波支路122的八个滤波腔形成第二滤波支路122的三个交叉耦合零点,能够实现零点抑制,具有较强的带外抑制性能和抗干扰能力;另外,第一滤波支路121和第二滤波支路122排腔规则,滤波器的设计方案简洁且能够减小滤波器的体积,利于滤波器的小型化。
在另一个实施例中,如图1所示,滤波器还可以包括第二公共腔102、第三公共腔103、第三滤波支路123、第四滤波支路124和第五滤波支路125。
第二公共腔102连接第三公共腔103,且沿第二方向L2依次排列。第三滤波支路123与第二公共腔102耦合,第四滤波支路124与第二公共腔102耦合,第五滤波支路125也与第二公共腔102耦合,即第三滤波支路123、第四滤波支路124和第五滤波支路125共用抽头,因此能够减少滤波器的抽头数量,减少抽头所占用滤波器的空间,缩小滤波器的体积,降低成本。
具体地,如图1所示,第三滤波支路123由依次耦合的五个滤波腔组成;第三滤波支路123的五个滤波腔为第三滤波支路123的第一滤波腔C1、第二滤波腔C2、第三滤波腔C3、第四滤波腔C4和第五滤波腔C5。第四滤波支路124由依次耦合的七个滤波腔组成,第四滤波支路124的七个滤波腔为第四滤波支路124的第一滤波腔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和第七滤波腔D7。第五滤波支路125由依次耦合的六个滤波腔组成,第五滤波支路125的六个滤波腔为第五滤波支路125的第一滤波腔E1、第二滤波腔E2、第三滤波腔E3、第四滤波腔E4、第五滤波腔E5和第六滤波腔E6。
进一步如图1所示,第三滤波支路123的第一滤波腔C1与第二公共腔102耦合,第三滤波支路123的第五滤波腔C5与第一公共腔101耦合,第四滤波支路124的第一滤波腔D1与第二公共腔102耦合,第五滤波支路125的第一滤波腔E1与第二公共腔102耦合。
第三滤波支路123的第一滤波腔C1至第五滤波腔C5和第四滤波支路124的第一滤波腔D1至第七滤波腔D7划分为沿第二方向L2排列的三列。具体地,第三滤波支路123的第四滤波腔C4、第三滤波腔C3、第二滤波腔C2和第一滤波腔C1;第三滤波支路123的第五滤波腔C5和第四滤波支路124的第四滤波腔D4、第三滤波腔D3、第二滤波腔D2和第一滤波腔D1为一列且沿第一方向L1依次排列;第四滤波支路124的第五滤波腔D5、第六滤波腔D6和第七滤波腔D7为一列且沿第一方向L1依次排列。第三滤波支路123和第四滤波支路124的滤波腔规则排布,以使滤波器的设计方案简单,降低生产成本,且可缩小滤波器的体积。
第五滤波支路125的第一滤波腔E1至第六滤波腔E6划分为沿第二方向L2排列的四列。具体地,第五滤波支路125的第一滤波腔E1为一列且沿第一方向L1排列;第五滤波支路125的第六滤波腔E6和第二滤波腔E2为一列且沿第一方向L1依次排列;第五滤波支路125的第五滤波腔E5和第三滤波腔E3为一列且沿第一方向L1依次排列;第五滤波支路125的第四滤波腔E4为一列且沿第一方向L1排列。第五滤波支路125的排腔规则,使滤波器的设计方案简单,降低生产成本,且可缩小滤波器的体积。
如图6所示,图6是图1中第三金属谐振杆和调谐杆的结构示意图,第三滤波支路121的五个滤波腔C1-C5中设置有该第三金属谐振杆31和调谐杆19,第三金属谐振杆31设置有一第三中空内腔(图中未标示),调谐杆19的一端置于该第三中空内腔内,用于调节滤波腔的谐振频率。第三金属谐振杆31包括有翻盘311和谐振柱(图未标示),翻盘311设置于谐振柱的一端,翻盘311和谐振柱可以一体成型,以使设计更简单。第三金属谐振杆31材质可以是铁,以提高滤波器的稳定性。本实施例中,第三金属谐振杆31、第三中空内腔及调谐杆19可以同轴设置。第三滤波支路123中的滤波腔C1-C5的直径范围为34mm-38mm,优选36mm,滤波腔C1-C5的高度范围为26mm-30mm,优选28mm,以使第三滤波支路123满足设计要求,且具有较小的体积。
第四滤波支路124中的七个滤波腔D1-D7中设置有第四金属谐振杆,第四金属谐振杆的结构可以与第一金属谐振杆21的结构相同,在此不再赘述。第四滤波腔支路124中的滤波腔D1-D7的直径范围为19mm-23mm,优选21mm,滤波腔D1-D7的高度范围为26mm-30mm,优选28mm,以使第四滤波支路124满足设计要求,且具有较小的体积。
第五滤波支路125的六个滤波腔E1-E6中设置有第五金属谐振杆,第五金属谐振杆的结构可以与第一金属谐振杆21的结构相同,在此不再赘述。第五滤波支路125中的滤波腔E1-E6的直径范围为25mm-29mm,优选27mm,滤波腔E1-E6的高度范围为26mm-30mm,优选28mm,以使第五滤波支路125满足设计要求,且具有较小的体积。
如图1和图7所示,图7是图1中第三滤波支路123的拓扑结构示意图,第三滤波支路123的第三滤波腔C3与第五滤波腔C5之间交叉耦合,形成第三滤波支路123的一个交叉耦合零点,实现零点抑制,提高第三滤波支路123带外抑制性能,具有强抗干扰能力。
如图1和图8所示,图8是图1中第四滤波支路124的拓扑结构示意图,第四滤波支路124的第三滤波腔D3与第六滤波腔D6之间、第四滤波支路124的第四滤波腔D4与第六滤波腔D6之间,分别交叉耦合,形成第四滤波支路124的两个交叉耦合零点,实现零点抑制,提高第四滤波支路124带外抑制性能,具有强抗干扰能力。
如图1和图9所示,图9是图1中第五滤波支路125的拓扑结构示意图,第五滤波支路125的第二滤波腔E2与第五滤波腔E5之间、第五滤波支路125的第三滤波腔E3与第五滤波腔E5之间,分别交叉耦合,形成第五滤波支路125的两个交叉耦合零点,实现零点抑制,提高第五滤波支路125带外抑制性能,具有强抗干扰能力。
第三滤波支路123的仿真带宽如图5中的频带曲线53所示,从图中可以看出,第三滤波支路123的带宽位于1805-1880MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第三滤波支路123的带宽。频点1805MHz(m9)的抑制为-0.439dB,频点1880MHz(m10)的抑制为-0.350dB,滤波器具有强抗干扰性能。
第四滤波支路124的仿真带宽如图10中的频带曲线54所示,从图中可以看出,第四滤波支路124的带宽位于1710-1785MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第四滤波支路124的带宽。频点1710MHz(m3)的抑制为-0.499dB,频点1785MHz(m4)的抑制为-1.077dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
第五滤波支路125的仿真带宽如图10中的频带曲线55所示,从图中可以看出,第五滤波支路125的带宽位于1920-1980MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第五滤波支路125的带宽。频点1920MHz(m5)的抑制为-0.562dB,频点1980MHz(m6)的抑制为-0.446dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
可选地,如图1所示,滤波器还可以包括第六滤波支路126和第七滤波支路127,第六滤波支路126与第三公共腔103耦合,第七滤波支路127也与第三公共腔103耦合。即第六滤波支路126和第七滤波支路127共用抽头,因此能够减少滤波器的抽头数量,减少抽头所占用滤波器的空间,缩小滤波器的体积,降低成本。
具体地,第六滤波支路126由依次耦合的四个滤波腔组成;第六滤波支路126的四个滤波腔为第六滤波支路126的第一滤波腔F1、第二滤波腔F2、第三滤波腔F3和第四滤波腔F4。第七滤波支路127由依次耦合的四个滤波腔组成,第七滤波支路127的四个滤波腔为第七滤波支路127的第一滤波腔G1、第二滤波腔G2、第三滤波腔G3和第四滤波腔G4。
如图1所示,第六滤波支路126的第一滤波腔F1与第三公共腔103耦合,第七滤波支路127的第一滤波腔G1与第三公共腔103耦合。第三公共腔103、第六滤波支路126的第一滤波腔F1至第四滤波腔F4和第七滤波支路127的第一滤波腔G1至第四滤波腔G4,划分为沿第二方向L2排列的两列。第六滤波支路126的第四滤波腔F4、第三滤波腔F3、第二滤波腔F2和第一滤波腔F1以及第三公共腔103为一列且沿第一方向L1依次排列;第七滤波支路127的第四滤波腔G4、第三滤波腔G3、第二滤波腔G2和第一滤波腔G1为一列且沿第一方向L1依次排列。第六滤波支路126和第七滤波支路127的滤波腔规则排布,使滤波器的设计方案简单,降低生产成本,且可缩小滤波器的体积。
第六滤波支路126的四个滤波腔F1-F4中设置有第六金属谐振杆,第六金属谐振杆的结构可以与第一金属谐振杆21的结构相同,在此不再赘述。第六滤波支路126中的四个滤波腔F1-F4的直径范围为25mm-29mm,优选27mm,滤波腔F1-F4的高度范围为26mm-30mm,优选28mm,以使第六滤波支路126满足设计要求,且具有较小的体积。
第七滤波支路127的四个滤波腔G1-G4中设置有第七金属谐振杆,第七金属谐振杆的结构可以与第三金属谐振杆31的结构相同,在此不再赘述。第七滤波支路127中的滤波腔G1-G4的直径范围为29mm-33mm,优选31mm,滤波腔G1-G4的高度范围为26mm-30mm,优选28mm,以使第七滤波支路127满足设计要求,且具有较小的体积。
如图1和图11所示,图11是图1中第六滤波支路126的拓扑结构示意图,第六滤波支路126可以为纯窗口耦合,窗口耦合的一致性好,成本低,无需设置其它物料。
如图1和图12所示,图12是图1中第七滤波支路127的拓扑结构示意图,第七滤波支路127的第二滤波腔G2与第四滤波腔G4之间交叉耦合,形成第七滤波支路127的一个交叉耦合零点,实现零点抑制,提高第七滤波支路127的带外抑制性能,具有强抗干扰能力。
第六滤波支路126的仿真带宽如图5中的频带曲线56所示,从图中可以看出,第六滤波支路126的带宽位于2110-2170MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第六滤波支路126的带宽。频点2110MHz(m13)的抑制为-0.173dB,频点2170MHz(m14)的抑制为-0.167dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
第七滤波支路127的仿真带宽如图10中的频带曲线57所示,从图中可以看出,第七滤波支路127的带宽位于1427-1520MHz的范围内。符合滤波器的设计要求,能够精准控制第七滤波支路127的带宽。频点1427MHz(m1)的抑制为-0.095dB,频点1520MHz(m2)的抑制为-0.106dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
如图1所示,滤波器还包括第八滤波支路128,第八滤波支路128由十个低通片组成。第八滤波支路128的十个低通片具体为第八滤波支路128的第一低通片H1、第二低通片H2、第三低通片H3、第四低通片H4、第五低通片H5、第六低通片H6、第七低通片H7和第八低通片H8、第九低通片H9和第十低通片H10。
如图1所述,第八滤波支路128的第一低通片H1至第九低通片H9依次耦合,第八滤波支路128的第十低通片H10位于第八滤波支路128的第八低通片H8与第九低通片H9之间,以形成第八滤波支路128的一个交叉耦合零点。第八滤波支路128的第二低通片H2至第十低通片H10沿第一方向L1排列。本实施例的第八滤波支路128的低通片排列规则,能够减小滤波器的体积,减轻滤波器的重量,利于滤波器的小型化,使其满足5G通信系统的需求。
如图13所示,图13是图1中第八滤波支路128的拓扑结构示意图,第八滤波支路128的第七低通片H7和第九低通片H9之间交叉耦合,形成第八滤波支路128的一个交叉耦合零点。具体地,第八滤波支路128的第十低通片H10位于第九低通片H9和第八低通片H8之间,形成第八滤波支路128的一个交叉耦合零点,使得滤波器在通带高端产生一个传输零点,提高滤波器在高端阻带的抑制性能,具有较强的抗干扰能力,提高滤波器的带外抑制性能,确保通信系统不受杂散信号干扰。
本实施例中,第八滤波支路128的第一低通片H1、第三低通片H3、第五低通片H5、第七低通片H7、第九低通片H9可以为第一阻抗片;第八滤波支路128的第二低通片H2、第四低通片H4、第六低通片H6、第八低通片H8和第十低通片H10为第二阻抗片。其中,第一阻抗片的宽度较窄,第二阻抗片的宽度较宽。第一阻抗片可以等效于电感,第二阻抗片可以等效于电容。即本实施例中,第一阻抗片和第二阻抗片依次交替设置,可以等效于多个串联设置的LC滤波电路,以使滤波器满足设计要求。
可选地,低通片可以为金属片,低通片可由金属片冲压成型,第八滤波支路128可以通过该金属片进行电磁信号的耦合传递。在一个具体的实施例中,低通片可以为铜。在其他实施例中,低通片还可以采用其它导电材料制作,或者采用其他非片状结构等。
第八滤波支路128的仿真带宽如图10中的频带曲线58所示,从仿真图中可以看出,第八滤波支路128的带宽位于617~960MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第八滤波支路128的带宽。频点617MHz(m49)为时的抑制为-0.076dB,频点960MHz(m50)的抑制为-0.127dB,使得滤波器具有强抗干扰性能。
滤波器还包括第一端口(图未标示)、第二端口(图未标示)、第三端口(图未示)、第四端口(图未示)、第五端口(图未示)和第六端口(图未示),具体地,第一公共腔101与第一端口连接,第一滤波支路121的第七滤波腔A7和第二滤波支路122的第八滤波腔B8均与第二端口连接,第四滤波支路124的第七滤波腔D7和第五滤波支路125的第六滤波腔E6均与第三端口连接,第三公共腔103与第四端口连接,第七滤波支路127的第四滤波腔G4与第五端口连接,第八滤波支路128的第一低通片H1与第四端口连接,第八滤波支路128的第九低通片H9与第六端口连接。其中,第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口可以为滤波器的抽头。本实施例中,通过一些滤波支路共用端口,能够节省抽头的数量,减少抽头所占用滤波器的空间,缩小滤波器的体积,降低成本。
本实施例滤波器的等效电路如图14所示,该电路模型中包括有第一公共腔101、第二公共腔102、第三公共腔103、滤波腔A1-A7、滤波腔B1-B8、滤波腔C1-C5、滤波腔D1-D7、滤波腔E1-E6、滤波腔F1-F4、滤波腔G1-G4、低通片H1-H10以及阻抗变换器141。通过设置阻抗变化器141,使得通过每个滤波腔的阻抗与传输链路的阻抗相匹配,以实现信号传输。
综上,本实施例提供的滤波器包括三个公共腔(101-103)和八条滤波支路(第一滤波支路121至第八滤波支路128),多通道互联,频段覆盖范围较宽,互调信号低。且通过形成的交叉耦合零点,使滤波器具有较强的抗干扰能力,以使通信系统不受杂散信号干扰。另外该滤波器设计方案简洁,成本低廉,具有较好的结构和电稳定性,能够满足5G移动通信系统的使用。
本申请还提供一种通信设备,如图15所示,图15是本申请提供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62和射频单元61。其中,天线62和射频单元61可以安装于基站上,还可以安装在路灯等物体上;天线62与射频单元(Remote RadioUnit,RRU)61连接。该射频单元61包括上述实施例所揭示的滤波器,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61可以集成到天线62进而形成有源天线单元(Active Antenna Unit,AAU)。
需要说明的是,本申请的一些实施方式称本申请为滤波器,也可以称为合路器,也即双频合路器,在其他一些实施方式中也可以被称为双工器。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
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,设置于所述壳体上,
第一滤波支路,与所述第一公共腔连接,由依次耦合的七个滤波腔组成,所述第一滤波支路的第一滤波腔和第三滤波腔之间、第三滤波腔与第五滤波腔之间以及第三滤波腔和第六滤波腔之间分别交叉耦合,以形成所述第一滤波支路的三个交叉耦合零点;
第二滤波支路,与所述第一公共腔连接,由依次耦合的八个滤波腔组成,所述第二滤波支路的第二滤波腔与第四滤波腔之间、第四滤波腔与第七滤波腔之间以及第五滤波腔与第七滤波腔之间分别交叉耦合,以形成所述第二滤波支路的三个交叉耦合零点;
所述第一滤波支路的第一滤波腔至第七滤波腔和所述第二滤波支路的第一滤波腔至第八滤波腔划分为沿所述第二方向排列的三列。
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与所述第一公共腔连接,所述第二滤波支路的第一滤波腔与所述第一公共腔连接,
所述第一滤波支路的第一滤波腔以及所述第二滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔、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;
所述第一滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔和第六滤波腔以及所述第二滤波支路的第三滤波腔、第七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四滤波腔、第五滤波腔和第七滤波腔以及所述第二滤波支路的第八滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列。
3.根据权利要求2所述的滤波器,其特征在于,所述滤波器还包括:
第二公共腔和第三公共腔,设置在所述壳体上,所述第二公共腔与所述第三公共腔连接;
第三滤波支路,由依次耦合的五个滤波腔组成,所述第三滤波支路的第一滤波腔与所述第二公共腔连接,所述第三滤波支路的第五滤波腔与所述第一公共腔连接,所述第三滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间交叉耦合,形成所述第三滤波支路的一个交叉耦合零点;
第四滤波支路,与所述第二公共腔连接,由依次耦合的七个滤波腔组成,所述第四滤波支路的第三滤波腔与第六滤波腔之间、第四滤波腔与第六滤波腔之间分别交叉耦合,以形成所述第四滤波支路的两个交叉耦合零点;
第五滤波支路,与所述第二公共腔连接,由依次耦合的六个滤波腔组成,所述第五滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、第三滤波腔与第五滤波腔之间,分别交叉耦合,以形成所述第五滤波支路的两个交叉耦合零点。
4.根据权利要求3所述的滤波器,其特征在于,所述第三滤波支路的第一滤波腔至第五滤波腔和所述第四滤波支路的第一滤波腔至第七滤波腔划分沿所述第二方向排列的三列,
所述第三滤波支路的第四滤波腔、第三滤波腔、第二滤波腔和第一滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列;
所述第三滤波支路的第五滤波腔和所述第四滤波支路的第四滤波、第三滤波腔、第二滤波腔和第一滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列;
所述第四滤波支路的第五滤波腔、第六滤波腔和第七滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列。
5.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于,所述第五滤波支路的第一滤波腔至第六滤波腔划分为沿所述第二方向排列的四列,
所述第五滤波支路的第一滤波腔为一列且沿所述第一方向排列;
所述第五滤波支路的第六滤波腔和第二滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列;
所述第五滤波支路的第五滤波腔和第三滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列;
所述第五滤波支路的第四滤波腔为一列且沿所述第一方向排列。
6.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:
第六滤波支路,与所述第三公共腔连接,由依次耦合的四个滤波腔组成;
第七滤波支路,与所述第三公共腔连接,由依次耦合的四个滤波腔组成,所述第七滤波支路的第二滤波腔与第四滤波腔之间交叉耦合,形成所述第七滤波支路的一个交叉耦合零点。
7.根据权利要求6所述的滤波器,其特征在于,所述第六滤波支路的第一滤波腔至第四滤波腔、所述第七滤波支路的第一滤波腔至第四滤波腔和所述第三公共腔划分为沿所述第二方向排列的两列,
所述第六滤波支路的第四滤波腔、第三滤波腔、第二滤波腔和第一滤波腔以及所述第三公共腔为一列且沿所述第一方向依次排列;
所述第七滤波支路的第四滤波腔、第三滤波腔、第二滤波腔和第一滤波腔为一列且沿所述第一方向依次排列。
8.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八滤波支路,由十个低通片组成,其中,所述第八滤波支路的第一低通片至第九低通片依次耦合,所述第八滤波支路的第十低通片位于所述第八滤波支路的第八低通片和第九低通片之间,以形成所述第八滤波支路的一个交叉耦合零点。
9.根据权利要求8所述的滤波器,其特征在于,
所述第八滤波支路的第一低通片、第三低通片、第五低通片、第七低通片、第九低通片为第一阻抗片;
所述第八滤波支路的第二低通片、第四低通片、第六低通片、第八低通片和第十低通片为第二阻抗片。
10.一种通信设备,其特征在于,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1-9任一项所述的滤波器,用于对射频信号进行滤波。
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