CN113809492A - 一种小型化滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种小型化滤波器，包括一箱体和设置在箱体上的至少两个信号端，所述箱体内沿其纵向设置有至少两层与信号端进行信号传输的谐振单元，相邻两层谐振单元之间设置有屏蔽墙，每层谐振单元包括多个竖向固定于箱体内的谐振结构，所述谐振结构中至少有两个是一体成型的。本发明实现在有限微小空间中方便设计带外抑制零点。

Description

一种小型化滤波器
技术领域
本发明涉及一种滤波器，尤其是涉及一种小型化滤波器。
背景技术
随着通信技术日新月异的发展，客户对体积的要求越来越苛刻。往往需要在有限的微小空间设计谐振器以及抑制零点来满足带内带外插损抑制要求，而传统的几种同轴及其加载变形谐振单元已很难满足这种微小体积下的设计要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在有限微小空间中方便设计带外抑制零点的小型化滤波器。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种小型化滤波器，包括一箱体和设置在箱体上的至少两个信号端，所述箱体内沿其纵向设置有至少两层与信号端进行信号传输的谐振单元，相邻两层谐振单元之间设置有屏蔽墙，每层谐振单元包括多个竖向固定于箱体内的谐振结构，所述谐振结构中至少有两个是一体成型的。
优选地，所述信号端设置在箱体的同一侧面上。
优选地，所述相连的谐振结构之间通过连接杆连接，所述连接杆与谐振结构一体成型，所述同一层相连的谐振结构中相邻的两个谐振结构之间发生耦合，所述同一层不相连的谐振结构之间没有耦合关系。
优选地，所述谐振结构包括竖向设置的谐振长臂和谐振短臂，及连接谐振长臂和谐振短臂的连接部，所述谐振长臂的长度大于谐振短臂的长度。
优选地，部分或全部所述谐振短臂的下端形成有向靠近谐振长臂方向折弯的折弯部。
优选地，所述谐振长臂、谐振短臂和连接部连接呈或近似呈H型谐振结构。
优选地，所述谐振长臂的顶部、连接部与谐振短臂的顶部之间形成有调谐凹槽，所述箱体上设置有多个伸入到调谐凹槽内的谐振调螺，每个调谐凹槽对应一个谐振调螺。
优选地，所述屏蔽墙在箱体内竖向设置且其端部与箱体的内壁一体成型或固定贴合。
优选地，所述屏蔽墙上开设有至少一个使相邻两层谐振单元之间耦合的第一开孔，所述箱体上还设置有伸入到第一开孔内的耦合调螺。
优选地，所述屏蔽墙上开设有至少一个第二开孔，所述箱体上还设置有伸入到第二开孔内的零点耦合调螺。
优选地，所述箱体上设置有多个伸入到调谐凹槽内的谐振调螺，每个调谐凹槽对应一个谐振调螺。
优选地，每层相邻两个谐振结构之间形成有耦合间隙，所述箱体上设置有多个伸入到所述耦合间隙的耦合调螺，每个耦合间隙对应一个耦合调螺。
本发明的有益效果是：
1、谐振单元采用多层排布设计，传输零点设计相对方便。
2、采用小型化的H型谐振结构，从而方便地控制耦合类型和零点的耦合极性，使用范围更广，可以在有限空间灵活满足各种客户要求。
3、H型谐振结构凹槽处加装微调螺钉，可实现在一定范围内对谐振频率进行有效调节，提高了成品率。
4、为了有效控制安装精度，提高调试一致性，将有耦合关系的H型谐振单元都彼此稳定地连接，成为一片整体单独加工，控制了精度，提高了产品一致性。
附图说明
图1是本发明滤波器的爆炸结构示意图；
图2是本发明滤波器前盖板卸载后的结构示意图；
图3是本发明的俯视结构示意图；
图4是本发明谐振单元的结构示意图；
图5是本发明另一实施例谐振器组装后的结构示意图；
图6是图5的爆炸结构示意图。
附图标记：
100、箱体，101、本体，102、前盖板，103、后盖板，110、信号端，111、信号输入端，112、信号输出端，120、谐振单元，121、谐振结构，123、谐振长臂，124、谐振短臂，125、连接部，126、调谐凹槽，127、折弯部，130、腔体，140、连接杆，150、屏蔽墙，151、第一开孔，152、第二开孔，160、谐振调螺，170、耦合间隙，180、耦合调螺，190、零点耦合调螺。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1～图3所示，本发明实施例所揭示的一种小型化滤波器，包括箱体100、信号端110和至少两层谐振单元120，其中，箱体100具体包括一本体101、前盖板102和后盖板103，本体101优选呈或近似呈长方体的结构，其前、后两侧面均为开口状，其余端面为闭合状，前盖板102和后盖板103分别盖合固定在箱体100开口的前、后侧面上。
信号端110设置在箱体100上，至少设置两个信号端110，信号端110可以分布于本体101的同一侧面上，也可以是不同侧面上，也可分别设置在箱体100的前后盖板上102、103上。信号端110具体包括信号输入端111和信号输出端112，如本实施例中，本体101上设置有两个信号端110，两个信号端110分布于本体100的同一侧面上，分别是一个信号输入端111和一个信号输出端112，当然也可设置两个以上信号端110，如两个信号输入端111和一个信号输出端112等。
本体内形成一中空的腔体130，谐振单元120设置于该腔体130内。具体地，本体101内设置至少两层谐振单元120，多层谐振单元120在腔体130内沿腔体130纵向(即图1中箱体100的前后方向)分布。本体101内多层谐振单元120的设计，使得滤波器的零点设计相对方便。每层谐振单元120则整体竖向固定于本体101内，本实施例中，谐振单元120的下端固定于腔体130的底壁上。
结合图4所示，每层谐振单元120包括多个谐振结构121，多个谐振结构121在腔体130内沿腔体横向(即图1中左右方向)分布，每个谐振结构121一体成型且均竖向固定于腔体130内，且多个谐振结构121均位于同一平面上。优选地，将有耦合关系的两个谐振结构121或者三个以上的多个谐振结构121通过连接杆140连接，一体成型。本实施例1中，因两个信号端设置在靠近谐振单元120两端的本体101的一个同一侧面上，所以相应设计每层谐振单元120都是一个整体，是一体成型的，具体地，相邻两个谐振结构121之间通过一连接杆140连接，连接杆140与谐振结构121一体成型，每层谐振单元120一体成型的结构，增加了结构稳定性及提高安装精度，且由于每层谐振单元120可以整体单独加工，控制了精度提高了产品一致性。在其他可替换实施例中，结合图5和图6所示，每层谐振单元120也可以是相邻的两个谐振结构121之间通过一连接杆140连接，其它谐振结构121之间不相连；或者是相邻的三个谐振结构121之间两两之间通过连接杆140连接，其它谐振结构121之间则不相连，依次类推。主要根据产品结构及性能的需求来设计谐振结构121之间是否相连。需要说明的是，同一层相连的谐振结构121之间相邻的两个谐振结构121之间发生耦合，而同一层不相连的谐振结构121之间则没有耦合关系。
每层谐振单元120靠近设置信号端110的本体侧壁(为了方便描述，定义为本体的左侧壁)的一端上设置信号出入部(图未示)，谐振单元120通过该信号出入部与信号端110实现信号传输，本实施例中，每层谐振单元120对应一个信号端110，如本实施例中，本体101内对应设置两层谐振单元120，其中一层谐振单元120与信号输入端11进行信号传输，另一层谐振单元120与信号输出端112进行信号传输。
本实施例中，每个谐振结构121具体包括谐振长臂123、谐振短臂124和连接部125，其中，谐振长臂123和谐振短臂124均竖向设置于本体101内，且谐振长臂123的长度长于谐振短臂124的长度。连接部125连接这两个谐振臂123、124，且其两端与对应的谐振长臂123、谐振短臂124之间一体成型。
优选地，谐振长臂123的顶部、连接部125与谐振短臂124的顶部之间形成有向下凹陷的调谐凹槽126，用于调节谐振频率。
本实施例的谐振长臂123、谐振短臂124和连接部125之间优选呈或近似呈H型谐振结构。由于H型谐振结构的电磁特殊性，当两个H型谐振结构处于同一平面且相邻(即每层谐振单元的相邻两个谐振结构121)时，将其中一个沿它自身中心轴旋转180度后，其耦合极性会感性、容性互易，如相邻两个谐振结构121之间产生以容性耦合为主感性耦合为辅的一种耦合形式，那么将两个谐振结构121之间的距离不发生变化，只将这两个谐振结构121中间的一个沿中心轴旋转180度后，两者之间的耦合形式发生变化，原来为辅的感性耦合增强，可能变成以感性耦合为主以容性耦合为辅，也有可能仍是以容性耦合为主感性耦合为辅但感性耦合增强了。利用H型谐振结构这一特点，在有限微小空间中设计带外抑制零点非常方便，有极大优势。
另外，基于滤波器的设计参数要求考虑，每层谐振单元120的部分或者全部的谐振结构121的谐振短臂124的下端设计有向靠近谐振长臂123方向折弯的折弯部127，用于调节谐振结构121的谐振频率，弯折部127延伸出的越长频率越低，且该折弯部127结构的设计，明显减小了每个谐振结构121的尺寸，有效降低了整个滤波器重量和体积。如本实施例中，每层谐振单元120由四个谐振结构121组成，其中三个谐振结构121的谐振短臂124的下端形成有折弯部127，一个没有设计折弯部127，如也可以替换设计为两个具有折弯部127，两个没有或其他简单的替换方案等。另外，折弯部127也不限于由谐振短臂124的下端向靠近谐振长臂123方向折弯形成，也可以根据实际设计需要，一体成型于谐振结构121的其他位置上，如图6所示。
相邻两层谐振单元120之间设置有屏蔽墙150，用于防止谐振单元120之间的信号串扰。本实施例中，屏蔽墙150竖直位于在本体101内竖向设置且其端部与本体101的内壁一体成型或固定贴合。优选地，屏蔽墙150上开设有至少一个第一开孔151，用于使相邻两层谐振单元120之间耦合，本实施例中，在屏蔽墙150远离本体101的左侧壁(即靠近本体101的右侧壁)的一端开设一第一开孔151，该第一开孔151连通相邻两层谐振单元120最右端的两个谐振结构121，使这两个谐振结构121耦合，从而实现这两层谐振单元120的耦合。另外，由于H型谐振结构上述耦合极性会感性、容性互易的电磁特殊性，当两个H型谐振结构所处平面相互平行(即相邻两层谐振单元120)时，在它们之间的屏蔽墙150不同部位开孔，可以方便得到容性或感性的耦合。
更进一步地，屏蔽墙150上还可开设有至少一个第二开孔152，便于产生滤波器传输零点，第二开孔152的设置位置根据两层谐振单元120之间的形成的零点(即，频率响应中的空值)位置而设置。第一开孔151和第二开孔152的大小根据实际需要设计，当然，屏蔽墙150上除第一、第二开孔151、152外，还可根据需要，开设其他用于谐振单元120之间耦合调节或便于产生传输零点等开孔。
本体上设置有多个伸入到调谐凹槽126内的谐振调螺160，每个调谐凹槽126对应一个谐振调螺160，可实现在一定范围内对谐振频率进行有效调节，提高了成品率。每层相邻两个谐振结构121之间形成有耦合间隙170，本体101上设置有多个伸入到该耦合间隙170的耦合调螺180，每个耦合间隙170对应一个耦合调螺180。另外，本体101上还设置有伸入到第一开孔151内的耦合调螺180，及伸入到第二开孔152内的零点耦合调螺190，这些调螺的设置，使得本发明在采用特殊的H型谐振结构缩小了每个谐振结构121的电尺寸的同时，又保持了滤波器参数可以有效调节，从而在降低了整个滤波器重量和体积同时，成品率更高，从而降低了滤波器成本。
本发明的谐振单元采用多层排布设计，结合谐振结构121设计为小型化的H型谐振结构，实现在有限微小空间中方便设计带外抑制零点，从而在有限空间灵活满足各种客户要求，使用范围更广。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种小型化滤波器，其特征在于，所述小型化滤波器包括：
箱体；
设置在箱体上的至少两个信号端；
在所述箱体内沿其纵向设置有至少两层分别与所述至少两个信号端进行信号传输的谐振单元；以及
设置在相邻两层谐振单元之间的屏蔽墙，所述屏蔽墙上开设有至少一个使相邻两层谐振单元之间耦合的第一开孔和至少一个便于产生所述小型化滤波器的传输零点的第二开孔。
2.根据权利要求1所述的小型化滤波器，其特征在于，所述至少两层谐振单元中的每层谐振单元包括多个竖向固定于箱体内的谐振结构，其中。所述谐振结构中至少有两个是一体成型的。
3.根据权利要求1所述的小型化滤波器，其特征在于，所述相连的谐振结构之间通过连接杆连接，所述连接杆与谐振结构一体成型，所述同一层相连的谐振结构中相邻的两个谐振结构之间发生耦合，所述同一层不相连的谐振结构之间没有耦合关系。
4.根据权利要求1所述的小型化滤波器，其特征在于，所述谐振结构包括竖向设置的谐振长臂和谐振短臂，及连接谐振长臂和谐振短臂的连接部，所述谐振长臂的长度大于谐振短臂的长度。
5.根据权利要求4所述的小型化滤波器，其特征在于，部分或全部所述谐振短臂的下端形成有向靠近谐振长臂方向折弯的折弯部。
6.根据权利要求4所述的小型化滤波器，其特征在于，所述谐振长臂、谐振短臂和连接部连接呈或近似呈H型谐振结构。
7.根据权利要求4所述的小型化滤波器，其特征在于，所述谐振长臂的顶部、连接部与谐振短臂的顶部之间形成有调谐凹槽，所述箱体上设置有多个伸入到调谐凹槽内的谐振调螺，每个调谐凹槽对应一个谐振调螺。
8.根据权利要求1所述的小型化滤波器，其特征在于，所述屏蔽墙在箱体内竖向设置且其端部与箱体的内壁一体成型或固定贴合。
9.根据权利要求1或8所述的小型化滤波器，其特征在于，所述箱体上还设置有伸入到第一开孔内的耦合调螺。
10.根据权利要求1、8或9所述的小型化滤波器，其特征在于，所述箱体上还设置有伸入到第二开孔内的零点耦合调螺。
11.根据权利要求1所述的小型化滤波器，其特征在于，每层相邻两个谐振结构之间形成有耦合间隙，所述箱体上设置有多个伸入到所述耦合间隙的耦合调螺，每个耦合间隙对应一个耦合调螺。
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