CN113809494A - 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：壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；滤波支路，设置在壳体上，包括依次耦合的十个滤波腔，滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间，滤波支路的第六滤波腔和第九滤波腔之间、滤波支路的第七滤波腔和第九滤波腔之间，分别交叉耦合，以形成滤波支路的四个交叉耦合零点；滤波支路的第一滤波腔至第九滤波腔划分为沿第一方向排列的两列。通过上述方式，可实现零点抑制，便于调试指标，且可减小滤波器的体积，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
在移动通信的基站系统中，通常通过发射天线发射特定频率范围内的承载通信数据的通信信号，并通过接收天线接收通信信号。由接收天线接收的信号中不仅包含上述特定频率范围内的承载通信数据的通信信号，而且还包括许多上述特定频率范围外的杂波或干扰信号。要从接收天线接收的信号中获取发射天线发射的特定频率范围内的承载通信数据的通信信号，通常需要将该接收天线接收的信号通过滤波器进行滤波，将该承载通信数据的通信信号特定频率外的杂波或干扰信号滤除。
现有技术中的滤波器，体积庞大，抗干扰能力较弱，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，该滤波器包括：壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；滤波支路，设置在壳体上，包括依次耦合的十个滤波腔，滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间，滤波支路的第六滤波腔和第九滤波腔之间、滤波支路的第七滤波腔和第九滤波腔之间，分别交叉耦合，以形成滤波支路的四个交叉耦合零点；滤波支路的第一滤波腔至第九滤波腔划分为沿第一方向排列的两列。
其中，滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔、第五滤波腔、第六滤波腔和第九滤波腔为一列且沿第二方向依次排列；滤波支路的第三滤波腔、第四滤波腔、第七滤波腔和第八滤波腔为一列且沿第二方向依次排列；滤波支路的第十滤波腔与滤波支路的第九滤波腔和第八滤波腔呈锐角三角形设置。
其中，滤波器还包括：第一耦合探针和第一支撑卡座，第一支撑卡座将第一耦合探针固定在壳体上；滤波支路的第六滤波腔与第九滤波腔之间、第七滤波腔与第九滤波腔之间均设置有第一耦合探针，以实现容性交叉耦合。
其中，滤波器还包括：第二耦合探针和第二支撑卡座，第二支撑卡座将第二耦合探针固定在壳体上；滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间设置有第二耦合探针，以实现容性交叉耦合。
其中，滤波支路的第三滤波腔和第五滤波腔之间设置有第一窗口，以实现感性交叉耦合。
其中，滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、第三滤波腔和第五滤波腔均设置有第一耦合探针，以实现容性交叉耦合。
其中，滤波支路的十个滤波腔中依次耦合的两个滤波腔之间均设置有第二窗口和第二调节螺杆，以实现窗口耦合。
其中，滤波腔内均设置有谐振杆和第二调节螺杆，谐振杆设置有一中空内腔，第二调节螺杆的一端置于中空内腔内，用于调节滤波腔的谐振频率。
其中，滤波器还包括输入端口和输出端口，滤波支路的第一滤波腔与输入端口连接，滤波支路的第十滤波腔与输出端口连接，滤波器还包括第一调节螺杆，输入端口和滤波支路的第一滤波腔之间、滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间、滤波支路的第六滤波腔与第九滤波腔之间、滤波支路的第七滤波腔与第九滤波腔之间、滤波支路的第十滤波腔与输出端口之间均设置有第一调节螺杆。
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，本申请中，滤波支路的十个滤波腔划分为沿第一方向排列的两列，滤波腔排腔规则，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；滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间、滤波支路的第六滤波腔和第九滤波腔之间、滤波支路的第七滤波腔和第九滤波腔之间，分别交叉耦合，以形成滤波支路的四个交叉耦合零点，能够实现零点抑制，具有较强的带外抑制性能。
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是本申请滤波器的第一实施例的结构示意图；
图2是图1中滤波器的拓扑结构示意图；
图3是图1中第一飞杆的结构示意图；
图4是图1中第二飞杆的结构示意图；
图5是图1中滤波器的等效电路结构示意图；
图6是本申请滤波器的一实施例的仿真结果示意图；
图7是本申请滤波器的另一实施例的仿真结果示意图；
图8是本申请滤波器的又一实施例的仿真结果示意图；
图9是本申请滤波器的第二实施例的结构示意图；
图10是本申请滤波器的再一实施例的仿真结果示意图；
图11是本申请滤波器的又再一实施例的仿真结果示意图；
图12是本申请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的第一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器包括壳体11和滤波支路12，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，滤波支路12设置在壳体11上，由依次耦合的十个滤波腔组成，滤波支路12的十个滤波腔为滤波支路12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、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8、第九滤波腔A9和第十滤波腔A10。如图1所示，滤波支路12的第一滤波腔A1至第九滤波腔A9可以划分成为沿第一方向L1排列的两列，滤波支路12的第十滤波腔A10与滤波支路12的第九滤波腔A9和第八滤波腔A8呈锐角三角形设置。滤波器的滤波腔排腔规则，利于减小滤波器的体积。
如图1和图2所示，图2是图1中滤波支路12的拓扑结构示意图，滤波支路12的十个滤波腔A1-A10形成滤波支路12的四个交叉耦合零点。具体地，滤波支路12的第二滤波腔A2与第五滤波腔A5之间、滤波支路12的第三滤波腔A3与第五滤波腔A5之间、滤波支路12的第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、滤波支路12的第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间，分别交叉耦合，形成滤波支路12的四个交叉耦合零点，以实现阻带抑制功能，提高滤波器频带的抑制性能，使通信系统不受杂散信号干扰。
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。
滤波腔是一种选频和抑制信号的通信设备，滤波腔主要起频率控制的作用，凡涉及频率的发射和接收的通信设备都需要滤波腔。滤波腔的类型可以是直插式或贴片式等。
具体地，如图1所示，滤波支路12的第一滤波腔A1、第二滤波腔A2、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6和第九滤波腔A9为一列且沿第二方向L2依次排列；滤波支路12的第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第七滤波腔A7和第八滤波腔A8为一列且沿第二方向L2依次排列。本实施例的滤波器的滤波腔规则排布，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。
如图1所示，滤波支路12的十个滤波腔A1-A10内均设置有谐振杆13和第二调节螺杆14，谐振杆13形成一中空内腔(图中未标示)，第二调节螺杆14的一端置于中空内腔内；可以通过调节第二调节螺杆14在中空内腔内的深度来调节滤波腔的谐振频率。其中，本实施例的谐振杆13、中空内腔及第二调节螺杆14同轴设置。
本实施例的滤波腔可以为金属滤波腔，滤波器在满足设计要求的同时，整体体积小且重量轻。滤波腔、谐振杆13及第二调节螺杆14的材质可以均采用金属材料，该金属材料可以为铁、银、铜、铝、钛或金等。
进一步地，滤波器还包括盖板(图未示)，盖板盖设在十个滤波腔A1-A10上，且第二调节螺杆14的另一端穿设在盖板上，其中，第二调节螺杆14可以是金属螺杆。
可选地，十个滤波腔A1-A10的尺寸也可以相同，以提高滤波器的一致性。
如图1所示，滤波支路12的十个滤波腔A1-A10沿主耦合路径依次相邻排布，沿该主耦合路径依次排布且相邻(即级联设置)的两个滤波腔之间均设置有第二窗口(图中未标示)，以实现窗口耦合。主耦合路径上相邻的两个滤波腔之间通过第二窗口进行电磁能量传递。
为调节主耦合路径上相邻的两个滤波腔之间的耦合强度，也可以在上述第二窗口处设置第二调节螺杆14，例如在第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间、第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间、第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间、第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间、第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间、第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间、第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间、第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间、第九滤波腔A9与第十滤波腔A10之间均设置第二调节螺杆14。
本实施例的滤波器还可以包括多个金属耦合筋16。
为提高主耦合路径上相邻的两个滤波腔之间的耦合强度，还可以在第二窗口设置金属耦合筋16，例如可以在滤波支路12的第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间、第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间和第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间设置金属耦合筋16，以增加耦合强度。在其他实施例中，还可以根据实际情况选择性的在第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间、第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间等设置金属耦合筋16。
本实施例中，滤波支路12的第二滤波腔A2与第五滤波腔A5之间容性交叉耦合、滤波支路12的第三滤波腔A3与第五滤波腔A5之间感性交叉耦合、滤波支路12的第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间容性交叉耦合、滤波支路12的第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间容性交叉耦合，以形成滤波支路12的四个交叉耦合零点。
具体地，如图1所示，滤波器还包括第一飞杆17，本实施例中，滤波支路12的第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间设置有该第一飞杆17，以实现容性交叉耦合。如图3所示，图3是图1中第一飞杆17的结构示意图，第一飞杆17包括：第一耦合探针171和第一支撑卡座172，第一耦合探针171固定在第一支撑卡座172上；其中第一支撑卡座172可以设置在交叉耦合的两个滤波腔之间的窗口(图未示)处。可选地，第一耦合探针171可以为金属探针，第一耦合探针171的形状可以为哑铃状，以简化滤波器的结构；第一支撑卡座172的材料可以为PTFE(Poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯)或者工程塑料。可选地，滤波支路12的第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间还可以设置第一调节螺杆15，用于调节容性交叉耦合的两个滤波腔之间的耦合强度。
滤波器还包括第二飞杆18，本实施例中，滤波支路12的第二滤波腔A2和第五滤波腔A5之间设置有该第二飞杆18，以实现容性交叉耦合。如图4所示，图4是图1中第二飞杆18的结构示意图，第二飞杆18包括：第二耦合探针181和第二支撑卡座182，第二耦合探针181固定在第二支撑卡座182上；其中第二支撑卡座182可以设置在交叉耦合的两个滤波腔之间的窗口(图未示)处。可选地，第二耦合探针181也可以为金属探针，第二耦合探针181可由金属片制作而成，以简化滤波器的结构；第二支撑卡座182的材料可以为PTFE(Poly tetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)或者工程塑料。本实施例中，第二飞杆18的结构能够满足通带高低的远端抑制。可选地，滤波支路12的第二滤波腔A2和第五滤波腔A5之间还可以设置第一调节螺杆15，用于耦合强度。
本实施例通过第一飞杆17和第二飞杆18实现容性交叉耦合，因此，实现容性交叉耦合的结构简单，加工方便，能够节约成本。
进一步地，如图1所示，本实施例通过在滤波支路12的第二滤波腔A2与第三滤波腔A5之间设置第一窗口，以实现感性交叉耦合。滤波支路12的第二滤波腔A2与第三滤波腔A5之间还可以设置第一调节螺杆15，用于调节感性交叉耦合的两个滤波腔之间的耦合强度。本实施例通过开设窗口的方式实现感性交叉耦合，设计方案简洁，能够降低滤波器的成本。
滤波器还包括输入端口(图未标示)和输出端口(图未标示)，滤波支路12的第一滤波腔A1与输入端口连接，滤波支路12的第十滤波腔A10与输出端口连接，其中输入端口和输出端口可以为滤波器的抽头。输入端口与第一滤波腔A1连接，将电磁信号输入至第一滤波腔A1；输出端口与第十滤波腔A10连接，将第十滤波腔A10内的电磁信号输出。可选地，输入端口与第一滤波腔A1之间以及第十滤波腔A10与输出端口之间也可以设置第一调节螺杆15，以用于调节信号的耦合强度。
本实施例中，通过对零点的分布的调整，使得零点位置适当的远离功率输入端，从而能够使滤波器的功率容量进一步加大。
本实施例滤波器的等效电路如图5所示，该电路模型中包括有滤波腔A1-A10和阻抗变换器51，输入端口处的阻抗约为50欧姆，输出端口处的阻抗约为50欧姆；为保证电磁信号在传输链路的正常传输，需要在输入端口与第一滤波腔A1之间、主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十滤波腔A10与输出端口之间均设置阻抗变换器51，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。
如图6所示，图6是本申请滤波器的仿真结果示意图，滤波支路12的仿真带宽如图6中的频带曲线601所示，从仿真图中可以看出，滤波支路12的带宽位于3600MHz-3800MHz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制滤波支路12的带宽。频段9KHz-2700MHz的抑制大于或者等于90dB，频段2700MHz-3100MHz的抑制大于或者等于80dB，频段3100MHz-3400MHz的抑制大于或者等于70dB，频段3400MHz-3500MHz的抑制大于或者等于60dB，频段3500MHz-3560MHz的抑制大于或者等于40dB，频段3560MHz-3580MHz的抑制大于或者等于35dB，频段3580MHz-3590MHz的抑制大于或者等于20dB，频段3810MHz-3820MHz的抑制大于或者等于20dB，频段3820MHz-3840MHz的抑制大于或者等于35dB，频段3840MHz-3900MHz的抑制大于或者等于40dB，频段3900MHz-4100MHz的抑制大于或者等于50dB，频段4100MHz-5000MHz的抑制大于或者等于55dB，频段5000MHz-5850MHz的抑制大于或者等于60dB，因此能够提高滤波支路12的带外抑制等性能，使得滤波器具有强抗干扰能力。
此外，在本实施例的滤波器还可以灵活调节滤波腔的参数，以获得不同的带宽和调试指标。在另一实施例中，滤波支路12的带宽也可以位于3400MHz-3600MHz的范围内。
具体地，如图7所示，图7是本申请滤波器的另一实施例的仿真结果示意图，滤波支路12的仿真带宽如图7中的频带曲线701所示，从仿真图中可以看出，滤波支路12的带宽可以位于3400MHz-3600MHz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制滤波支路12的带宽。频段9KHz-2700MHz的抑制大于或者等于90dB，频段2700MHz-3000MHz的抑制大于或者等于80dB，频段3000MHz-3200MHz的抑制大于或者等于70dB，频段3200MHz-3300MHz的抑制大于或者等于60dB，频段3300MHz-3360MHz的抑制大于或者等于40dB，频段3360MHz-3380MHz的抑制大于或者等于35dB，频段3380MHz-3390MHz的抑制大于或者等于20dB，频段3610MHz-3620MHz的抑制大于或者等于20dB，频段3620MHz-3640MHz的抑制大于或者等于35dB，频段3640MHz-3700MHz的抑制大于或者等于40dB，频段3700MHz-4000MHz的抑制大于或者等于50dB，频段4000MHz-5000MHz的抑制大于或者等于55dB，频段5000MHz-5850MHz的抑制大于或者等于60dB，因此能够提高滤波支路12的带外抑制等性能，使得滤波器具有强抗干扰能力。
在又一个实施例中，滤波支路12的带宽也可以位于3475MHz-3700MHz的范围内。具体地，如图8所示，图8是本申请滤波器的又一实施例的仿真结果示意图，滤波支路12的仿真带宽如图8中的频带曲线801所示，从仿真图中可以看出，滤波支路12的带宽可以位于3475MHz-3700MHz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制滤波支路12的带宽。频段9KHz-2700MHz的抑制大于或者等于90dB，频段2700MHz-3000MHz的抑制大于或者等于80dB，频段3000MHz-3200MHz的抑制大于或者等于70dB，频段3200MHz-3400MHz的抑制大于或者等于60dB，频段3400MHz-3435MHz的抑制大于或者等于40dB，频段3435MHz-3455MHz的抑制大于或者等于30dB，频段3455MHz-3465MHz的抑制大于或者等于20dB，频段3710MHz-3720MHz的抑制大于或者等于20dB，频段3720MHz-3740MHz的抑制大于或者等于30dB，频段3740MHz-3800MHz的抑制大于或者等于40dB，频段3800MHz-4100MHz的抑制大于或者等于50dB，频段4100MHz-5000MHz的抑制大于或者等于55dB，频段5000MHz-5850MHz的抑制大于或者等于60dB，因此能够提高滤波支路12的带外抑制等性能，使得滤波器具有强抗干扰能力。
本实施例的滤波器是一种应用于5G移动通信系统的十阶微波滤波器，并具有低射频插损、高互调、重量轻、高功率、高可靠性的特点。具体地，上述实施例的滤波器能够满足以下指标性能要求：在输入端口的回波损耗大于或者等于16dB，输出端口的回波损耗大于或者等于16dB，在常温(25℃)下的最大插入损耗小于或者等于1.6dB，在全温度(-40～+90℃)下的最大插入损耗小于或者等于1.7dB，在全温(-40～+90℃)下的带内波动小于或者等于1.1dB，在常温(25℃)下的平均插入损耗小于或者等于0.65dB，在全温(-40～+90℃)下的平均插入损耗小于或者等于0.7dB。
综上，本实施例提供的滤波器由十阶滤波腔组合设计，滤波支路12的第一滤波腔A1至第九滤波腔A9划分为沿第一方向L1排列的两列，滤波器设计方案简洁，具有良好的结构与电性能稳定性；滤波支路12的排腔规则，因此能够减少设计成本，减小滤波器的体积；滤波支路12的十个滤波腔形成三个容性交叉耦合零点和一个感性交叉耦合零点，能够实现零点抑制，本申请的滤波器具备强抗干扰能力，使通信系统不受杂散信号干扰，能够满足目前最新型5G移动通信系统使用。
本申请还提供第二实施例的滤波器，其在第一实施例所揭示的滤波器的基础上进行描述。如图9所示，图9是本申请提供的滤波器的第二实施例的结构示意图，区别于第一实施例，本实施例中，滤波支路12的十个滤波腔A1-A10形成滤波支路12的四个容性交叉耦合零点。
具体地，滤波支路12的第二滤波腔A2与第五滤波腔A5之间容性交叉耦合、滤波支路12的第三滤波腔A3与第五滤波腔A5之间容性交叉耦合、滤波支路12的第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间容性交叉耦合、滤波支路12的第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间容性交叉耦合，以形成滤波支路12的四个容性交叉耦合零点，实现阻带抑制功能，提高滤波器频带的抑制性能，使通信系统不受杂散信号干扰。本实施例的滤波器仅采用容性交叉耦合，使得交叉耦合所需的物料可以保持一致，从而减少了物料种类，方便加工。
可选地，滤波支路12的第二滤波腔A2与第五滤波腔A5之间、滤波支路12的第三滤波腔A3与第五滤波腔A5之间、滤波支路12的第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、滤波支路12的第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间均设置有第一飞杆17，以实现容性交叉耦合。本实施例通过仅第一飞杆17实现容性交叉耦合，因此，实现容性交叉耦合的结构简单，加工方便，能够节约成本。
进一步地，如图10所示，本实施例中，滤波支路12的仿真带宽如图10中的频带曲线101所示，从仿真图中可以看出，滤波支路12的带宽可以位于2300MHz～2400MHz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制滤波支路12的带宽。频段9KHz-1562MHz的抑制大于或者等于70dB，频段1562MHz-1710MHz的抑制大于或者等于86dB，频段1710MHz-1808MHz的抑制大于或者等于80dB，频段1808MHz-1909MHz的抑制大于或者等于80dB，频段1909MHz-2100MHz的抑制大于或者等于85dB，频段2100MHz-2190MHz的抑制大于或者等于77dB，频段2190MHz-2214MHz的抑制大于或者等于50dB，频段2214MHz-2260MHz的抑制大于或者等于50dB，频段2260MHz-2290MHz的抑制大于或者等于30dB，频段2410MHz-2440MHz的抑制大于或者等于30dB，频段2440MHz-2496MHz的抑制大于或者等于50dB，频段2496MHz-2545MHz的抑制大于或者等于83dB，频段2545MHz-2690MHz的抑制大于或者等于87dB，频段2690MHz-3800MHz的抑制大于或者等于85dB，频段3800MHz-3875MHz的抑制大于或者等于31dB，频段3875MHz-4600MHz的抑制大于或者等于10dB，频段4600MHz-4800MHz的抑制大于或者等于30dB，因此能够提高滤波支路12的带外抑制等性能，使得滤波器具有强抗干扰能力。
滤波器的工作频段为2300MHz-2400MHz时，能够满足以下指标性能要求：在输入端口的回波损耗大于或者等于16dB，输出端口的回波损耗大于或者等于16dB，在常温(25℃)下的最大插入损耗小于或者等于1.5dB，在全温度(-40～+90℃)下的最大插入损耗小于或者等于1.6dB，在全温(-40～+90℃)下的带内波动小于或者等于1.0dB，在常温(25℃)下的平均插入损耗小于或者等于0.75dB，在全温(-40～+90℃)下的平均插入损耗小于或者等于0.8dB。
此外，在本实施例的滤波器还可以灵活调节滤波腔的参数，以获得不同的带宽和调试指标。在其他实施例中，滤波支路12的带宽也可以位于2515MHz～2675MHz的范围内，具体地，如图11所示，本实施例中，滤波支路12的仿真带宽如图11中的频带曲线110所示，从仿真图中可以看出，滤波支路12的带宽可以位于2515MHz～2675MHz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制滤波支路12的带宽。频段0.9MHz-2025MHz的抑制大于或者等于80dB，频段2025MHz-2400MHz的抑制大于或者等于70dB，频段2400MHz-2450MHz的抑制大于或者等于63dB，频段2450MHz-2455MHz的抑制大于或者等于60dB，频段2455MHz-2500MHz的抑制大于或者等于50dB，频段2700MHz-2735MHz的抑制大于或者等于50dB，频段2735MHz-2900MHz的抑制大于或者等于75dB，频段2900MHz-3200MHz的抑制大于或者等于50dB，频段3200MHz-5000MHz的抑制大于或者等于76dB，频段5000MHz-5850MHz的抑制大于或者等于60dB，因此能够提高滤波支路12的带外抑制等性能，使得滤波器具有强抗干扰能力。
滤波器的工作频段为2515MHz-2675MHz时，能够满足以下指标性能要求：在输入端口的回波损耗大于或者等于16dB，输出端口的回波损耗大于或者等于16dB，在常温(25℃)下的最大插入损耗小于或者等于1.8dB，在全温度(-40～+90℃)下的最大插入损耗小于或者等于2.0dB，在常温(25℃)下的带内波动小于或者等于1.4dB，在全温(-40～+90℃)下的带内波动小于或者等于1.5dB，在常温(25℃)下的平均插入损耗小于或者等于0.5dB，在全温(-40～+90℃)下的平均插入损耗小于或者等于0.55dB。
本实施提供的滤波器设计方案简洁，具有良好的结构与电性能稳定性；滤波支路12的排腔规则，因此能够减小滤波器的体积；滤波支路12的十个滤波腔形成四个容性交叉耦合零点，能够实现零点抑制，本实施例的滤波器具备强抗干扰能力，使通信系统不受杂散信号干扰，能够满足目前最新型5G移动通信系统使用；且本实施例的交叉耦合所需的物料可以保持一致，从而减少了物料种类，加工方便。
本申请还提供一种通信设备，如图12所示，图12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)。
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；
滤波支路，设置在所述壳体上，包括依次耦合的十个滤波腔，所述滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、所述滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间，所述滤波支路的第六滤波腔和第九滤波腔之间、所述滤波支路的第七滤波腔和第九滤波腔之间，分别交叉耦合，以形成滤波支路的四个交叉耦合零点；
所述滤波支路的第一滤波腔至第九滤波腔划分为沿所述第一方向排列的两列。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，
所述滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔、第五滤波腔、第六滤波腔和第九滤波腔为一列且沿所述第二方向依次排列；
所述滤波支路的第三滤波腔、第四滤波腔、第七滤波腔和第八滤波腔为一列且沿所述第二方向依次排列；
所述滤波支路的第十滤波腔与所述滤波支路的第九滤波腔和第八滤波腔呈锐角三角形设置。
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：
第一耦合探针和第一支撑卡座，所述第一支撑卡座将所述第一耦合探针固定在所述壳体上；所述滤波支路的第六滤波腔与第九滤波腔之间、第七滤波腔与第九滤波腔之间均设置有所述第一耦合探针，以实现容性交叉耦合。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括：
第二耦合探针和第二支撑卡座，所述第二支撑卡座将所述第二耦合探针固定在所述壳体上；所述滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间设置有所述第二耦合探针，以实现容性交叉耦合。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述滤波支路的第三滤波腔和第五滤波腔之间设置有第一窗口，以实现感性交叉耦合。
6.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、所述滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔均设置有所述第一耦合探针，以实现容性交叉耦合。
7.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波支路的十个滤波腔中依次耦合的两个滤波腔之间均设置有第二窗口和第二调节螺杆，以实现窗口耦合。
8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，所述滤波腔内均设置有谐振杆和所述第二调节螺杆，所述谐振杆设置有一中空内腔，所述第二调节螺杆的一端置于所述中空内腔内，用于调节所述滤波腔的谐振频率。
9.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括输入端口和输出端口，所述滤波支路的第一滤波腔与所述输入端口连接，所述滤波支路的第十滤波腔与所述输出端口连接，
所述滤波器还包括第一调节螺杆，所述输入端口和所述滤波支路的第一滤波腔之间、所述滤波支路的第二滤波腔与第五滤波腔之间、所述滤波支路的第三滤波腔与第五滤波腔之间、所述滤波支路的第六滤波腔与第九滤波腔之间、所述滤波支路的第七滤波腔与第九滤波腔之间、所述滤波支路的第十滤波腔与所述输出端口之间均设置有所述第一调节螺杆。
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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- 2020-06-17 CN CN202010556566.8A patent/CN113809494A/zh active Pending
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