CN114079133A - 滤波器、调谐结构、以及可调双工器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种滤波器、调谐结构、以及可调双工器。该滤波器可以包括：N个谐振腔和至少一个调谐结构，N为大于1的整数；调谐结构包括N个介质棒；其中，每个介质棒可在一个谐振腔内沿着谐振腔的中心线的方向移动，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线。本申请中，通过调整介质棒在谐振腔体中的位置，可以改变滤波器的中心工作频率。此外，每个谐振腔对应一个介质棒，即介质棒的数量与谐振腔的数量相同，且通过设计至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，增强回波稳定性，来实现更宽的调节范围。因此可以大大减少介质棒的数量，降低成本，降低对电机调节驱动装置的要求，简化操作的同时，扩展调频范围。

Description

滤波器、调谐结构、以及可调双工器

技术领域

本申请涉及微波通信技术领域，尤其涉及一种滤波器、调谐结构、以及可调双工器。

背景技术

随着微波点对点通信技术的发展，自由灵活调节频点是一种发展趋势，也是设备商抢占的技术高地之一。由于微波点对点通信频率可以覆盖6吉赫(GHz)～100GHz，在每个大频段中的子频段众多，现网配置复杂，如果频点配置出错或者出现干扰，对现网交付影响很大。通过现网中能够自由灵活调节频点的设备，如滤波器和介质棒，可以解决上述问题。

在现有技术中，滤波器上设置有多个谐振腔，通过为每个谐振腔配置多根介质棒，从而使得该多根介质棒在谐振腔体内部通过改变电磁场能量的分布同时调谐谐振腔的频率和两个谐振腔之间的耦合。这种方式需要的介质棒数量过多，进而对电机调节驱动装置的要求较高，提高了电机调节驱动装置的成本。

发明内容

本申请提供一种滤波器、调谐结构、以及可调双工器，用于减少介质棒的数量，降低对电机调节驱动装置的要求和成本，并扩展调频范围。

第一方面，提供了一种滤波器。该滤波器可以包括：N个谐振腔和至少一个调谐结构，N为大于1的整数，所述调谐结构包括N个介质棒，其中，每个介质棒可在一个谐振腔内沿所述谐振腔的中心线移动，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线。

示例地，谐振腔的中心线可以理解为谐振腔各个横截面中点所连成的线，或者谐振腔的顶面的中点和底面的中点所连成的线。介质棒可在一个谐振腔内沿所述谐振腔的中心线移动，即表示，介质棒可在一个谐振腔内沿谐振腔的中心线方向移动，或者也可以理解为，介质棒可在一个谐振腔内沿谐振腔腔壁的方向移动，或者说，介质棒可在一个谐振腔内沿谐振腔高度的方向移动，或者说，介质棒可在一个谐振腔内伸入或拔出。

示例地，介质棒可在一个谐振腔内沿所述谐振腔的中心线移动，包括：在滤波器处于工作状态时，介质棒可在一个谐振腔内沿平行于电场的方向移动。

基于上述技术方案，不仅可以减少介质棒数量，还可以通过设计介质棒在谐振腔中的位置，实现更宽的调频范围。具体地，每个谐振腔对应一个介质棒，减少了介质棒数量；通过调整介质棒在谐振腔体中的位置，即介质棒在谐振腔内沿谐振腔的中心线移动，可以改变滤波器的中心工作频率；且至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，可以增强回波稳定性，扩展相对带宽调节范围。也就是说，相比于通过一个谐振腔对应多个介质棒来获得更宽的调节范围，本申请实施例中每个谐振腔对应一个介质棒，通过设计至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，增强回波稳定性，来实现更宽的调节范围。因此，可以大大减少介质棒的数量，降低成本，降低对电机调节驱动装置的要求，简化操作的同时，扩展调频范围。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述N个谐振腔包括第一谐振腔和第二谐振腔中，所述第一谐振腔为信号输入的谐振腔，所述第二谐振腔为所述信号输出的谐振腔，可在所述第一谐振腔内移动的介质棒偏离所述第一谐振腔的中心线，可在所述第二谐振腔内移动的介质棒偏离所述第二谐振腔的中心线。

信号输入、信号输出，可以相对于整个滤波器来说。第一谐振腔为信号输入的谐振腔，第二谐振腔为信号输出的谐振腔，对于滤波器中的多个谐振腔来说，将信号输入的谐振腔可以记为第一谐振腔或者也可以记为首谐振腔，将信号输出的谐振腔可以记为第二谐振腔或者也可以记为尾谐振腔。

基于上述技术方案，滤波器的首尾谐振腔中的介质棒偏离各自所在的谐振腔的中心线。也就是说，滤波器的第一谐振腔和第二谐振腔中介质棒的位置不在腔体的中心，与中心点有相对位移。通过该方式，可以实现可调范围大于或等于10％，且具有良好的回波和插损。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，包括：所述介质棒在其所在的谐振腔的主耦合窗口连线上偏移。

基于上述技术方案，在介质棒偏离的位置，可以是沿着谐振腔的主耦合窗口连线偏离。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述调谐结构还包括位移板，所述位移板与所述介质棒一体化设计。

基于上述技术方案，位移板和介质棒可以一体化设计。通过一体化设计，不仅可以简化调谐结构，还可以减少二次装配，即位移板和介质棒分离存在的二次装配，带来的精度损失。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述滤波器还包括盖板，所述盖板位于所述谐振腔和所述调谐结构之间，所述盖板上设计有通孔，所述介质棒通过所述盖板上的通孔在对应的谐振腔内移动，其中，所述盖板上的通孔的直径小于或等于第一阈值，和/或，所述通孔与所述介质棒之间的缝隙小于或等于第二阈值。

基于上述技术方案，可以设计盖板通孔直径小于或等于一定值或者一定范围，或者可以设计单边间隙小于或等于一定值或者一定范围，从而可以减少经由这些通孔泄漏的电磁波。在某些情况下，还可以实现零泄漏。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一阈值为1/4波长，和/或，所述第二阈值为0.05毫米。

也就是说，盖板上的通孔的直径小于或等于1/4波长，和/或，所述通孔与所述介质棒之间的缝隙小于或等于0.05毫米。

示例地，波长表示可调滤波器(或可调双工器)最大工作频率在空气中的波长。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述介质棒所使用的材料的介电常数小于或等于3.5。

示例地，介质棒的介电常数小于或等于3.5、且所述盖板上的通孔的直径小于或等于1/4波长、所述通孔与所述介质棒之间的缝隙小于或等于0.05毫米。在该示例性，可以实现零泄漏。

基于上述技术方案，与金属相比，本申请实施例中提供的介质材料对电磁场相对透明，从而在移动过程中，对电场围绕弱、影响小，因此使用该一体化介质调频杆调节滤波器可以降低敏感度，进而也可以降低电机传动精度和成本。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，滤波器还包括至少一个驱动装置，所述驱动装置用于控制所述介质棒的移动。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述驱动装置为电机驱动装置。

第二方面，提供了一种调谐结构。该调谐结构包括：N个介质棒，N为大于1的整数；位移板，所述位移板与所述N个介质棒一体化设计；其中，每个介质棒可在滤波器的一个谐振腔内沿所述谐振腔的中心线移动，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述介质棒所使用的材料的介电常数小于或等于3.5。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述介质棒通过滤波器中盖板上的通孔在谐振腔内移动，其中，所述盖板上的通孔的直径小于或等于第一阈值，和/或，所述通孔与所述介质棒之间的缝隙小于或等于第二阈值。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第一阈值为1/4波长，和/或，所述第二阈值为0.05毫米。

第三方面，提供了一种可调双工器。该可调双工器包括：用于发射机通道的滤波器和用于接收机通道的滤波器，所述用于发射机通道的滤波器和/或所述用于接收机通道的滤波器为上述第一方面以及第一方面中的任一实现方式中所述的滤波器。

第四方面，提供了一种驱动装置。该驱动装置用于控制调谐结构中的介质棒的移动，所述调谐结构为上述第一方面或第二方面以及第一方面或第二方面中的任一实现方式中所述的调谐结构。

第五方面，提供了一种调谐系统，该调谐系统包括滤波器和控制电路，所述滤波器为上述第一方面以及第一方面中的任一实现方式中所述的滤波器，控制电路可以用于控制滤波器，如可以用于实现实时远程调节子频点。

第六方面，提供了一种调谐系统，该调谐系统包括可调双工器和控制电路，所述可调双工器为上述第三方面中所述的可调双工器，控制电路可以用于控制可调双工器，如可以用于实现实时远程调节子频点。

第七方面，提供了一种调谐系统，该调谐系统包括可调双工器、控制电路、天线和射频电路，所述可调双工器为上述第三方面中所述的可调双工器；控制电路可以用于控制可调双工器，如可以用于实现实时远程调节子频点；天线和射频电路可以用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换。

第八方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被装置执行时，使得所述装置实现第一方面至第四方面中的处理步骤，如调整介质棒的位置、实现实时远程调节子频点等。

第九方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，所述指令被计算机执行时使得装置实现第一方面至第四方面中的处理步骤，如调整介质棒的位置、实现实时远程调节子频点等。

附图说明

图1是适用于本申请实施例的现网应用的一场景。

图2示出了根据本申请实施例提供的滤波器的结构爆炸图。

图3示出了适用于本申请实施例的滤波器的功能示意图。

图4示出了可调滤波器HFSS移频曲线的示意图。

图5示出了电磁波信号泄漏的示意图。

图6示出了可调滤波器辐射泄露性能仿真的示意图。

图7示出了根据本申请实施例提供的双工器的结构爆炸图。

图8示出了适用于本申请实施例的壳可调双工器的功能示意图。

图9示出了根据本申请一实施例提供的调谐系统的示意性框图。

图10示出了根据本申请又一实施例提供的调谐系统的示意性框图。

图11示出了根据本申请实施例提供的调谐结构的制造方法的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

随着微波点对点通信技术的发展，自由灵活调节频点是一种发展趋势，也是设备商抢占的技术高地之一。由于微波点对点通信频率可以覆盖6～100GHz，在每个大频段中的子频段众多，现网配置复杂，如果频点配置出错或者出现干扰，对现网交付影响很大。图1示出了适用于本申请实施例的现网应用的一场景。在现网中，自由灵活调节频点的设备是解决此问题的良好途径，关键的技术是可调双工器部件。通过可调双工器部件，可以减少库存、减少安装和配置难度、可以现网配置临时频谱，大大节约了端到端的交付成本。

一种方式，滤波器中设置有多个谐振腔，通过为每个谐振腔配置多根介质棒，从而使得介质棒在谐振腔体内部通过改变电磁场能量的分布同时调谐谐振腔的频率和两个谐振腔之间的耦合。例如，当介质棒向耦合窗口方向靠近时，耦合数会变大，同时频率会变高；当介质棒远离耦合窗口向谐振腔中心靠近时，耦合系数变弱，谐振频率变低。这种方式介质棒数量过多，例如最少为2*N，其中，N为谐振腔数量。此外，对电机调节驱动装置的要求较高，提高了电机调节驱动装置的成本。

有鉴于此，本申请提供一种技术方案，不仅可以简化自由灵活调节频点的设备，还可以降低对电机调节驱动装置的要求，降低电机调节驱动装置的成本。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：微波点对点通信技术，中心频点可调双工器装置，应用频率如为6～100GHz。

为便于理解本申请实施例，下面首先对本申请中涉及的几个术语做简单介绍。

微波磁平面波导(H-plane waveguide，H-plane)滤波器：滤波器是无线通信系统中的一种频率选择器件，可以确保信号通过而干扰信号不通过。微波H-plane是波导滤波器的一种类型，使用波导横电10X模(transverse electric 10X mode，TE10X)谐振，包含盖板、腔体、各种调节螺钉等。

可调滤波器：通过调频螺钉上下位移，自动化精确调节滤波器中心频率，达到远程调节滤波器频点的功能。

双工器：由两个滤波器组成的频率选择器件，通常一个用于发射端，一个用于接收端，两者通过一个接口连接到天线。

主耦合：滤波器中谐振单元需要电磁耦合(一种能量交换)，尤其表示波导谐振单腔和相邻谐振单腔的电磁耦合。

电机调节驱动装置：使用电机和齿轮箱驱动的高精度精密配合机械装置，为可调滤波器提供精密位移的部件。

谐振腔：滤波器腔体内部结构，产生共振频率和滤波器极点。

下面结合附图详细描述本申请实施例。

图2示出了根据本申请实施例提供的滤波器的结构爆炸图。

如图2所示，滤波器例如可以包括但不限于：驱动装置(1)、盖板(2)、腔体(3)、金属紧固螺钉(4)、一体化介质调频杆(5)。

示例地，滤波器可以为波导滤波器(或者说波导可调滤波器)。例如，滤波器可以为如H-plane滤波器；或者，滤波器也可以为同轴可调滤波器、或者TE模式可调滤波器、或者TM模式可调滤波器等等。下文实施例主要以滤波器为波导滤波器为例进行示例性说明。

金属紧固螺钉，例如也可以称为调谐螺钉或者调节螺钉。可调滤波器可以通过调频螺钉上下位移，自动化精确调节滤波器中心频率，达到远程调节滤波器频点的功能。

腔体，例如也可以称为滤波器的腔体，该滤波器可以用于发射端，如发射机(transmit，TX)通道；或者该滤波器也可以用于接收端，如接收机(receiver，RX)通道。TX或RX滤波器可以在盖板、腔体内实现。示例地，滤波器背面可以有普通金属调频和调耦合螺钉，用于抗容差设计能力。

滤波器上还可以设置有谐振腔，如设置有一组谐振腔。例如滤波器腔体可以采用TE10X模谐振腔。滤波器的每个谐振腔与它的上一级、下一级谐振腔之间分别开设有耦合窗口。例如，谐振腔与相邻的上一级谐振腔之间的耦合窗口、以及谐振腔与相邻的下一级谐振腔之间的耦合窗口可以称为主耦合窗口，谐振腔与不相邻的谐振腔(如该谐振腔下一级谐振腔的下一级的谐振腔)之间的耦合窗口可以称为附加耦合窗口。应理解，关于主耦合窗口和附加耦合窗口的概念，可以参考现有技术，此处不作限定。还应理解，主耦合窗口和附加耦合窗口的具体命名，不对本申请实施例的保护范围造成限定。

其中，驱动装置可以用于驱动一体化介质调频杆移动、控制一体化介质调频杆的位置等。一种可能的设计，驱动装置为电机调节驱动装置。应理解，电机驱动装置仅是一种示例，例如也可以为其他类型的驱动装置。通过驱动装置(如电机调节驱动装置)带动一体化介质调频杆，可以改变一体化介质调频杆在腔体中的深度，进而可以改变腔体的谐振频率，滤波器输出端的有用信号通带随之改变，从而可以实现滤波器通带起止频率的可调。

图3以H-plane波导滤波器为例，示出了适用于本申请实施例的滤波器的功能示意图。

以TX通道为例，如图3所示，一种可能的设计，TX通道可以有独立的电机调节驱动装置、一体化介质调频杆。TX通道也可以有独立的金属紧固螺钉。此外，如图3所示，通过控制电路和反馈系统，可以通过软件实现实时远程调节子频点。

应理解，关于上述驱动装置、腔体、金属紧固螺钉，都可以参考现有的方案，对此不作严格限定。

下面详细介绍关于一体化介质调频杆和盖板的相关内容。

一体化介质调频杆

其中，一体化介质调频杆，例如可以称为调频结构。调谐结构例如可以包括位移板和介质棒，介质棒或者也可以称为调谐介质棒，下文为简洁，简称为介质棒。在本申请实施例中，位移板和介质棒可以一体化设计。通过一体化设计，不仅可以简化调谐结构，还可以减少二次装配，即位移板和介质棒分离存在的二次装配，带来的精度损失。

一体化设计，可以理解为位移板和介质棒一体化成型，或者也可以理解为位移板和介质棒固定在一起同步移动。一体化设计的位移板和介质棒，例如可以统称为介质调频杆或者一体化介质调频杆或者调谐结构等，其命名不对本申请实施例的保护范围造成限定。下文为描述，统一记为一体化介质调频杆。

关于一体化设计的方式有很多，本申请实施例不作限定。一种可能的实现方式，可以对位移板进行开模设计，介质棒设置于位移板的开模区域。例如，可以分别生产位移板和介质棒，然后将位移板与介质棒固定在一起。又一种可能的实现方式，位移板可以采用与介质棒相同的介质材料一体化成型。通过上述任一方式，均可以同时得到带有介质棒的位移板(即一体化介质调频杆)。

应理解，任何可以将位移板和介质棒一体化设计的方式都适用于本申请实施例。

关于一体化介质调频杆的材质，或者说介质棒所使用的材料，本申请实施例不作限定。例如，可以选择易于一体化开模的、适合大批量生产的材质。

可选地，一体化介质调频杆的介电常数(dielectric constant)小于或等于一定数值，或者说介质棒所使用的材料的介电常数小于或等于一定数值。例如，一体化介质调频杆的介电常数(如记为Er)小于或等于3.5，或者说，介质棒所使用的材料的介电常数Er小于或等于3.5。一示例，介质棒的所使用的材料可以为石英，或者微波陶瓷、塑料等。

在本申请实施例中，与金属相比，本申请实施例中提供的介质材料对电磁场相对透明，从而在移动过程中，对电场围绕弱、影响小，因此使用该一体化介质调频杆调节滤波器可以降低敏感度，进而也可以降低电机传动精度和成本。

此外，介质棒的直径可以相同，也可以不同，对此不作限定。例如，可以为介质棒设定少量几个尺寸规格，从而既可以满足设计弹性，也可以降低设计复杂度以及生产成本。

在本申请实施例中，介质棒的数量可以与谐振腔的数量相同，如均为N，N为大于1的整数。

介质棒的数量与谐振腔的数量相同，或者也可以理解为，介质棒的数量为单腔的数量。也就是说，每个谐振腔对应一个介质棒，或者说每个谐振腔内都可以插入一个介质棒，或者说一个谐振腔内有一个介质棒上下移动(即伸入拔出谐振腔)。如图2所示，一个谐振腔内可以有一个介质棒上下移动。

基于本申请实施例，每个谐振腔内可有一个介质棒移动，相比于一个谐振腔内有多个介质棒移动，可以大大减少介质棒的数量，从而也可以降低成本，简化操作。

在本申请实施例中，一体化介质调频杆可以在一个谐振腔内沿谐振腔的中心线移动。

谐振腔的中心线方向，可以理解为，谐振腔的高度方向或者谐振腔腔壁方向。例如，当谐振腔为对称形状时，谐振腔的中心线也可以理解为轴线。又如，谐振腔为非对称形状时，谐振腔的中心线，也可以理解为，谐振腔顶面的中点与底面中点的连线，或者说，谐振腔各个横截面的中点的连线。在滤波器处于工作状态时，中心线方向也可以表示电场方向。

一体化介质调频杆可以在一个谐振腔内沿谐振腔的中心线移动，可以理解为，各个介质棒可以沿对应的谐振腔同上同下移动，或者说，介质棒可以伸入或拔出对应的谐振腔，或者说，介质棒可以沿着谐振腔腔壁的方向移动。在滤波器处于工作状态时，一体化介质调频杆可以在一个谐振腔内沿谐振腔的中心线移动，也可以理解为，一体化介质调频杆可以在一个谐振腔内沿平行于电场的方向移动。

由图2可知，在滤波器处于工作状态时，一体化介质调频杆可以在谐振腔内沿平行于电场的方向移动，实际上是介质棒在谐振腔内沿平行于电场的方向移动。考虑到介质棒和位移板一体化设计，故介质棒在谐振腔内沿平行于电场的方向移动时，位移板也与介质棒同步移动，因此可以理解为，一体化介质调频杆在同上同下移动。

通过调整介质棒在谐振腔体中的位置，可以改变滤波器的中心工作频率。例如，介质棒伸入谐振腔的深度越深，则频率越低；介质棒伸入谐振腔的深度越浅，则频率越高。

示例地，在滤波器处于工作状态时，介质棒可以在TE101模单腔内平行于电场调节，从而可以通过调整介质棒在谐振腔体中的位置，可以改变滤波器的中心工作频率。此外，H-plane TE101模式频率可调波导滤波器中，可以解决宽的移频过程中，回波稳定性和各个谐振腔频率的一致性的问题。

可选地，N个介质棒中，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线。也就是说，至少有一个介质棒的位置有偏心。

一种可能的设计，可在第一谐振腔内移动的介质棒偏离第一谐振腔的中心线，以及可在第二谐振腔内移动的介质棒偏离第二谐振腔的中心线。其中，第一谐振腔表示信号输入的谐振腔，如第一谐振腔也可以称为首谐振腔；第二谐振腔表示信号输出的谐振腔，如第二谐振腔也可以称为尾谐振腔。应理解，在本申请实施例中提及的信号输入和信号输入是相对于N个谐振腔来说的，即信号从N个谐振腔中的第一谐振腔输入的，且该信号从N个谐振腔中的第二谐振腔输出的。

例如，谐振腔为对称形状时，可在第一谐振腔内移动的介质棒偏离第一谐振腔的中心线，以及可在第二谐振腔内移动的介质棒偏离第二谐振腔的中心线，也可以理解为，可在第一谐振腔内移动的介质棒与第一谐振腔的轴线不重叠，以及可在第二谐振腔内移动的介质棒偏离与第二谐振腔的轴线不重叠。

一种可能的实现方式，介质棒在其所在的谐振腔的主耦合窗口连线上偏移。也就是说，滤波器的第一谐振腔和第二谐振腔中介质棒的位置不在腔体的中心，与中心点有相对位移，位移方向可以为靠近主耦合窗口的方向，或者，也可以是远离主耦合窗口的方向。

图4示出了可调滤波器高频结构仿真(high frequency structure simulator，HFSS)移频曲线的示意图。一个低频点滤波器(或者称为低端滤波器)和一个高频点滤波器(或者称为高端滤波器)可以组合成一个可调双工器。如图4所示，可以看出一体化介质调频杆在谐振腔中的不同深度下，可调双工器的回波和插损情况。图4中，通过实线与长虚线可以看出插损较小；通过实线与短虚线可以看出在整个通带范围内回波也比较稳定，均保持在比较好的水平。因此，通过本申请实施例具有良好的回波和插损。此外从图4可以看出，可调滤波器可实现某一段频率范围内可调，可调范围大于或等于10％，在可调范围内带宽基本不变，并且零点位置相对通带基本不变。

应理解，图4仅是一种示意图，对此不作限定。

基于上述设计，通过使得滤波器的首尾谐振腔中介质棒的位置不在腔体的中心，与中心点有相对位移，可以获得范围较宽的调节范围，如可以获得相对带宽≥10％的调节范围，即可调范围大于或等于10％。此外，还可以增强回波稳定性，从而扩展移频范围和减少介质棒数量，即不需要像在每个谐振腔中用多个介质棒(如两个介质棒)。

上文主要介绍了一体化介质调频杆的相关内容，下面详细介绍盖板。

关于盖板，一种可能的设计方式，一个盖板可以对应一个通道，如一个盖板可以对应TX通道，即该盖板设置于TX通道上的谐振腔与一体化介质调频杆之间，又如一个盖板可以对应RX通道，即该盖板设置于RX通道上的谐振腔与一体化介质调频杆之间。这种方式可以使得设计灵活，如可以根据实际情况分别设计对应于TX通道的盖板和对应于RX通道的盖板。

又一种可能的设计方式，一个盖板可以同时对应TX通道和RX通道，即该盖板设置于双工器腔体与一体化介质调频杆之间。这种方式可以使得设计和操作都比较简单。

应理解，关于盖板的数量，本申请实施例不作限定。

此外，盖板上可以设置通孔，通孔的形状例如可以为圆形或者正方形或者长方形等。一体化介质调频杆可经由与其对应的设置于盖板上的通孔伸入相应谐振腔中。

如图5所示，一体化介质调频杆(或者说介质棒)可以经由盖板上的通孔伸入或拔出谐振腔，为了防止电磁波信号经由这些通孔泄漏，本申请实施例提出以下至少三种方案，以使得减少经由这些通孔泄漏的电磁波信号，甚至实现零泄漏。

方案1：控制盖板通孔直径。

例如，可以设计盖板通孔直径小于或等于一定值，如盖板通孔直径小于或等于1/4波长(波长表示可调滤波器或可调双工器最大工作频率在空气中的波长)，该情况下，不会造成电磁波信号辐射泄漏。

方案2：选择合适材质的介质棒。

例如，介质棒的介电常数Er小于或等于3.5，该情况下，由于介质棒是电磁相对透明材料，因此导出能量很少，也可以降低电磁波信号辐射泄漏。

方案3：控制单边间隙。

例如，可以设计单边间隙小于或等于一定值，如单边间隙小于或等于0.05毫米(mm)。其中，单边间隙可以表示介质棒与通孔之间的间隙，或者说，单边间隙可以表示介质棒与通孔一边的间隙。

应理解，本申请实施例中提及的尺寸数值均是示例性说明，对尺寸的要求可以包括一定的公差范围，例如，在设计盖板通孔直径时，可以使得盖板通孔直径小于或等于(1/4波长+Δ1)。又如，在设计盖介质棒与通孔之间的间隙时，可以使得介质棒与通孔之间的间隙小于或等于(0.05mm+Δ2)。关于的Δ1和Δ2具体值，不作限定。

通过上述任一方案，都可以减少经由这些通孔泄漏的电磁波。此外，在某些情况下，还可以实现零泄漏。如上述三种方案结合，即当盖板通孔直径小于或等于1/4波长、介质棒的介电常数Er小于或等于3.5、且单边间隙小于或等于0.05mm的情况下，可以实现零泄漏。

图6示出了可调滤波器辐射泄露性能仿真的示意图。由图6可知，采用本申请实施例的技术方案，可以使得泄露前后插损对比一致，从而也不会对外界造成任何杂散干扰。

上文主要介绍了一体化介质调频杆和盖板的相关内容，应理解，关于一体化介质调频杆和盖板的内容，可以单独使用，也可以结合使用，对此不作限定。下面介绍其他部件的内容。

上文介绍了本申请实施例提供的滤波器的相关内容，本申请实施例还提供一种可调双工器。图7示出了根据本申请实施例提供的可调双工器的结构爆炸图。

如图7所示，可调双工器例如可以包括但不限于：驱动装置(11)、双工器盖板(21)、双工器腔体(31)、金属紧固螺钉(4)、一体化介质调频杆(5)。

示例地，双工器例如可以为波导双工器。本申请实施例提供的双工器例如可以包括上文所述的滤波器，其中一个用于发射端，另一个用于接收端。

其中，双工器腔体，例如可以包括：两个滤波器的腔体，其中一个滤波器用于发射端，如TX通道；另一个滤波器用于接收端，如RX通道。TX和RX滤波器可以在双工器盖板、双工器腔体内实现。示例地，双工器背面可以有普通金属调频和调耦合螺钉，用于抗容差设计能力。双工器中的两个滤波器可以为上文实施例中所述的滤波器。

滤波器上设置有谐振腔，如设置有一组谐振腔，那么双工器腔体中可以包括两组谐振腔。在本申请实施例中，假设每个滤波器上设置有N个谐振腔，N为大于1的整数，那么双工器腔体中可以包括2*N个谐振腔。应理解，每个滤波器上的谐振腔的数量不作限定，例如可以相同，均为N个；或者也可以不同。滤波器的每个谐振腔与它的上一级、下一级谐振腔之间分别开设有耦合窗口。

其中，驱动装置例如可以为电机调节驱动装置。应理解，电机调节驱动装置仅是一种示例，例如也可以为其他类型的驱动装置。电机调节驱动装置可以用于驱动一体化介质调频杆移动、控制一体化介质调频杆的位置等。通过电机调节驱动装置带动一体化介质调频杆，可以改变一体化介质调频杆在双工器腔体中的深度，进而可以改变双工器腔体的谐振频率，滤波器输出端的有用信号通带随之改变，从而可以实现滤波器通带起止频率的可调。

其中，一体化介质调频杆，例如可以称为调频结构。具体的可以参考上文的描述，此处不再赘述。

其中，一示例，双工器盖板例如可以包括两个盖板。一个盖板对应TX通道，即该盖板设置于TX通道上的谐振腔与一体化介质调频杆之间；另一个盖板对应RX通道，即该盖板设置于RX通道上的谐振腔与一体化介质调频杆之间。这种方式可以使得设计灵活，如可以根据实际情况分别设计对应于TX通道的盖板和对应于RX通道的盖板。

又一示例，双工器盖板也可以为一个盖板。该一个同时对应TX通道和RX通道，即该双工器盖板设置于双工器腔体与一体化介质调频杆之间。这种方式可以使得设计和操作都比较简单。

应理解，关于双工器盖板的数量，本申请实施例不作限定。

关于双工器盖板的具体内容，可以参考上文的描述，此处不再赘述。

图8以H-plane波导双工器为例，示出了适用于本申请实施例的双工器的功能示意图。

如图8所示，一种可能的设计，TX通道和RX通道可以分别有独立的电机调节驱动装置、一体化介质调频杆。TX通道和RX通道可以分别有独立的金属紧固螺钉。此外，如图8所示，还可以包括控制电路和反馈系统。可以通过软件实现实时远程调节子频点。

在本申请实施例中，可以使用批量成熟的双工器(如波导H-plane双工器)以及调谐结构(如低介电常数Er或高品质因数(quality value，Q)介质调节装置)，可以实现移频性能良好、少泄漏甚至无泄漏，还可以极大的降低调频敏感度，降低电机调节驱动装置精度和成本。

上文描述的关于滤波器和双工器的具体结构仅是示例性说明，在实际产品中，可以根据需求对其进行相应的改进。

应理解，上文主要以图2所示滤波器的架构和图7所示双工器的架构进行描述的，但本申请实施例不限于此。例如，如图9所示，一体化介质调频杆可以作为单独的部件，即调谐系统包括滤波器910和一体化介质调频杆920。通过图9所示的调谐系统，同样可以按照前文描述的方式实现灵活调节频点。

本申请实施例还提供一种调谐系统，如图10所示。图10所示的调谐系统可以包括：可调双工器1010、控制电路1020、1030部分。

关于可调双工器1010可以参考上文的描述，此处不再赘述。

控制电路1020，可以用于控制双工器，如可以用于实现实时远程调节子频点。

1030部分可以用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换。1030部分也可以称为收发单元、收发机、收发电路、或者收发器等。1030部分的收发单元，也可以称为收发机或收发器等，其包括天线和射频电路，其中射频电路主要用于进行射频处理。可选地，可以将1030部分中用于实现接收功能的器件视为接收单元，将用于实现发送功能的器件视为发送单元，即1030部分包括接收单元和发送单元。接收单元也可以称为接收机、接收器、或接收电路等，发送单元可以称为发射机、发射器或者发射电路等。

应理解，图9和图10仅是示例性说明，对此不作限定。例如，图10中的可调双工器可以替换为滤波器，该滤波器为上文所述的滤波器。

还应理解，在实际应用中，调谐系统中可以包括更多或更少数量的部件。例如，调谐系统中还可以包括反馈电路。该反馈电路例如可以用于反馈滤波器或双工器的工作状态、或者一体化介质调频杆的移动情况等等。

应理解，在上述一些实施例中，涉及到的各个命名，如一体化介质调频杆、双工器盖板、调谐结构等，仅是为区分做的命名，不对本申请实施例的保护范围造成限定。

本文中描述的各个实施例可以为独立的方案，也可以根据内在逻辑进行组合，这些方案都落入本申请的保护范围中。例如，上文图7所示的双工器至少可以包括如图2所示的滤波器。

上文结合图2至图10，详细描述了本申请的装置实施例，下文结合图11描述本申请的方法实施例。装置侧的描述和方法测的描述相互对应，为了简洁，适当省略重复的描述。

图11是本申请一些实施例提供的调谐结构的制造方法的示意性框图。方法1100可以包括如下步骤。

1110，对位移板和多个介质棒一体化设计；

1120，将每个介质棒置于滤波器的一个谐振腔内，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，且每个介质棒可在谐振腔内沿谐振腔的中心线移动。

在某些实施例中，将可在第一谐振腔内移动的介质棒置于偏离第一谐振腔的中心线的位置，将可在第二谐振腔内移动的介质棒偏离第二谐振腔的中心线的位置，第一谐振腔为滤波器中信号输入的谐振腔，第二谐振腔为滤波器中信号输出的谐振腔。

在某些实施例中，介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，包括：介质棒在其所在的谐振腔的主耦合窗口连线上偏移。

在某些实施例中，介质棒所使用的材料的介电常数小于或等于3.5。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于实现上述实施例中由驱动装置(如电机调节驱动装置)执行的计算机指令。

例如，该计算机程序被电机调节驱动装置执行时，使得该驱动装置(如电机调节驱动装置)可以实现控制一体化介质调频杆在谐振腔中的位置。

本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，该指令被计算机执行时使得该计算机实现远程调节子频点。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种滤波器，其特征在于，包括：N个谐振腔和至少一个调谐结构，N为大于1的整数，

所述调谐结构包括N个介质棒，其中，每个介质棒可在一个谐振腔内沿所述谐振腔的中心线移动，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述N个谐振腔包括第一谐振腔和第二谐振腔，所述第一谐振腔为信号输入的谐振腔，所述第二谐振腔为所述信号输出的谐振腔，可在所述第一谐振腔内移动的介质棒偏离所述第一谐振腔的中心线，可在所述第二谐振腔内移动的介质棒偏离所述第二谐振腔的中心线。

3.根据权利要求1或2所述的滤波器，其特征在于，所述介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线，包括：

所述介质棒在其所在的谐振腔的主耦合窗口连线上偏移。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器，其特征在于，

所述调谐结构还包括位移板，所述位移板与所述介质棒一体化设计。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括盖板，所述盖板位于所述谐振腔和所述调谐结构之间，

所述盖板上设计有通孔，所述介质棒通过所述盖板上的通孔在谐振腔内移动，

其中，所述盖板上的通孔的直径小于或等于1/4波长，和/或，所述通孔与所述介质棒之间的缝隙小于或等于0.05毫米。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述介质棒所使用的材料的介电常数小于或等于3.5。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括至少一个驱动装置，所述驱动装置用于控制所述介质棒的移动。

8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，所述驱动装置为电机驱动装置。

9.一种调谐结构，其特征在于，包括：

N个介质棒，N为大于1的整数；

位移板，所述位移板与所述N个介质棒一体化设计；

其中，每个介质棒可在滤波器的一个谐振腔内沿所述谐振腔的中心线移动，至少一个介质棒偏离其所在的谐振腔的中心线。

10.根据权利要求9所述的调谐结构，其特征在于，所述介质棒所使用的材料的介电常数小于或等于3.5。

11.一种可调双工器，其特征在于，包括：用于发射机通道的滤波器和用于接收机通道的滤波器，所述用于发射机通道的滤波器和/或所述用于接收机通道的滤波器为权利要求1至8中任一项所述的滤波器。

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