CN115498383B - 宽带同轴滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种宽带同轴滤波器，涉及无线通信领域中的射频和微波滤波器的技术领域，包括腔体结构和谐振结构，腔体结构内设有容置空间，且容置空间用于容置谐振结构；谐振结构与腔体结构连接，且谐振结构设有至少三个，相邻的谐振结构的朝向相反。本发明缓解了现有技术中存在的为实现较强的耦合而增设耦合筋造成的滤波器体积过大以及性能下降的技术问题。

Description

宽带同轴滤波器

技术领域

本发明涉及无线通信领域中的射频和微波滤波器的技术领域，尤其是涉及一种宽带同轴滤波器。

背景技术

当前射频滤波器产品的发展趋势是小型化和多频段集成化。对于同轴腔体滤波器来说，由于单腔大小基本跟工作频率波长呈正比，所以对于低频段产品通常在谐振杆顶部设置一个蘑菇状的谐振盘来增加顶部电容加载，从而降低谐振频率和体积。

然而这种带有谐振盘的同轴谐振器往往难以实现较强的耦合，因此在现有的低频宽带滤波器或低频带公共腔的多工器中，通常会在需要较强耦合的谐振器间增设连接两个谐振杆或谐振台的耦合筋，来增大相互间的耦合量，需求耦合量越大，耦合筋的高度越高。

但这种耦合筋的存在既会升高谐振器的频率，同时还会降低谐振器的品质因素(Q值)，从而导致滤波器的体积增大和性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽带同轴滤波器，以缓解现有技术中存在的为实现较强的耦合而增设耦合筋造成的滤波器体积过大以及性能下降的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种宽带同轴滤波器，包括腔体结构和谐振结构，所述腔体结构内设有容置空间，且所述容置空间用于容置所述谐振结构；

所述谐振结构与所述腔体结构连接，且所述谐振结构设有至少三个，相邻的所述谐振结构的朝向相反。

本发明可选的实施方式中，所述谐振结构包括谐振杆组件和谐振台，所述谐振杆组件与所述谐振台连接，且所述谐振台远离所述谐振杆组件的一端与所述腔体结构连接。

进一步地，所述谐振杆组件包括谐振杆主体和谐振盘，所述谐振杆主体与所述谐振盘连接，且所述谐振杆主体远离所述谐振盘的一端与所述谐振台连接。

本发明可选的实施方式中，宽带同轴滤波器还包括调谐螺杆，所述调谐螺杆与所述腔体结构连接，所述调谐螺杆与所述谐振结构相匹配，所述调谐螺杆用于通过朝向或远离所述谐振结构运动以调节谐振频率。

本发明可选的实施方式中，宽带同轴滤波器还包括耦合螺杆，所述耦合螺杆与所述腔体结构连接，所述耦合螺杆位于相邻的所述谐振结构之间，所述耦合螺杆用于通过朝向或远离所述腔体结构的所述容置空间运动以调节耦合量。

本发明可选的实施方式中，所述腔体结构包括盒体和盖板，所述盒体与所述盖板可拆卸连接。

本发明可选的实施方式中，宽带同轴滤波器还包括感性耦合片，所述感性耦合片为U型结构并容置于所述容置空间内，且所述感性耦合片的两端对应与同向的两个所述谐振结构连接。

本发明可选的实施方式中，宽带同轴滤波器还包括容性耦合组件，所述容性耦合组件容置于所述容置空间内并与所述腔体结构连接，且所述容性耦合组件设于同向的两个所述谐振结构之间。

进一步地，所述容性耦合组件包括容性耦合片和绝缘垫片，所述容性耦合片通过所述绝缘垫片与所述腔体结构连接，且所述容性耦合片为U型结构，所述容性耦合片的两端位于同向的所述谐振结构之间；

反向的所述谐振结构位于U型的所述容性耦合片的两端之间。

本发明可选的实施方式中，所述腔体结构的所述容置空间为三角形结构，且所述容置空间的三个角均设有同向的所述谐振结构，所述容置空间的中心处设有反向的所述谐振结构；

所述宽带同轴滤波器还包括端口结构，所述端口结构包括内导体、耦合环和抽头片，所述内导体的一端通过所述抽头片与所述耦合环电连接，所述内导体的另一端伸出所述腔体结构外；

所述耦合环与反向的所述谐振结构连接，所述耦合环与所述谐振结构通过绝缘介质电开路。

本发明能够实现如下有益效果：

第一方面，本发明提供一种宽带同轴滤波器，包括腔体结构和谐振结构，腔体结构内设有容置空间，且容置空间用于容置谐振结构；谐振结构与腔体结构连接，且谐振结构设有至少三个，相邻的谐振结构的朝向相反。

在本发明中，容置空间内设有至少三个谐振结构，且三个谐振结构中的两个正向设置，另一个谐振结构位于正向设置的两个谐振结构之间并反向设置。

与现有技术相比，本发明提供的宽带同轴滤波器，通过将三个谐振结构通过正向和反向放置，拉进相邻的谐振结构之间的距离，进而实现了减小腔体结构体积的功能。

综上，本发明至少缓解了现有技术中存在的为实现较强的耦合而增设耦合筋造成的滤波器体积过大以及性能下降的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例一的立体结构透视示意图；

图2为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例一的主视结构透视示意图；

图3为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例一的组装结构示意图；

图4为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例二的立体结构透视示意图；

图5为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例二的主视结构透视示意图；

图6为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例三的立体结构透视示意图；

图7为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例三的主视结构透视示意图；

图8为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例四的立体结构透视示意图；

图9为本发明实施例提供的宽带同轴滤波器的实施例四的俯视结构透视示意图；

图10为图8的A部结构放大示意图。

图标：1-腔体结构；11-盒体；12-盖板；2-谐振结构；21-谐振杆组件；22-谐振台；3-调谐螺杆；4-耦合螺杆；5-感性耦合片；6-容性耦合组件；61-容性耦合片；62-绝缘垫片；7-端口结构；71-端口；72-内导体；73-耦合环；74-抽头片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种宽带同轴滤波器，参照图1，该宽带同轴滤波器包括腔体结构1和谐振结构2，腔体结构1内设有容置空间，且容置空间用于容置谐振结构2；谐振结构2与腔体结构1连接，且谐振结构2设有至少三个，相邻的谐振结构2的朝向相反。

本发明实施例至少缓解了现有技术中存在的为实现较强的耦合而增设耦合筋造成的滤波器体积过大以及性能下降的技术问题。

在本发明实施例中，容置空间内设有至少三个谐振结构2，且三个谐振结构2中的两个正向设置，另一个谐振结构2位于正向设置的两个谐振结构2之间并反向设置。

与现有技术相比，本发明实施例提供的宽带同轴滤波器，通过将三个谐振结构2通过正向和反向放置，拉进相邻的谐振结构2之间的距离，进而实现了减小腔体结构体积的功能。

本实施例可选的实施方式中，参照图1或图2，谐振结构2包括谐振杆组件21和谐振台22，谐振杆组件21与谐振台22连接，且谐振台22远离谐振杆组件21的一端与腔体结构1连接。

具体的：谐振杆组件21与谐振台22连接，且谐振台22远离谐振杆组件21的一端与腔体结构1连接；即正向的谐振结构2的谐振台22与腔体结构1内腔壁底部连接，反向的谐振结构2的谐振台22与腔体结构1内腔壁顶部连接。

进一步地，参照图2，谐振杆组件21包括谐振杆主体和谐振盘，谐振杆主体与谐振盘连接，且谐振杆主体远离谐振盘的一端与谐振台22连接。

具体的：谐振杆组件21包括谐振杆主体和谐振盘，谐振盘与谐振杆主体连接，且与现有技术相比，谐振盘省去了下翻边，因此使得容置空间的高度进一步降低，使腔体结构1的体积减小至73*33*20mm3，相比现有的腔体体积减小38％，单个谐振器仿真Q值提升为Q1740，相比带耦合筋的常规方案提升约10％。

本实施例可选的实施方式中，参照图2，宽带同轴滤波器还包括调谐螺杆3，调谐螺杆3与腔体结构1连接，调谐螺杆3与谐振结构2相匹配，调谐螺杆3用于通过朝向或远离谐振结构2运动以调节谐振频率。

具体的：调谐螺杆3与腔体结构1连接，调谐螺杆3与谐振结构2相匹配，即调谐螺杆3与谐振结构2一一对应并布置在腔体结构1侧面的中线位置，在使用时，通过移动调谐螺杆3使其接近或远离谐振结构2，实现谐振频率降低或升高；即调谐螺杆3越接近谐振结构2，谐振频率越低，反之亦然；起到了微调相应谐振器的频率的作用。

本实施例可选的实施方式中，宽带同轴滤波器还包括耦合螺杆4，耦合螺杆4与腔体结构1连接，耦合螺杆4位于相邻的谐振结构2之间，耦合螺杆4用于通过朝向或远离腔体结构1的容置空间运动以调节耦合量。

具体的：耦合螺杆4设于腔体结构1侧面的中线位置，且优选与调谐螺杆3位于同侧，耦合螺杆4位于相邻的两个谐振结构2中点处；在使用时，通过移动耦合螺杆4使其接近或远离谐振结构2，实现耦合量减弱或增强，即耦合螺杆4越接近谐振结构2，耦合量越弱，反之亦然；起到了微调相邻谐振器间的耦合量的作用。

本实施例可选的实施方式中，参照图3，腔体结构1包括盒体11和盖板12，盒体11与盖板12可拆卸连接。

具体的：腔体结构1包括盒体11和盖板12，盒体11与盖板12可拆卸连接；优选的，盒体11和盖板12在端面对齐后对扣组合，并采用焊接或螺钉加焊接等方式进行固定。

优选的，盒体11和盖板12组成的腔体结构1为长方体结构，其内部设有容置空间；且两个正向的谐振结构2与盒体11连接，且反向的谐振结构2与盖板12连接，而调谐螺杆3和耦合螺杆4均与盖板12连接。

实施例二

本实施例提供一种宽带同轴滤波器，参照图4或图5，还包括感性耦合片5，感性耦合片5为U型结构并容置于容置空间内，且感性耦合片5的两端对应与同向的两个谐振结构2连接。

具体的：感性耦合片5为U型结构，且感性耦合片5的两端开孔，并将其置于两个正向的谐振结构2之间，并通过螺钉进行固定。在使用时，可以通过调整铜制的感性耦合片5的宽度和形状来调节感性交叉耦合的大小，也可以将U型的感性耦合片5的两端直接焊接在谐振结构2的谐振杆21侧壁来获得更大的感性耦合量。

实施例三

本实施例提供一种宽带同轴滤波器，参照图6或图7，还包括容性耦合组件6，容性耦合组件6容置于容置空间内并与腔体结构1连接，且容性耦合组件6设于同向的两个谐振结构2之间。

具体的：容性耦合组件6容置于容置空间内并与腔体结构1连接，且容性耦合组件6设于同向的两个谐振结构2之间；且优选的呢，容性耦合组件6有两端，且容性耦合组件6的两端分别设于相邻的谐振结构2之间，以实现调节容性交叉耦合量的功能。

进一步地，参照图6或图7，容性耦合组件6包括容性耦合片61和绝缘垫片62，容性耦合片61通过绝缘垫片62与腔体结构1连接，且容性耦合片61为U型结构，容性耦合片61的两端位于同向的谐振结构2之间；反向的谐振结构2位于U型的容性耦合片61的两端之间。

具体的：容性耦合片61通过绝缘垫片62与腔体结构1连接，且优选的，容性耦合片61为U型结构且中间开孔，并通过塑料螺钉固定在中间倒装谐振结构2的谐振台22的侧面，以实现容性耦合片61与腔体结构1和各谐振结构2的电开路；在使用时，可通过调整U型的容性耦合片61的两端与两个正向的谐振杆21的电容加载大小来调节容性交叉耦合量。

实施例四

本实施例提供一种宽带同轴滤波器，参照图8或图9，腔体结构1的容置空间为三角形结构，且容置空间的三个角均设有同向的谐振结构2，容置空间的中心处设有反向的谐振结构2；参照图10，宽带同轴滤波器还包括端口结构7，端口结构7包括内导体72、耦合环73和抽头片74，内导体72的一端通过抽头片74与耦合环73电连接，内导体72的另一端伸出腔体结构1外；耦合环73与反向的谐振结构2连接，耦合环73与谐振结构2通过绝缘介质电开路。

具体的：参照图8或图9，本实施例采用公共腔进行三通道分合路的设计，腔体结构1的容置空间为三角形结构，且优选为等边三角形，容置空间也为等边三角形结构；位于容置空间的中心处为反向设置的谐振结构2，位于容置空间三个角均为正向设置的谐振结构2，且正向设置的谐振结构2的谐振盘与反向设置的谐振结构2的谐振盘在纵向空间上下错开从而把水平间距大幅拉近，来实现首腔与公共腔间较强的耦合量。

且优选的，反向设置的谐振结构2的谐振盘内侧设置与其同心的耦合环73，耦合环73与谐振盘通过绝缘介质电开路，并通过抽头片74与内导体72实现电连接，内导体72的另一端穿出设于腔体结构的端口71；在使用时，通过调整耦合环73与谐振盘的电容加载大小，以及抽头片74的形状来调节端口耦合量。

安装时，首先将反向的谐振结构2置于容置空间内，然后装配耦合环73并焊接内导体72，而后再安装周围三个正向的谐振结构2及其他内装件，最后将腔体结构1的盖板安装，并优选的，通过螺钉或焊接等方式实现将反向的谐振结构2于盖板12的电连接。此种方式，既能大幅度减小容置空间，又省去了传统的耦合筋设计，有利于降低谐振频率和提升品质因素，从而实现更优良的性能。

最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；本说明书中的以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种宽带同轴滤波器，其特征在于，包括腔体结构(1)和谐振结构(2)，所述腔体结构(1)内设有容置空间，且所述容置空间用于容置所述谐振结构(2)；

所述谐振结构(2)与所述腔体结构(1)连接，且所述谐振结构(2)设有至少三个，相邻的所述谐振结构(2)的朝向相反；

所述腔体结构(1)的所述容置空间为三角形结构，且所述容置空间的三个角均设有同向的所述谐振结构(2)，所述容置空间的中心处设有反向的所述谐振结构(2)；

所述宽带同轴滤波器还包括端口结构(7)，所述端口结构(7)包括内导体(72)、耦合环(73)和抽头片(74)，所述内导体(72)的一端通过所述抽头片(74)与所述耦合环(73)电连接，所述内导体(72)的另一端伸出所述腔体结构(1)外；

所述耦合环(73)与反向的所述谐振结构(2)连接，所述耦合环(73)与所述谐振结构(2)通过绝缘介质电开路。

2.根据权利要求1所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，所述谐振结构(2)包括谐振杆组件(21)和谐振台(22)，所述谐振杆组件(21)与所述谐振台(22)连接，且所述谐振台(22)远离所述谐振杆组件(21)的一端与所述腔体结构(1)连接。

3.根据权利要求2所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，所述谐振杆组件(21)包括谐振杆主体和谐振盘，所述谐振杆主体与所述谐振盘连接，且所述谐振杆主体远离所述谐振盘的一端与所述谐振台(22)连接。

4.根据权利要求2所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，还包括调谐螺杆(3)，所述调谐螺杆(3)与所述腔体结构(1)连接，所述调谐螺杆(3)与所述谐振结构(2)相匹配，所述调谐螺杆(3)用于通过朝向或远离所述谐振结构(2)运动以调节谐振频率。

5.根据权利要求2所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，还包括耦合螺杆(4)，所述耦合螺杆(4)与所述腔体结构(1)连接，所述耦合螺杆(4)位于相邻的所述谐振结构(2)之间，所述耦合螺杆(4)用于通过朝向或远离所述腔体结构(1)的所述容置空间运动以调节耦合量。

6.根据权利要求1所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，所述腔体结构(1)包括盒体(11)和盖板(12)，所述盒体(11)与所述盖板(12)可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，还包括感性耦合片(5)，所述感性耦合片(5)为U型结构并容置于所述容置空间内，且所述感性耦合片(5)的两端对应与同向的两个所述谐振结构(2)连接。

8.根据权利要求1所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，还包括容性耦合组件(6)，所述容性耦合组件(6)容置于所述容置空间内并与所述腔体结构(1)连接，且所述容性耦合组件(6)设于同向的两个所述谐振结构(2)之间。

9.根据权利要求8所述的宽带同轴滤波器，其特征在于，所述容性耦合组件(6)包括容性耦合片(61)和绝缘垫片(62)，所述容性耦合片(61)通过所述绝缘垫片(62)与所述腔体结构(1)连接，且所述容性耦合片(61)为U型结构，所述容性耦合片(61)的两端位于同向的所述谐振结构(2)之间；

反向的所述谐振结构(2)位于U型的所述容性耦合片(61)的两端之间。