CN115483517A - 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备 - Google Patents

一种介质滤波器、印制电路板和通信设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115483517A
CN115483517A CN202110601832.9A CN202110601832A CN115483517A CN 115483517 A CN115483517 A CN 115483517A CN 202110601832 A CN202110601832 A CN 202110601832A CN 115483517 A CN115483517 A CN 115483517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductor
resistor
target
dielectric filter
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110601832.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吴瀚
李彦涛
唐清悟
刘止愚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN202110601832.9A priority Critical patent/CN115483517A/zh
Priority to PCT/CN2022/094400 priority patent/WO2022253019A1/zh
Publication of CN115483517A publication Critical patent/CN115483517A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/2002Dielectric waveguide filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种介质滤波器、印制电路板和通信设备,用于提升介质滤波器对带外谐振的抑制度。本申请实施例的介质滤波器包括介质实体;从介质实体的第一面向第一方向延伸,开设有谐振腔;在与第一面相邻的侧面上,覆盖有第一导体表面,第一导体表面上开设有沿第二方向延伸的第一去导体缝隙,第二方向与第一方向之间的夹角小于或等于45°;第一导体表面包括第一相邻导体区域和第二相邻导体区域,第一相邻导体区域和第二相邻导体区域位于第一去导体缝隙的不同侧;第一相邻导体区域和第二相邻导体区域均与第一电阻相连。

Description

一种介质滤波器、印制电路板和通信设备
技术领域
本申请实施例涉及介质滤波器领域,尤其涉及一种介质滤波器、印制电路板和通信设备。
背景技术
许多通信设备中需要用到滤波器过滤噪声信号,滤波器包括介质滤波器,介质滤波器包括开设有谐振腔的介质实体和敷设于介质实体表面的导体表面。电磁信号输入介质滤波器,介质滤波器会将处于通带频率范围之外的电磁信号滤除。
介质滤波器具有多种谐振模式,不同谐振模式一般具有不同的谐振频率。频率为谐振频率附近的信号输入介质滤波器,可以较小的损耗输出;频率不在谐振频率附近的信号输入介质滤波器,会被反射回去。
介质滤波器设计时会选择一种或多种模式来形成滤波器的通带,频率处于通带范围内的信号输入介质滤波器可以被输出,频率在通带范围外的信号输入介质滤波器会被反射,即被‘抑制’。
除了通带内的谐振模式,介质滤波器也会在通带外有谐振模式,这些谐振模式会导致对应谐振频率的干扰信号没有被抑制,从滤波器输入端泄露到输出端。因此需要抑制带外谐振的模式,提升滤波器带外的抑制度。
不同的谐振模式,对应于不同的表面电流,表面电流为导体表面上的电流。表面电流包括对应于带外谐振模式的带外表面电流,为了削弱带外谐振模式的能量。可以通过削弱带外表面电流的能量来实现。
现有技术通过在导体表面上开设与带外表面电流交叉的去导体缝隙,增加带外表面电流流过的难度,使得部分带外表面电流辐射至自由空间,实现对带外表面电流的削弱。但是由于大部分带外表面电流可以绕过去导体缝隙,辐射至自由空间的带外表面电流的数量有限,导致对带外电流的削弱效果差,从而造成对通带外频率的电磁信号的抑制度差。
发明内容
本申请实施例提供了一种介质滤波器、印制电路板和通信设备,用于提升介质滤波器对带外谐振的抑制度,从而提升介质滤波器的滤波效果,减小滤波器的整个链路的插损。
本申请实施例第一方面提供了一种介质滤波器,该介质滤波器包括介质实体;从介质实体的第一面向第一方向延伸,开设有谐振腔;在与第一面相邻的侧面上,覆盖有第一导体表面。可选的,第一导体表面上的带外表面电流与第一方向之间的夹角大于或等于45°。第一导体表面上开设有沿第二方向延伸的第一去导体缝隙,第二方向与第一方向之间的夹角小于或等于45°;第一导体表面包括第一相邻导体区域和第二相邻导体区域,第一相邻导体区域和第二相邻导体区域位于第一去导体缝隙的不同侧;第一相邻导体区域和第二相邻导体区域均与第一电阻相连。
在本申请实施例中,若第一导体表面上没有开设第一去导体缝隙,则带外表面电流的流向与第一方向之间的夹角大于或等于45°(可选的,该夹角可以为90°),由于第一去导体缝隙两侧的第一相邻导体区域和第二导体区域均与第一电阻相连,第一去导体缝隙附近的带外表面电流有两种流向:一种是绕过第一去导体缝隙,另一种是从电阻通路流过;其中,电阻通路包括第一相邻导体区域、第一电阻和第二相邻导体区域。由于从电阻通路流过的难度低于绕过第一去导体缝隙的难度,因此大部分带外表面电流会从电阻通路流过。带外表面电流流过电阻通路,第一电阻会削弱带外表面电流的能量,带外电流的能量被削弱,对应频率处的电磁波能量也就被削弱,从而实现了滤波器带外抑制度的提升。相较于现有技术中通过去导体缝隙使带外谐振频率处电磁波的能量辐射至自由空间,从而提高滤波器带外抑制度的方法,本申请实施例中通过第一电阻吸收带外表面电流的能量,电阻吸收的效果比辐射损耗的效果更好,因此对带外抑制度提升效果更好。介质滤波器不需要再串联额外的滤波器以提供额外的抑制度,减小了滤波器整个链路的插损。
在一种可选的实施方式中,第二方向与第一方向之间的夹角等于0°。
在本申请实施例中,当第二方向与第一方向之间的夹角等于0°,第一去导体缝隙与谐振腔是平行的。在第一导体表面上,第一去导体缝隙与带内表面电流是平行的,与带外表面电流是垂直的。相较于第一去导体缝隙与谐振腔不平行,即第二方向与第一方向之间的夹角不等于0°的情况,第一去导体缝隙与谐振腔平行,第一去导体缝隙对带内表面电流的削弱效果较差(因为平行),对带外表面电流的削弱效果较好(因为垂直),因此在对带外表面电流抑制效果较好的同时又能保证对带内表面电流的影响较小。
在一种可选的实施方式中,介质滤波器配合印制电路板(printed circuitboard,PCB)使用时,第一导体表面与PCB上覆盖的目标导体表面电接触,目标导体表面上开设有目标去导体缝隙,目标去导体缝隙开设在与介质滤波器上第一去导体缝隙正对的位置上;目标去导体缝隙与第一去导体缝隙重叠。其中,重叠可以是部分重叠也可以是完全重叠,此处不做限定。目标去导体区域与第一去导体区域的大小可以不一样,但至少有一部分重合。
在本申请实施例中,PCB上的目标导体表面可以用于为介质滤波器供电和实现电磁信号的输入输出,目标导体表面可以看作是第一导体表面的延伸。介质滤波器表贴在PCB板上后,介质滤波器上的带外谐振模式对应的带外表面电流,也会存在于PCB板的表面,由于目标去导体缝隙的存在,带外表面电流原本的通路被阻断,又由于第一电阻的存在,这部分带外表面电流会从第一电阻上经过,从而带外谐振模式的能量被第一电阻吸收,带外模式被抑制,滤波器带外抑制度提升。
在一种可选的实施方式中,第一电阻在PCB上,具体的,第一电阻可以在目标去导体缝隙上,且与目标导体表面电接触;或者,第一电阻可以在延伸去导体缝隙上,且与目标导体表面电接触;其中,延伸去导体缝隙开设在目标导体表面上,且与目标去导体缝隙连通。
在本申请实施例中,将第一电阻设置在PCB上,也就是将抑制带外谐振模式的功能做到PCB上。因为在PCB上加载电阻是已有的成熟工艺,因此可以提高本申请实施例的可实现性,降低加工难度和成本。
在一种可选的实施方式中,第一电阻在第一去导体缝隙上。
在本申请实施例中,第一电阻在第一去导体缝隙上,相较于第一电阻在其他位置上与第一相邻导体区域和第二相邻导体区域相连,带外表面电流流过第一电阻的路径最短,流过第一电阻的带外表面电流占比高,对带外谐振模式的抑制效果较好,对滤波器带外抑制度提升效果较好。
在一种可选的实施方式中,谐振腔为通孔,第一面为开路面,介质实体上与开路面相对的面为短路面,第一电阻与开路面之间的距离,小于第一电阻与短路面之间的距离。
在本申请实施例中,带外表面电流存在两种路径:一个是经过第一电阻,一个是从去导体缝隙的末端绕过。两种路径的路径长度差越大,经过第一电阻所需的代价比绕行去导体缝隙所需的代价越小,经过第一电阻的电流分量越大。因此使第一电阻与开路面之间的距离小于与短路面之间的距离,使得第一电阻更靠近开路面,更远离去导体缝隙边缘,这样就会有更多的带外表面电流经过第一电阻,对带外表面电流的削弱效果更好,对带外谐振模式的抑制度更高。
在一种可选的实施方式中,第一去导体缝隙同时与开路面和短路面相邻。
在本申请实施例中,第一去导体缝隙同时与开路面和短路面相邻,带外表面电流可以从第一电阻流过或绕过第一去导体缝隙从短路面上流过,由于相较于流过第一电阻,带外表面电流绕至短路面的路径长度更长,带外表面电流绕至短路面的代价更高,所以绝大部分带外表面电流都会从第一电阻流过,提升了第一电阻对带外表面电流的削弱效果,也就提升了对带外谐振模式的抑制度。
在一种可选的实施方式中,短路面上覆盖有第二导体表面,第二导体表面上开设有第二去导体缝隙,第二去导体缝隙与第一去导体缝隙相连。
在本申请实施例中,第一去导体缝隙延伸至短路面,使第一去导体缝隙与短路面上的第二去导体缝隙相连,带外表面电流除了要绕过第一去导体缝隙,还要绕过短路面上的第二去导体缝隙,增大了带外表面电流绕过去导体缝隙的代价,提升了带外表面电流中,流过第一电阻的电流占比,增大了对带外表面电流的削弱效果,也就提升了对带外谐振模式的抑制度。
在一种可选的实施方式中,谐振腔为盲孔,第一电阻不与所述第一去导体缝隙两端的第一导体表面电接触。
在本申请实施例中,若第一电阻与第一去导体缝隙两端的第一导体表面电接触,带外表面电流就会从第一导体表面上与第一电阻电接触的部分流过,不会流经第一电阻。因此使得第一电阻不与去导体缝隙两端的导体表面接触,确保带外表面电流会从第一电阻上流过,通过第一电阻吸收带外表面电流的能量,提升对带外谐振模式的抑制度。
在一种可选的实施方式中,第一电阻在第一去导体缝隙上的目标区域上,目标区域的长度小于或等于L/2,且目标区域的边缘与第一去导体缝隙两端中任一端之间的距离,均大于或等于L/4,其中,L为第一去导体缝隙两端之间的距离。可选的,目标区域在第一去导体缝隙的正中间。
在本申请实施例中,带外表面电流存在两种路径:一个是经过第一电阻,一个是从去导体缝隙的末端绕过。两种路径的路径长度差越大,经过第一电阻所需的代价比绕行去导体缝隙所需的代价越小,经过第一电阻的电流分量越大。通过将第一电阻限制在目标区域内,确保第一电阻与去导体缝隙两端之间的距离大于某一阈值(例如前述的L/4),就可以确保流经第一电阻与绕过去导体缝隙末端两条路径之间的路径长度差较大,保证流经第一电阻的电流分量较大,提升对带外谐振模式的抑制度。可选的,若限制第一电阻(目标区域)在去导体缝隙正中间,两条路径之间的长度差最大,第一电阻对带外表面电流的吸引力最强,对带外谐振模式的抑制度提升效果最好。
在一种可选的实施方式中,在第一面上,或者介质实体上与第一面相对的面上,覆盖有第二导体表面,第二导体表面上开设有第二去导体缝隙,第二去导体缝隙与第一去导体缝隙相连。
在本申请实施例中,第一去导体缝隙延伸至第一面或者与第一面相对的面上(为了方便描述,后文以第一面为例说明有益效果),使第一去导体缝隙与第一面上的第二去导体缝隙相连,带外表面电流除了要绕过第一去导体缝隙,还要绕过第一面上的第二去导体缝隙,增大了带外表面电流绕过去导体缝隙的代价,提升了带外表面电流中,流过第一电阻的电流占比,增大了对带外表面电流的削弱效果,也就提升了对带外谐振模式的抑制度。
在一种可选的实施方式中,第一导体表面上开设有沿第二方向延伸的第三去导体缝隙;第一导体表面还包括第三相邻导体区域和第四相邻导体区域,第三相邻导体区域和第四相邻导体区域位于第三去导体缝隙的不同侧;第三相邻导体区域和第四相邻导体区域同时与第二电阻相连。
在本申请实施例中,在第一电阻与第一去导体缝隙两侧的第一相邻导体区域和第二相邻导体区域相连的基础上;介质滤波器还连接了第二电阻,带外表面电流可以流经第二电阻,第二电阻增强了对带外表面电流的削弱效果,增强了对带外谐振模式的抑制度。
本申请实施例第二方面提供了一种印制电路板PCB,该PCB的表面覆盖有目标导体表面,目标导体表面与介质滤波器上的第一导体表面电接触;目标导体表面上开设有目标去导体缝隙,目标去导体缝隙与介质滤波器上的第一去导体缝隙相对应;具体的,目标去导体缝隙可以与第一去导体缝隙具有相似的形状(例如长度、宽度等)。在目标导体表面与第一导体表面贴合的情况下,目标去导体缝隙与第一去导体缝隙重叠。其中,重叠可以包括部分重叠或完全重叠,只要目标去导体缝隙与第一去导体缝隙在同一直线上即可,此处不做限定。
在本申请实施例中,PCB上的目标导体表面可以用于实现介质滤波器中信号的输入和输出,目标导体表面可以看作是介质滤波器上导体表面的延伸。介质滤波器表贴在PCB板上后,介质滤波器上的带外谐振模式对应的带外表面电流,也会存在于PCB板的表面,由于目标去导体缝隙的存在,带外表面电流原本的通路被阻断,又由于第一电阻的存在,这部分带外表面电流会从第一电阻上经过,从而带外谐振模式的能量被第一电阻吸收,带外模式被抑制,滤波器带外抑制度提升。
在一种可选的实施方式中,第一电阻在PCB上,具体的,目标导体表面需要与第一电阻电接触;第一电阻可以在目标去导体缝隙上;或者,第一电阻可以在延伸去导体缝隙上;其中,延伸去导体缝隙开设在目标导体表面上,且与目标去导体缝隙连通。
在本申请实施例中,将第一电阻设置在PCB上,也就是将抑制带外谐振模式的功能做到PCB上。因为在PCB上加载电阻是已有的成熟工艺,因此可以提高本申请实施例的可实现性,降低加工难度和成本。
在一种可选的实施方式中,第一电阻在目标去导体缝隙上。
在本申请实施例中,第一电阻在目标去导体缝隙上,相较于第一电阻在其他位置上与第一目标相邻区域和第二目标相邻区域相连,带外表面电流流过第一电阻所需的代价最小,流过第一电阻的带外表面电流占比高,对带外表面电流的削弱效果较好,对带外谐振波的抑制度较高。
在一种可选的实施方式中,PCB包括贴合层和目标层;目标导体表面和目标去导体缝隙均在贴合层上;第一电阻在目标层上。
在本申请实施例中,第一电阻与目标去导体缝隙不在同一层上,只要保证第一电阻可以与目标导体区域电接触,可以将第一电阻设置在方便加工的目标层上,降低加工难度。
本申请实施例第三方面提供了一种通信设备,该通信设备包括前述第一方面的介质滤波器。
本申请第三方面的有益效果参见第一方面,此处不再赘述。
本申请实施例第四方面提供了一种通信设备,该通信设备包括前述第一方面的介质滤波器,以及前述第二方面的PCB。
本申请第四方面的有益效果参见第一方面和第二方面,此处不再赘述。
附图说明
图1a为介质滤波器的结构示意图;
图1b为介质滤波器的表面电流示意图;
图2a为本申请实施例提供的介质滤波器的应用场景的一个架构图;
图2b为本申请实施例提供的介质滤波器的应用场景的另一架构图;
图3a为本申请实施例提供的介质滤波器的一个结构示意图;
图3b为本申请实施例提供的介质滤波器的表面电流的一个示意图;
图3c为本申请实施例提供的介质滤波器的表面电流的另一示意图;
图3d为本申请实施例提供的介质滤波器的表面电流的另一示意图;
图4a为本申请实施例提供的TEM模介质滤波器的一个结构示意图;
图4b为本申请实施例提供的介质波导滤波器的一个结构示意图;
图5为本申请实施例提供的介质滤波器的另一结构示意图;
图6为本申请实施例提供的介质滤波器的另一结构示意图;
图7为本申请实施例提供的介质滤波器的另一结构示意图;
图8为本申请实施例提供的介质滤波器和PCB的一个结构示意图;
图9为本申请实施例提供的介质滤波器和PCB的另一结构示意图;
图10a为本申请实施例提供的介质滤波器和PCB的另一结构示意图;
图10b为本申请实施例提供的介质滤波器和PCB的另一结构示意图;
图10c为本申请实施例提供的介质滤波器和PCB的另一结构示意图;
图11为本申请实施例提供的介质滤波器和PCB的另一结构示意图;
图12为本申请实施例提供的介质滤波器的一个效果示意图;
图13为本申请实施例提供的通信设备的一个结构示意图;
图14为本申请实施例提供的通信设备的另一结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种介质滤波器、印制电路板和通信设备,用于提升介质滤波器对带外谐振的抑制度,从而提升介质滤波器的滤波效果,减小滤波器整个链路的插损。
一、介质滤波器的滤波原理。
在无线通信领域中,可以使用介质滤波器滤除噪声信号。介质滤波器包括开设有若干个谐振腔的介质实体,通过在介质实体的外表面和谐振腔的内表面敷设导体表面,形成由导体表面和介质实体组成的介质谐振腔。
介质滤波器内,有导体表面覆盖的通孔或盲孔构成了滤波器的谐振腔,谐振时,谐振腔的开路面上存在电场,谐振腔的通孔或盲孔周围存在磁场,电场和磁场的能量不断交换,使得介质滤波器在某些相近的频率上产生电磁谐振。在谐振频率处能量可以从滤波器输入端流通至输出端。又由于不同谐振腔之间存在电场或磁场耦合,耦合的存在使得各谐振腔的谐振频率构成了一个通带,只有频率在通带内的信号能够通过,其他频率成分的信号无法通过,从而实现滤波效果。
频率在通带内的信号被称为带内信号,频率在通带外的信号被称为带外信号。带内信号会在滤波器内产生谐振,谐振时输入输出阻抗得以匹配,信号能从输入端传输至输出端;带外信号不能产生谐振,在滤波器输入端口等效为开路或短路,电路失配,能量被反射回去。
除了频率在通带范围内的带内谐振模式,介质滤波器还会产生频率在通带范围之外的带外谐振模式。当干扰信号的频率在带外谐振模式的频率附近,干扰信号通过带外谐振模式产生谐振,得以输出介质滤波器。因此,带外谐振模式的存在,使得介质滤波器无法对对应频率的干扰信号进行滤除。
在本申请实施例中,可以通过改变滤波器的带外谐振模式,改变滤波器的滤波特性,从而实现对输出滤波器的信号的幅度的改变。
在介质滤波器中,通常存在横电模(transverse electric mode,TE)、横磁模(transverse magnetic mode,TM)和横电磁模(transverse electric and magneticmode,TEM)三种谐振模式。这三种模式的电磁场均会在导体表面上形成对应的表面电流,且不同模式的表面电流之间,流向不同。基于不同流向的表面电流,三种模式的电磁场形状和谐振频率也不相同。在实际应用中,会根据所需要的滤波器通带频率范围(即希望通过的信号的频率范围),选取谐振模式(一种或多种)与谐振频率,并通过构造电磁耦合,产生滤波器的通带,让特定频率的输入信号通过。
在本申请实施例中,频率在通带范围内的谐振模式称为带内谐振模式,频率在通带外的谐振模式称为带外谐振模式或干扰谐振模式。
由于TE、TM、TEM三种模式的谐振频率一般不同,因此可能存在某种模式的谐振频率在介质滤波器的通带频率范围之外,即带外谐振模式。具体的,带外谐振模式可以是对应模式下的基模或高次模,此处不做限定。尤其是谐振频率在通带二倍频附近的带外谐振模式,会在通带二倍频附近产生寄生通带(即由于该带外谐振模式的存在,在其谐振频率处可以看作有一个‘通带’,称作寄生通带),造成滤波器通带的二倍频附近抑制度恶化。且通常射频系统中,输入的有用信号二倍频处都存在干扰信号,这样会造成干扰信号泄露。为了抑制带外谐振模式,现有技术提出了一种包括去导体缝隙的结构,其原理如下所示。
二、现有的抑制带外谐振模式的结构。
通过在导体表面设置去导体缝隙就能实现对带外谐振模式的抑制。图1a为设置去导体缝隙的介质滤波器的结构示意图。示例地,如图1b所示,可以确定带内谐振模式对应的带内表面电流以及与带外谐振模式对应的带外表面电流,其中,带内表面电流和带外表面电流均是存在于导体表面的表面电流。确定带内表面电流与带外表面电流的流向之间有交叉的区域(图中为侧面)。在该区域,开设平行于带内表面电流的长条状去导体缝隙,使得带外表面电流只能绕着该去导体缝隙流过,或者辐射至介质滤波器外的自由空间。带外表面电流的一部分电磁能量被辐射至自由空间,能量被削弱,就能实现对对应频率的带外谐振模式的抑制。
一方面,由于开设去导体缝隙只能在一个频点上产生辐射带外模式能量的效果,且带外谐振模式的表面电流仍有一部分可以从去导体缝隙的末端绕过,因此该方法的实际效果非常有限,很难达到系统的指标要求。
另一方面,由于在介质滤波器的实际使用中,通常需要在介质滤波器外面加一层由导体制成的屏蔽腔,屏蔽腔会使带外谐振模式的能量对外的辐射效果减弱,削弱对带外谐振模式的抑制效果,影响该方法的实际效果。
基于上述缺陷,本申请实施例提供了一种介质滤波器,用于提升对带外谐振模式的抑制度,从而提升介质滤波器的滤波效果。
三、本申请实施例提供的介质滤波器的应用系统架构。
接下来描述本申请实施例提供的介质滤波器的应用系统架构。
可选的,本申请实施例提供的介质滤波器可应用于基站通信系统中的射频子系统。请参阅图2a,图2a为基站通信系统的架构图。基站通信系统包括传输子系统、基带子系统、射频子系统、天馈子系统、控制子系统、电源子系统、温度控制子系统等。
各子系统主要作用为:
传输子系统:完成传输网络和基站内部数据转发功能。提供基站与传输网络的物理接口、基站与其他网元的用户面接口。
基带子系统:主要功能为处理上下行基带信号。
射频子系统:完成射频信号的收发处理功能。经调制或解调、变频、放大、滤波等步骤,完成基带信号和射频信号的转换。
天馈子系统:天馈子系统完成基站空中接口信号的输入和输出。
控制子系统:负责基站内部各个单板的维护、调试、配置等功能。主要包括信令处理,配置管理,资源管理,执行操作维护功能,监控基站的工作状态,提供基站输入输出控制接口,并产生提供整个基站的工作参考时钟。
电源子系统:为基站提供所需的电压,同时防止突然断电事故。
温度控制子系统:可用于加热和散热,保证基站的正常工作环境温度。
本申请实施例的介质滤波器主要应用于射频子系统中滤波的步骤。
值得注意的是,对本申请实施例提供的介质滤波器的应用,不限于图2a所示的系统架构中,也可以是其他的应用场景,例如用于网络边缘设备或用户设备的滤波等,此处不做限定。
四、本申请实施例提供的介质滤波器的所涉及的网元。
可选的,在应用于基站系统的情况下,本申请实施例在基站系统中所涉及子系统为射频子系统。如图2b所示,射频子系统一般由发射与接收两部分链路组成。发射的过程为:将基带信号经过调制、上变频、放大和滤波器滤波后,变为可在自由空间中传播的射频信号,并传给天馈子系统辐射到自由空间。接收的过程与发射相反,是将天馈子系统接收到的射频信号,经滤波器滤波、低噪声放大器放大,然后下变频、解调后传送给基带子系统进行后续处理。
本申请实施例在射频子系统中所涉及组件为滤波器。滤波器的作用为使得系统中,有用频率的信号通过,而无用频率信号被衰减以至于不影响接收,使得系统不受无用频率信号干扰,得以正常工作。
值得注意的是,上述结构仅是对本申请实施例所适用的场景的一种示例,并不构成对本申请实施例提供的介质滤波器的应用场景的限定。
在上述应用系统架构或应用场景下,或者更多的应用场景下,本申请实施例提供的介质滤波器可以具有如下所示的结构:
五、本申请实施例提供的介质滤波器的结构。
1、整体结构。
请参阅图3a,图3a为本申请实施例提供的介质滤波器的结构示意图。如图3a所示,该介质滤波器300包括介质实体301,从介质实体301的第一面向第一方向延伸,开设有谐振腔302。与第一面相邻的侧面上,覆盖有第一导体表面303。第一导体表面303上开设有第一去导体缝隙304,其中,第一去导体缝隙304为长条状,且沿第二方向延伸。
可选的,谐振腔302可以如图3a所示为圆形直通孔,除了圆形直通孔,谐振腔还可以是其他形态,例如方形孔、阶梯孔、盲孔等,此处不做限定。
可选的,谐振腔可以开设在介质实体的任一面上,该面称为第一面。
第一导体表面303包括位于第一去导体缝隙304两侧的第一相邻导体区域306和第二相邻导体区域307。第一相邻导体区域306和第二相邻导体区域307均与第一电阻305电接触。第一电阻305可以位于介质滤波器300上,也可以不在介质滤波器300上,只要与第一相邻导体区域306和第二相邻导体区域307均电接触即可,此处不做限定。
请参阅图3b,图3b为本申请实施例提供的介质滤波器的侧面上的带外表面电流的示意图。其中,图A表示侧面上没有开设去导体缝隙的情况,图B表示侧面上开设了去导体缝隙的情况,图C表示侧面上开设了第一去导体缝隙304,并且使第一电阻305与两侧的第一相邻导体区域306和第二相邻导体区域307相连的情况。
在本申请实施例中,第一电阻305也称为电阻305,此处不做限定。
如图3b中的图A所示,未开设去导体缝隙的情况下,带外表面电流的强度最强。
如图3b中的图B所示,开设了去导体缝隙的情况下,由于带外表面电流需要绕行去导体缝隙,部分带外表面电流被辐射至自由空间,导致介质滤波器上的带外表面电流的强度较小。
如图3b中的图C所示,第一相邻导体区域306、第一电阻305、第二相邻导体区域307共同组成电阻通路,相较于绕行第一去导体缝隙304,带外表面电流更倾向于从电阻通路流过。带外表面电流流过电阻通路就会流过第一电阻305,第一电阻305会消耗带外表面电流的能量,因此相较于图3b中的图A和图B,图C中介质滤波器300上的带外表面电流的强度最小。
在本申请实施例中,通过第一电阻305消耗带外表面电流的能量,从而削弱带外谐振波的能量,提升了对带外谐振波的抑制度。
请参阅图3c,图3c为不同表面电流与去导体缝隙的位置关系的示意图。如图3c中的图A所示,表面电流与第一去导体缝隙304之间的夹角为90°的情况下,第一去导体缝隙304所影响的表面电流的数量最多,对表面电流的削弱效果最好;如图3c中的图C所示,表面电流与第一去导体缝隙304之间的夹角为0°的情况下,第一去导体缝隙304所影响的表面电流的数量最少,对表面电流的削弱效果最差,图B的削弱效果介于两者之间。
由于介质滤波器300的作用是滤除带外谐振波,留下带内谐振波,因此对于第一去导体缝隙304的开设位置与延伸方向,不仅要考虑到尽可能的削弱带外表面电流,还要考虑到尽量控制对带内表面电流的削弱。
由图3c可知,为了尽可能多的削弱带外表面电流,同时控制对带内表面电流的削弱,需要使第一去导体缝隙与带外表面电流之间的夹角尽量接近90°,同时保证第一去导体缝隙与带内表面电流之间的夹角尽量接近0°。
请参阅图3d,图3d为本申请实施例提供的介质滤波器的表面电流的示意图。对应于图3a所示的介质滤波器的结构,图3d显示了该结构下带内表面电流和带外表面电流的分布。
如图A1所示,在图3a所示的介质滤波器结构中,侧面上的带内表面电流,与谐振腔302的延伸方向(第一方向)平行。
在本申请实施例中,与第一面相邻的侧面包括长侧面和短侧面,长侧面的面积大于短侧面的面积。
可选的,谐振腔302的数量可以是多个,当介质谐振腔成排排布的情况下,短侧面可以是谐振腔数量少的那一面,长侧面可以是谐振腔数量多的那一面。
值得注意的是,图3a仅是本申请实施例提供的介质滤波器的结构的示意图,并不造成对谐振腔数量与排布方式的限定。谐振腔可以是一个或多个,其排布方式也可以是除图3a所示的一字排布之外的排布方式,例如2×N的方式排布,或呈“W”状排布等,此处不做限定。其中,N为任意正整数,此处不做限定。
如图A2所示,在图3a所示的介质滤波器结构中,在短侧面以及长侧面上靠近短侧面的位置上,带外表面电流与第一方向垂直;在长侧面上远离短侧面的位置上,带外表面电流与第一方向平行。
前文已说明,为了保证介质滤波器的滤波效果,需要尽量使第一去导体缝隙304与带外表面电流之间的夹角尽量接近90°,同时保证第一去导体缝隙304与带内表面电流之间的夹角尽量接近0°。在图3a所示的介质滤波器300中,由于在短侧面以及长侧面上靠近短侧面的位置上,带内表面电流与带外表面电流是相互垂直的,因此可以在该位置上设置与带内表面电流平行的第一去导体缝隙304,也就是说,使第一去导体缝隙304的延伸方向(第二方向)与谐振腔302的延伸方向(第一方向)平行。
在本申请实施例中,上述使得第二方向与第一方向平行只是对第二方向的一种示例,第二方向与第一方向之间也可以存在不为0°的夹角,只要该夹角不等于90°即可,图3a所示的结构并不造成对第二方向的限定。
基于图3a所示的介质滤波器结构,带内表面电流与带外表面电流为相互垂直的关系,为了保证尽可能多的削弱带外表面电流,同时控制对带内表面电流的削弱,可以使第一去导体缝隙304的延伸方向(第二方向)与谐振腔302的延伸方向(第一方向)之间的夹角小于或等于45°。当第二方向与第一方向之间的夹角小于或等于45°,对带外表面电流的削弱效果要强于对带内表面电流的削弱效果,可以获得较好的滤波效果。
在本申请实施例中,并不限定介质滤波器300上谐振腔302的数量、位置、形态和延伸方向,以及第一去导体缝隙304所在的位置和延伸方向,只要第一去导体缝隙304的延伸方向(第二方向)与谐振腔302的延伸方向(第一方向)之间的夹角不为90°即可,此处不做限定。
图3d中电阻处的细节图中,用线条粗细表示带外表面电流的能量大小,线条越粗则电流的能量越大。在带外表面电流流过第一电阻305的过程中,线条逐渐变细,表示带外表面电流的能量被第一电阻305削弱,实现了对带外谐振模式的抑制。
2、第一电阻所在的位置。
在本申请实施例中,第一电阻305的位置可以决定流过第一电阻305的带外表面电流占该面上的带外表面电流的比例。相较于从去导体缝隙304的某一端绕过去导体缝隙304,第一电阻305与这一端之间的距离越大,带外表面电流流经电阻304的趋势越明显。也就是说,第一电阻305与去导体缝隙304的某一端之间的距离越大,带外表面电流越倾向于流过第一电阻305,对带外谐振波的抑制效果越好。
可选的,可以根据谐振腔或金属腔的结构,决定第一电阻305与去导体缝隙304的位置。
在本申请实施例中,带外表面电流存在两种路径:一个是经过第一电阻305,一个是从去导体缝隙304的末端绕过。经过第一电阻305所需的代价,比从去导体缝隙304的末端绕过所需的代价小。且两种路径的路径长度差越大,代价差距越大,经过第一电阻305的电流分量就越大。因此使第一电阻305更远离去导体缝隙304与导体表面相连接的一端或两端(在图4a和图4b所示的实施例中将会展开说明),就会有更多的带外表面电流经过第一电阻305,对带外表面电流的削弱效果更好,对带外谐振波的抑制度更高。
介质滤波器包括开路面和短路面,本申请实施例中,可以基于开路面和短路面确定去导体缝隙和电阻的位置。
请参阅图4a,图4a为本申请实施例提供的TEM介质滤波器的结构示意图。TEM滤波器也称为monoblock滤波器。如图4a所示,基于图3a所示的结构,TEM介质滤波器300中,开设谐振腔的那一面称为第一面,与第一面相邻的侧面上设置有去导体缝隙,该去导体缝隙用于改变介质滤波器的带外谐振模式的表面电流路径,从而影响介质滤波器对通带外谐振模式的抑制度。
如图4a所示,在TEM介质滤波器中,设置有上述谐振腔的第一面上,敷设有若干个导体区域,导体区域被去导体区域所包围。TEM介质滤波器中,设置有谐振腔,且包括导体区域和去导体区域的面称为开路面,与开路面相对的那一面称为短路面。在TEM介质滤波器中,谐振腔302从开路面延伸至短路面。
通常来说,TEM介质滤波器,其带内谐振模式为TEM模,带内表面电流就是TEM模的表面电流,对带内谐振波影响最大的带外谐振模式为TE模,带外表面电流就可以是TE模所对应的表面电流。除了TE模,本申请实施例的结构还可以用于抑制其他带外谐振模式,例如TM模等,此时带外表面电流即为TM模所对应的表面电流,此处不做限定。
在图4a所示的结构中,由于开路面那一端不与导体接触,带外表面电流无法流过,因此带外表面电流只有两种路径,一种是从去导体缝隙304中,靠近短路面的那一端绕行,另一种是从第一电阻305流过。经过第一电阻305所需的代价,比从去导体缝隙304的末端绕过所需的代价小。且两种路径的路径长度差越大,代价差距越大,经过第一电阻305的电流分量就越大。因此使第一电阻305与开路面之间的距离小于与短路面之间的距离,使得第一电阻305更靠近开路面,更远离去导体缝隙边缘连接的导体表面,这样就会有更多的带外表面电流经过第一电阻305,对带外表面电流的削弱效果更好,对带外谐振模式的抑制度更高。
因此,使得第一电阻305尽量靠近开路面,从而使得更多带外表面电流流过第一电阻305,增强对带外表面电流的削弱效果,提升对带外谐振模式的抑制度。
请参阅图4b,图4b中的图A为本申请实施例提供的介质波导滤波器的结构示意图。如图4b的图A所示,基于图3a所示的结构,介质实体301被导体表面所覆盖。且在介质波导滤波器300中,谐振腔302为盲孔。
由于在介质波导滤波器中,介质实体被导体表面所覆盖,所以如图4b中的B图所示,在去导体缝隙304的两端,都与导体表面接触。因此在介质波导滤波器中,带外表面电流有两种路径,一种是从去导体缝隙304两端所接触的导体表面绕行,另一种是从第一电阻305上流过。
若第一电阻305与去导体缝隙304两端的导体表面电接触,带外表面电流就会从导体表面上与第一电阻305电接触的部分流过,不会流经第一电阻305。因此使得第一电阻305不与去导体缝隙两端的导体表面接触,确保带外表面电流会从第一电阻305上流过,通过第一电阻305吸收带外表面电流的能量,提升对带外谐振模式的抑制度。
前面所说的两种路径,路径长度差越大,经过第一电阻305所需的代价比绕行去导体缝隙304所需的代价越小,经过第一电阻305的电流分量越大。因此,在一种可选的实施方式中,将第一电阻305设置在第一去导体缝隙304上的目标区域上,并使得目标区域尽量远离去导体缝隙304的两端。
示例地,如图4b的B图所示,去导体缝隙304的长度为L,即去导体缝隙304两端之间的距离为L的情况下,可以使目标区域的长度小于或等于L/2,使目标区域的边缘与去导体缝隙304两端中任一端之间的距离,均大于或等于L/4。
通过将第一电阻305限制在目标区域内,确保第一电阻305与去导体缝隙304两端之间的距离大于某一阈值(例如B图中的L/4),就可以确保流经第一电阻305与绕过去导体缝隙304末端两条路径之间的路径长度差较大,保证流经第一电阻305的电流分量较大,提升对带外谐振模式的抑制度。
在本申请实施例中,L/2和L/4仅是对目标区域长度和所在位置限定的示例,并不限定目标区域的大小和位置,只要目标区域不与去导体缝隙304两端的导体表面接触即可。
可选的,若限制第一电阻305(或者目标区域)在去导体缝隙304的正中间,两条路径之间的长度差最大,第一电阻305对带外表面电流的吸引力最强,对带外谐振模式的抑制度提升效果最好。
在本申请实施例中,除了去导体缝隙304的正中间,也可以将第一电阻305设置在去导体缝隙304正中间偏移一段距离的位置上,此处不做限定。
可选的,若在图4a所示的TEM介质滤波器或其他的介质滤波器中,去导体缝隙304两端均与导体表面相接触,与介质波导滤波器相似,也可以将第一电阻305设置在如图4b中B途所示的目标区域中。可选的,可以将第一电阻305设置在去导体缝隙304的正中间或偏离正中间一段距离的位置上。
值得注意的是,图4a和图4b所示实施例,仅是对本申请实施例的介质滤波器的举例,除了TEM介质滤波器和介质波导滤波器,本申请实施例的介质滤波器也可以是其他种类的介质滤波器,此处不做限定。
3、第一去导体缝隙的优选位置与形态。
在本申请实施例中,可以通过加大带外表面电流两种路径(经过第一电阻305或绕行去导体缝隙304)之间的路径差,使得更多的带外表面电流流过第一电阻305。
可选的,可以如图4a所示,使得第一去导体缝隙从开路面延伸至短路面。在这种结构下,带外表面电流要绕行第一去导体缝隙304,只能从下面的那个面绕行,难度较大,因此大部分带外表面电流都会流过第一电阻305,提升了对带外表面电流的削弱效果,提升了对带外谐振波的抑制度。
可选的,如图5所示,可以在短路面上覆盖的第二导体表面308上开设第二去导体缝隙309,并使第二去导体缝隙309与第一去导体缝隙304相连。侧面上的带外表面电流要绕过短路面上的第二去导体缝隙309,才能绕行第一去导体缝隙304。进一步增大了带外表面电流绕行第一去导体缝隙304的难度,因此带外表面电流更倾向于流过第一电阻305,提升了对带外表面电流的削弱效果,提升了对带外谐振波的抑制度。
可选的,由于介质波导滤波器中,介质实体被导体表面所覆盖,所以在开设有盲孔(谐振腔)的第一面,和介质实体上与第一面相对的面上,都被导体表面所覆盖。因此,可以在图4b所示结构的基础上,在第一面或与第一面相对的面上开设第二去导体缝隙,并使第二去导体缝隙与第一去导体缝隙304相连。
可选的,如图6所示,可以在第一导体表面上开设多个去导体缝隙,增大带外表面电流绕行去导体缝隙的难度。除了上述的第一去导体缝隙,还可以在侧面的第一导体表面上开设沿第二方向延伸的第三去导体缝隙或开设更多的去导体缝隙。
可选的,如图6中的A图所示,可以在不同的面上开设去导体缝隙。A图中的第三去导体缝隙两侧可以包括第三相邻导体区域和第四相邻导体区域,第三相邻导体区域和第四相邻导体区域同时与第二电阻相连。
可选的,如图6中的B图或C图所示,也可以在同一个面上开设多个去导体缝隙。
在本申请实施例中,介质滤波器上的多个去导体缝隙,两侧的相邻导体区域与电阻相连的情况,可以仅出现在一个去导体缝隙上(如图6中的C图),也可以出现在多个去导体缝隙上(如图6中的A图或B图),此处不做限定。
可选的,如图7所示,可以开设与第一去导体缝隙相交的辅助去导体缝隙,辅助去导体缝隙用于增加带外表面电流绕行第一去导体缝隙的难度。
六、与PCB板配合使用的介质滤波器的结构。
在介质滤波器的使用过程中,通常通过PCB板为介质滤波器供电,以及通过PCB板将电磁信号输入或输出介质滤波器。因此,可以在PCB板上也开设去导体缝隙,以保证无论是在介质滤波器的导体表面,还是在PCB板的导体表面上,带外表面电流都在去导体缝隙所对应的表面上,流过第一电阻或绕行去导体缝隙。
请参阅图8,图8为本申请实施例提供的介质滤波器与PCB的结构示意图。
图8中的介质滤波器300即为前述的介质滤波器300,此处不再赘述。
如图8中的图A所示,印制电路板PCB800的表面覆盖有目标导体表面801,目标导体表面801用于与介质滤波器300上的第一导体表面301电接触。目标导体表面801上开设有目标去导体缝隙802。在目标导体表面801与第一导体表面301贴合的情况下,目标去导体缝隙802与第一导体表面301上的第一去导体缝隙302重叠。其中,重叠可以包括部分重叠或完全重叠,只要目标去导体缝隙与第一去导体缝隙在同一直线上且重叠即可,此处不做限定。
在本申请实施例中,PCB800上的目标导体表面801与介质滤波器300上的第一导体表面301贴合(电接触体表面801可以看作是第一导体表面301的延伸。在目标导体表面801上开设目标去导体缝隙802,可以在目标导体表面801上对应于第一去导体缝隙302的位置上,也阻断带外表面电流的流向,使得带外表面电流无法从目标导体表面801绕行第一去导体缝隙302,确保第一去导体缝隙302对带外表面电流的阻隔,使得带外谐振模式的表面电流会从第一电阻305上流过。
可选的,PCB800还可以包括PCB基板、滤波器馈电线等,由于与抑制带外谐振波的关联不大,因此不展开说明。
在本申请实施例中,可以将第一电阻305设置在介质滤波器300上,也可以将第一电阻305设置在PCB800上。请参阅图9,图9为本申请实施例提供的介质滤波器与PCB的另一结构示意图。其中,A图表示了第一电阻305在介质滤波器300上的情况;B、C、D图表示了第一电阻在PCB800上的情况。
如图9的A图所示,第一电阻305可以在第一去导体缝隙302上。
如图9的B图所示,第一电阻305可以在目标去导体缝隙802上。
如图9的C图和D图所示,第一电阻305可以在延伸去导体缝隙803上。其中,延伸去导体缝隙803也开设在目标导体表面801上,并且与目标去导体缝隙802连通。
由于在PCB上加载电阻已经是成熟的工艺,在本申请实施例中,将第一电阻305设置在PCB800上的方案,方案的可实现性高,加工难度低,加工成本低。
在本申请实施例中,将第一电阻305设置在目标去导体缝隙802上的方案,相较于第一电阻305设置在PCB的其他位置上,带外表面电流流过第一电阻305所需的代价最小,流过第一电阻305的带外表面电流占比高,对带外表面电流的削弱效果较好,对带外谐振波的抑制度较高。
在本申请实施例中,还可以将第一电阻305与目标去导体缝隙设置在PCB800的不同层上。请参阅图10a至图10c,图10a至图10c为本申请实施例提供的PCB结构示意图。
图10c显示了PCB不同层的具体结构。PCB800可以包括贴合层、目标层和中间层(可选)。
贴合层即为目标导体表面801所在的那一层,用于实现与介质滤波器300的贴合。目标去导体缝隙802和延伸去导体缝隙803(可选)均在贴合层上。
图10b中的A1图至A3图,为图10a中的A图和B图在第一电阻附近的细节图,如A1图所示,在贴合层与目标层之间存在金属化过孔,金属化过孔用于将流经贴合层的带外表面电流导通到目标层的第一电阻305上。
在本申请实施例中,除了金属化过孔,该过孔也可以是其他导体材质,只要能导通电流即可,此处不做限定。
如A2图所示,在目标层上,金属化过孔附近的区域为去导体区域,该去导体区域用于防止流经第一电阻305的带外表面电流流经目标层上第一电阻305以外的导体区域,所以用该去导体区域将第一电阻305与目标层上的其他导体区域隔绝。值得注意的是,A2图仅为一种示例,并不限定去导体区域外,目标层上的结构。
如图A3所示,带外表面电流从贴合层上去导体缝隙802的一侧流向金属化过孔,在从金属化过孔流经第一电阻305,再从第一电阻305,经过金属化过孔,流到贴合层上去导体缝隙802的另一侧。
如图10c中的C图所示,目标层可以与贴合层在远离介质滤波器300的那一面上直接贴合(电接触);或者也可以如图10c中的D图所示,在贴合层和目标层之间,间隔若干个中间层,此处不做限定。若贴合层和目标层之间,间隔若干个中间层,则金属化过孔也经过这些中间层,实现贴合层的目标导体表面801与目标层上的第一电阻305之间的电连接。
目标层上开设有目标层去导体区域804,第一电阻305在目标去导体区域804上。为了确保介质滤波器300上的带外表面电流流过第一电阻305,需要使第一电阻305与介质滤波器300上的第一导体表面301连接。本申请实施例并不限定具体怎么连接,只要最终的效果是第一电阻305与第一导体表面301之间能实现电连接即可。
在本申请实施例中,第一电阻305与目标导体表面801和目标去导体缝隙802不在同一层上,只要保证第一电阻305可以与目标导体表面801电接触,可以将第一电阻305设置在方便加工的目标层上,降低加工难度。
请参阅图11,根据第一电阻305所连接的导体的情况,可以将PCB板分为开路和短路两种模式。
在开路的结构中,去导体缝隙304中靠近第一电阻305的部分,在去导体缝隙两侧的导体表面,是互不导通的。例如开路图和开路放大图中的第一导体区域和第二导体区域,两者是互不连通的。
在短路的结构中,去导体缝隙304中靠近第一电阻305的部分,在去导体缝隙两侧的导体表面,是相互导通的。例如短路图中第一导体区域,其自身是相互连通的。
七、本申请实施例提供的介质滤波器的抑制效果。
示例地,以图4a所示的TEM介质滤波器为实验对象,检验本申请实施例所提出的介质滤波器对带外谐振波的抑制效果。请参阅图12,图12中的f0表示通带频率。由图12可知,通过申请实施例提供的介质滤波器结构,可大幅度改善介质滤波器的远端抑制度。在TEM介质滤波器中,TE模的基波频率通常在通带频率的二倍频附近,即图B中的阴影部分。由图B可见,通过本申请实施例的介质滤波器,对TE模二倍谐振波的抑制度提升至20-30dB。由图A可见,该结构对于通带的影响很小,其插入损耗只恶化约0.1dB。
八、本申请实施例提供的通信设备。
下面,对本申请实施例提供的通信设备进行说明,请参阅图13,图13为本申请实施例提供的通信设备的结构示意图。通信设备1300包括天线1301和介质滤波器1302。天线1301和介质滤波器1302之间连接。
天线1301,用于接收或者发送信号。介质滤波器1302,用于过滤天线1301接收的信号,和/或向天线1301发送过滤后的信号。其中,介质滤波器1302可以是上述实施例所揭示的介质滤波器,此处不再赘述。
通信设备1300可以是用于移动通信的基站或者终端设备,该终端设备可以是手机、计算机、平板电脑或者具有通信功能的可穿戴设备等,除此之外,还可以是其他的终端设备,例如智能机器人等,具体此处不做限定。
介质滤波器与PCB贴合使用的情况下,通信设备中还包括PCB,接下来描述包括PCB的通信装置。请参阅图14,图14为本申请实施例提供的通信设备的结构示意图。通信设备1400包括天线1401、印制电路板PCB1402和介质滤波器1403。天线1401、PCB1402和介质滤波器1403之间连接。
天线1401,用于接收或者发送信号。介质滤波器1403,用于过滤天线1401接收的信号,和/或向天线1401发送过滤后的信号。PCB1402,用于实现天线1401与介质滤波器1403之间的信号传输。其中,介质滤波器1403可以是上述实施例所揭示的介质滤波器,PCB1402可以是上述实施例所揭示的PCB,此处不再赘述。
通信设备1400可以是用于移动通信的基站或者终端设备,该终端设备可以是手机、计算机、平板电脑或者具有通信功能的可穿戴设备等,除此之外,还可以是其他的终端设备,例如智能机器人等,具体此处不做限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (17)

1.一种介质滤波器,其特征在于,所述介质滤波器包括介质实体;
从所述介质实体的第一面向第一方向延伸,开设有谐振腔;
在与所述第一面相邻的侧面上,覆盖有第一导体表面,所述第一导体表面上开设有沿第二方向延伸的第一去导体缝隙,所述第二方向与所述第一方向之间的夹角小于或等于45°;
所述第一导体表面包括第一相邻导体区域和第二相邻导体区域,所述第一相邻导体区域和所述第二相邻导体区域位于所述第一去导体缝隙的不同侧;
所述第一相邻导体区域和所述第二相邻导体区域均与第一电阻相连。
2.根据权利要求1所述的介质滤波器,其特征在于,所述第二方向与所述第一方向之间的夹角等于0°。
3.根据权利要求1或2所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一导体表面与印制电路板PCB上覆盖的目标导体表面电接触,所述目标导体表面上开设有目标去导体缝隙;
所述目标去导体缝隙与所述第一去导体缝隙重叠。
4.根据权利要求3所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一电阻在所述目标去导体缝隙上,且与所述目标导体表面电接触;或者,
所述第一电阻在延伸去导体缝隙上,且与所述目标导体表面电接触;其中,所述延伸去导体缝隙开设在所述目标导体表面上,且与所述目标去导体缝隙连通。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一电阻在所述第一去导体缝隙上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的介质滤波器,其特征在于,所述谐振腔为通孔;
所述第一面为开路面,所述介质实体上与所述开路面相对的面为短路面;
所述第一电阻与所述开路面之间的距离,小于所述第一电阻与所述短路面之间的距离。
7.根据权利要求6所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一去导体缝隙同时与所述开路面和所述短路面相邻。
8.根据权利要求6或7所述的介质滤波器,其特征在于,所述短路面上覆盖有第二导体表面;
所述第二导体表面上开设有第二去导体缝隙;
所述第二去导体缝隙与所述第一去导体缝隙相连。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的介质滤波器,其特征在于,所述谐振腔为盲孔;
所述第一电阻不与所述第一去导体缝隙两端的所述第一导体表面电接触。
10.根据权利要求9所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一电阻在所述第一去导体缝隙上的目标区域上,所述目标区域的长度小于或等于L/2,且所述目标区域的边缘与所述第一去导体缝隙两端中任一端之间的距离,均大于或等于L/4,其中,所述L为所述第一去导体缝隙两端之间的距离。
11.根据权利要求9或10所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一面上,或者所述介质实体上与所述第一面相对的面上,覆盖有第二导体表面;
所述第二导体表面上开设有第二去导体缝隙;
所述第二去导体缝隙与所述第一去导体缝隙相连。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的介质滤波器,其特征在于,所述第一导体表面上开设有沿所述第二方向延伸的第三去导体缝隙;
所述第一导体表面还包括第三相邻导体区域和第四相邻导体区域,所述第三相邻导体区域和所述第四相邻导体区域位于所述第三去导体缝隙的不同侧;
所述第三相邻导体区域和所述第四相邻导体区域同时与第二电阻相连。
13.一种印制电路板PCB,其特征在于,所述PCB的表面覆盖有目标导体表面,所述目标导体表面与介质滤波器上的第一导体表面电接触;
所述目标导体表面上开设有目标去导体缝隙,所述目标去导体缝隙与所述第一导体表面上的第一去导体缝隙重叠。
14.根据权利要求13所述的PCB,其特征在于,所述目标导体表面与第一电阻电接触;
所述第一电阻在所述目标去导体缝隙上;或者,
所述第一电阻在延伸去导体缝隙上,所述延伸去导体缝隙开设在所述目标导体表面上,且与所述目标去导体缝隙连通。
15.根据权利要求13或14所述的PCB,其特征在于,所述PCB包括贴合层和目标层;
所述目标导体表面和所述目标去导体缝隙均在所述贴合层上;
所述第一电阻在所述目标层上。
16.一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1至12所述的介质滤波器。
17.一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1至12所述的介质滤波器,以及如权利要求13至15所述的印制电路板PCB。
CN202110601832.9A 2021-05-31 2021-05-31 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备 Pending CN115483517A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110601832.9A CN115483517A (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备
PCT/CN2022/094400 WO2022253019A1 (zh) 2021-05-31 2022-05-23 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110601832.9A CN115483517A (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115483517A true CN115483517A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84323875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110601832.9A Pending CN115483517A (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115483517A (zh)
WO (1) WO2022253019A1 (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138220A (zh) * 1995-05-31 1996-12-18 株式会社村田制作所 介质滤波器和天线转换开关
EP0785592A1 (en) * 1996-01-19 1997-07-23 Lk-Products Oy A dielectric resonator structure providing harmonic attenuation
US5850168A (en) * 1997-04-18 1998-12-15 Motorola Inc. Ceramic transverse-electromagnetic-mode filter having a waveguide cavity mode frequency shifting void and method of tuning same
US5952900A (en) * 1997-12-02 1999-09-14 Cts Corporation Suppression of spurious cavity modes using resistive paste on a ceramic transverse-electromagnetic-mode (TEM) filter
CN1237005A (zh) * 1998-05-21 1999-12-01 株式会社村田制作所 介质滤波器、介质天线共用器和通信机装置
CN1372347A (zh) * 2001-02-19 2002-10-02 株式会社村田制作所 电介质滤波器,电介质双工器和通信装置
CN101340014A (zh) * 2008-08-01 2009-01-07 苏州艾福电子通讯有限公司 带凹槽的陶瓷电介质滤波器和双工器
CN110120571A (zh) * 2019-06-05 2019-08-13 江苏灿勤科技股份有限公司 可优化谐波抑制的介质滤波器
CN110148819A (zh) * 2019-06-20 2019-08-20 京信通信技术(广州)有限公司 介质波导滤波器的容性耦合结构及介质波导滤波器
CN209329115U (zh) * 2018-11-08 2019-08-30 京信通信系统(中国)有限公司 天线及其介质波导滤波器
CN210694479U (zh) * 2019-07-18 2020-06-05 苏州捷频电子科技有限公司 介质滤波器pcb板
CN111525218A (zh) * 2020-04-22 2020-08-11 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种具有六陷波的高性能介质波导滤波器及通信设备

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138220A (zh) * 1995-05-31 1996-12-18 株式会社村田制作所 介质滤波器和天线转换开关
EP0785592A1 (en) * 1996-01-19 1997-07-23 Lk-Products Oy A dielectric resonator structure providing harmonic attenuation
US5850168A (en) * 1997-04-18 1998-12-15 Motorola Inc. Ceramic transverse-electromagnetic-mode filter having a waveguide cavity mode frequency shifting void and method of tuning same
US5952900A (en) * 1997-12-02 1999-09-14 Cts Corporation Suppression of spurious cavity modes using resistive paste on a ceramic transverse-electromagnetic-mode (TEM) filter
CN1237005A (zh) * 1998-05-21 1999-12-01 株式会社村田制作所 介质滤波器、介质天线共用器和通信机装置
CN1372347A (zh) * 2001-02-19 2002-10-02 株式会社村田制作所 电介质滤波器,电介质双工器和通信装置
CN101340014A (zh) * 2008-08-01 2009-01-07 苏州艾福电子通讯有限公司 带凹槽的陶瓷电介质滤波器和双工器
CN209329115U (zh) * 2018-11-08 2019-08-30 京信通信系统(中国)有限公司 天线及其介质波导滤波器
CN110120571A (zh) * 2019-06-05 2019-08-13 江苏灿勤科技股份有限公司 可优化谐波抑制的介质滤波器
CN110148819A (zh) * 2019-06-20 2019-08-20 京信通信技术(广州)有限公司 介质波导滤波器的容性耦合结构及介质波导滤波器
CN210694479U (zh) * 2019-07-18 2020-06-05 苏州捷频电子科技有限公司 介质滤波器pcb板
CN111525218A (zh) * 2020-04-22 2020-08-11 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种具有六陷波的高性能介质波导滤波器及通信设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022253019A1 (zh) 2022-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108365308B (zh) 介质波导滤波器及其贴装方法
CN109831176B (zh) 一种压电声波滤波器及双工器
US11509030B2 (en) Dielectric filter and communications device
US20120188030A1 (en) Waveguide conversion device
KR20100037654A (ko) 무선 데이터 전송을 채택한 디바이스용 전자파 적합성 장치
CN105977593B (zh) 电介质波导管的输入输出结构和电介质波导管的安装结构
JP2017537581A (ja) 横電磁モード誘電体フィルタ、無線周波数モジュール、および基地局
CN105006615A (zh) 一种siw带通滤波器
CN112018499A (zh) 天线装置以及具备其的ic卡
CN115603061A (zh) 一种三维超宽带能量选择表面
US9054428B2 (en) Antenna and wireless communication unit
CN115483517A (zh) 一种介质滤波器、印制电路板和通信设备
KR20030070858A (ko) 고주파 회로 장치 및 송수신 장치
CN112737628A (zh) 射频电路和电子设备
JP4042800B2 (ja) 高周波回路装置および送受信装置
KR20130085998A (ko) 인쇄 회로 기판 상에 실장된 안테나들의 격리의 향상
US20030231080A1 (en) Dielectric duplexer
US5192924A (en) Filter circuit for attenuating high frequency signals
CN112768931B (zh) 天线组合、终端中框及终端
CN108258421B (zh) 非线性组件、电路板结构及电子装置
CN112491483A (zh) 一种usb信号的屏蔽装置和网络终端
CN220652312U (zh) 一种无反射带通滤波器及滤波设备
CN114915276B (zh) 一种用于射频前端电磁防护的限幅滤波结构
KR20150072080A (ko) 전자파 차폐 장치
CN114556694B (zh) 一种合路器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20221216