CN117352973A - 低通滤波结构、滤波器与通信装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低通滤波结构、滤波器与通信装置，低通滤波结构包括导电本体，导电本体上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状设置的通槽。在使用时，使导电本体设有开口的侧边靠近于接地面布置，并由于在导电本体上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状的通槽，如此其等效电路图可视为在信号链路上的串联电感L1并联设置了一个电容C3。此外，能使得S参数在阻带位置出现一个零点，从而达到了加强阻带位置抑制的效果。另外，由于在导电本体上通过设置T形状的通槽即可，结构相对简单，不仅实现了外形尺寸小型化，且加工简单方便，易于与其他钣金器件如谐振器等集成，无需额外的加工与安装流程，产品一致性更好，使得可靠性提升。

Description

低通滤波结构、滤波器与通信装置

技术领域

本申请涉及通信滤波技术领域，特别是涉及一种低通滤波结构、滤波器与通信装置。

背景技术

滤波器在移动通信领域扮演着一个重要的角色。作为射频前端的一部分，不同形式的滤波器在各自不同的系统中都起到了滤除频域范围内不需要的信号，同时保留所需信号的重要作用。其中，低通滤波器既能作为单独器件进行使用，又经常因为需要消除某个器件中的谐波信号而作为一种组件形式集成在器件内部。

5G的大规模推广和应用，以及日后6G的需求预想，迫使基站设备各个模块间的集成度不断提升。而大规模MIMO的应用，也要求基站设备中的滤波器形式更为紧凑，使得对于滤波器器件的综合性能要求不断提升。这不仅包括对于损耗、抑制、功率、互调等传统电气性能，体积、重量、安装配合方式等要求也在变得愈发重要。小型化与轻量化越来越成为滤波器在这一大技术背景下的主流技术方向。小型化的金属滤波器在实践中更多的被采用。然而，在小型化的金属滤波器中，低通功能的集成通常由于体积较大使得排布受限而导致实现难度较大。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种低通滤波结构、滤波器与通信装置，它能够更加便于加工、安装与集成，产品一致性更好，能实现小型化，使得可靠性提升，同时具有更好的阻带抑制效果。

一种低通滤波结构，所述低通滤波结构包括：

导电本体，所述导电本体上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状设置的通槽，所述通槽包括第一槽段与第二槽段，所述第二槽段的一端与所述第一槽段的中部部位连通，所述第二槽段的另一端延伸至所述导电本体的侧边并在所述侧边上形成有与所述第二槽段相连通的开口。

在其中一个实施例中，所述通槽设为多个并沿所述导电本体的长度方向依次布置。

在其中一个实施例中，所述导电本体设为导电板或导电片。

在其中一个实施例中，所述导电本体设为一体成型的金属钣金件。

在其中一个实施例中，所述第一槽段的长度L1设为0.6mm-9mm，所述第一槽段的宽度W1设为0.2mm-3mm；所述第二槽段的长度L2设为0.44mm-6.6mm，所述第二槽段的宽度W2设为0.16mm-2.4mm。

在其中一个实施例中，所述导电本体的侧边用于靠近于接地面布置。

在其中一个实施例中，所述导电本体沿其长度方向上的相对两端分别设有第一连接端与第二连接端。

一种滤波器，所述滤波器包括所述的低通滤波结构，还包括屏蔽腔体，所述低通滤波结构设置于所述屏蔽腔体的内部。

在其中一个实施例中，所述滤波器还包括布置于所述屏蔽腔体的内部并与所述屏蔽腔体的内壁相连的谐振器；所述导电本体与所述谐振器电性连接。

在其中一个实施例中，所述导电本体与所述谐振器均设为金属钣金件并一体成型。

在其中一个实施例中，所述谐振器的顶部设有至少一个调谐部，所述调谐部设为翻边结构并形成有调谐孔。

在其中一个实施例中，所述屏蔽腔体的相对两个侧壁上均设有窗口，所述导电本体的相对两端分别穿设于两个所述窗口中，且与所述窗口的口壁相互绝缘设置。

在其中一个实施例中，所述屏蔽腔体设有可拆卸的屏蔽盖板。

在其中一个实施例中，所述屏蔽腔体接地设置，所述导电本体的侧边靠近于所述屏蔽腔体的内壁面布置。

一种通信装置，所述通信装置包括所述的滤波器。

上述的低通滤波结构、滤波器与通信装置，在使用时，使导电本体设有开口的侧边靠近于接地面布置，并由于在导电本体上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状的通槽，如此其等效电路图也即可视为在信号链路上的串联电感L1位置并联设置了一个电容C3。此外，通过仿真实验可以得知，能使得S参数在阻带位置出现一个零点，从而达到了加强阻带位置抑制的效果。另外，由于在导电本体上通过设置T形状的通槽即可，结构相对简单，不仅实现了外形尺寸小型化，且加工简单方便，易于与其他钣金器件如谐振器等集成，无需额外的加工与安装流程，产品一致性更好，使得可靠性提升。

附图说明

图1为相关技术中的低通滤波结构的等效电路图。

图2为图1所示结构的S参数响应图。

图3为本申请一实施例的滤波器设置为单节时的一视角结构图。

图4为图3所示结构的透视结构图。

图5为图3所示结构的等效电路图。

图6为图3所示结构的S参数响应图。

图7为本申请一实施例的滤波器设置为多节时的一视角结构图。

图8为图7所示结构的透视结构图。

图9为图7所示结构的S参数响应图。

图10为本申请一实施例的导电本体与谐振器相连的一视角结构图。

图11为图10所示结构的另一视角结构图。

10、低通滤波结构；11、导电本体；111、通槽；1111、第一槽段；1112、第二槽段；112、侧边；113、开口；114、第一连接端；115、第二连接端；20、屏蔽腔体；21、窗口；30、谐振器；31、调谐部；311、调谐孔。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1与图2，图1示出了相关技术中的低通滤波结构的等效电路图，相关技术中的低通滤波结构通过高低阻抗线配合形成，其中的高阻段可视为信号链路上的串联电感L1，能够让低频信号顺利通过。而低阻段可视为信号链路上与地之间的并联电容C1与电容C2，让高频信号从此处分流。图2示出了图1所示结构的S参数响应图。从图2中可以看出，能实现低频信号顺利通过，但是阻带抑制效果不够。

基于以上原因，本申请提供了一种低通滤波结构、滤波器与通信装置，它能够更加便于加工、安装与集成，产品一致性更好，能实现小型化，使得可靠性提升，同时具有更好的阻带抑制效果的方案。

参阅图3与图4，图3示出了本申请一实施例的滤波器设置为单节时的一视角结构图，图4示出了图3所示结构的透视结构图。本申请一实施例提供的一种低通滤波结构10，低通滤波结构10包括：导电本体11，导电本体11上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状设置的通槽111，通槽111包括第一槽段1111与第二槽段1112。第二槽段1112的一端与第一槽段1111的中部部位连通，第二槽段1112的另一端延伸至导电本体11的侧边112并在侧边112上形成有与第二槽段1112相连通的开口113。

请参阅图3至图6，图5示出了图3所示结构的等效电路图。图6示出了图3所示结构的S参数响应图。上述的低通滤波结构10，在使用时，使导电本体11设有开口113的侧边112靠近于接地面布置，并由于在导电本体11上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状的通槽111，如此其等效电路图5，相对于相关技术中的等效电路图1而言，也即可视为在信号链路上的串联电感L1位置并联设置了一个电容C3。此外，通过比较分析图6与图2可以得知，能使得S参数在阻带位置出现一个零点，从而达到了加强阻带位置抑制的效果。另外，由于在导电本体11上通过设置T形状的通槽111即可，结构相对简单，不仅实现了外形尺寸小型化，且加工简单方便，易于与其他钣金器件如谐振器30等集成，无需额外的加工与安装流程，产品一致性更好，使得可靠性提升。

需要说明的是，通槽111的开设数量不限于为一个，例如还可以根据实际需求设置为两个、三个、四个或其它更多数量。请参阅图3至图5，当通槽111的数量设为一个时，其等效电路图如图5所示；请参阅图7至图9，当通槽111的数量设为多个时，各个通槽111沿导电本体11的长度方向f依次布置，并在导电本体11的侧边112上形成有依次间隔布置的多个开口113，也即相当于将如图5所示的等效电路图设为多个并串联连接。相对于通槽111的数量设为一个而言，将通槽111的数量设置为多个时，能增加阻带抑制效果,具体可以参阅图9，图9示出了图7所示结构的S参数响应图。

在一些实施例中，在导电本体11的长度允许与材料加工条件允许情况下，尽可能地增加通槽111的数量，从而实现更强的阻带抑制效果。

在一个实施例中，导电本体11包括但不限于设置为导电板或导电片，具体结构形式可以根据实际需求灵活调整与设置。其中，导电本体11既可以是采用金属件加工得到，又可以是包括介质载体并在介质载体的外表面包覆金属层的结构形式，具体可以根据实际需求选择。

请参阅图3与图4，在一个实施例中，导电本体11设为一体成型的金属钣金件。如此，能便于批量加工，可以很方便地集成于其他钣金件上，使其与其他部分在同一钣金加工工序中加工完成。这样不仅能够简化加工与安装流程，更能减少由加工与安装过程中额外引入的误差，使产品的一致性与可靠性得到提升。

在一些实施例中，金属钣金件的一体加工成型方式包括但不限于为压铸成型、铣切成型、拉挤成型等，具体可以根据实际需求灵活调整与设置。

在一些实施例中，本实施例中的截止频率根据实际需求例如设置为3GHz-45GHz，或者设置于其它范围。其中，截止频率的大小与T形槽的尺寸大小负相关。当T形槽的尺寸增大时，截止频率将变小；反之，当T形槽的尺寸减小时，截止频率将变大。

请参阅图3，在一个实施例中，第一槽段1111的长度L1设为0.6mm-9mm，第一槽段1111的宽度W1设为0.2mm-3mm；第二槽段1112的长度L2设为0.44mm-6.6mm，第二槽段1112的宽度W2设为0.16mm-2.4mm。如此，当将第一槽段1111的长度L1与宽度W1，第二槽段1112的长度L2与宽度W2设置在该范围时，能实现改善阻带抑制效果。当然，还可以根据低通滤波结构10的实际低频频率大小与带宽来对第一槽段1111的长度L1与宽度W1，第二槽段1112的长度L2与宽度W2进行灵活调整与设置。

请参阅图3，在一个实施例中，导电本体11的侧边112用于靠近于接地面布置。如此，导电本体11的侧边112与接地面没有物理接触，并相互靠近布置时，所形成的电路等效于电容C1与电容C2，能实现将高频信号分流至地面，起到滤除高频信号作用。

请参阅图3，在一些实施例中，屏蔽腔体20接地设置，接地面也即指的是屏蔽腔体20的内壁面，具体可以是屏蔽腔体20的底壁、侧壁或顶壁。此外，导电本体11的侧边112与接地面的间距S包括但不限于为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm，具体可以根据低通的实际工作频率需求灵活调整与设置，在此不进行限定。其中，间距S的越小，通带部分频率越高。反之，当间距S增大时，不仅通带频率会变低，其产生的高次模谐振也会影响阻带抑制效果。

此外，导电本体11的侧边112与接地面的间距不能过小而导致与接地面相互电性接触造成短路缺陷。

请参阅图3，在一个实施例中，导电本体11沿其长度方向f上的相对两端分别设有第一连接端114与第二连接端115。如此，第一连接端114作为信号输入端时，第二连接端115作为信号输出端；第二连接端115作为信号输入端时，第一连接端114作为信号输出端。

具体而言，第一槽段1111的延伸方向为第一连接端114至第二连接端115，也即沿导电本体11的长度方向f相同。

请参阅图10与图11，在一个具体实施例中，第一连接端114例如设置有pin针，通过pin例如与馈电电缆、馈电导线、馈电片、谐振器30等各种信号输入器件电性连接，用于接收信号输入器件所输入的天线信号，并对天线信号进行滤除高频信号后，将低频信号通过第二连接端115向外输出。此外，第二连接端115可以类似于第一连接端114设置。本实施例中，第二连接端115直接与谐振器30电性连接，从而将低频信号输出至谐振器30。

在一些实施例中，导电本体11关于通槽111的中心轴线呈轴对称设置，使得导电本体11在滤波器中的安装更加地灵活可靠。

请参阅图3至图6，在一个实施例中，一种滤波器，滤波器包括上述任一实施例的低通滤波结构10，还包括屏蔽腔体20，低通滤波结构10设置于屏蔽腔体20的内部。

上述的滤波器，在使用时，使导电本体11设有开口113的侧边112靠近于接地面布置，并由于在导电本体11上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状的通槽111，如此其等效电路图也即可视为在信号链路上的串联电感L1位置并联设置了一个电容C3。此外，通过仿真实验可以得知，能使得S参数在阻带位置出现一个零点，从而达到了加强阻带位置抑制的效果。另外，由于在导电本体11上通过设置T形状的通槽111即可，结构相对简单，不仅实现了外形尺寸小型化，且加工简单方便，易于与其他钣金器件如谐振器30等集成，无需额外的加工与安装流程，产品一致性更好，使得可靠性提升。

请参阅图10与图11，图10与图11中未示出屏蔽腔体20，图10与图11分别示出了本申请一实施例的导电本体11与谐振器30相连的两个不同视角结构图。在一个实施例中，滤波器还包括布置于屏蔽腔体20的内部并与屏蔽腔体20的内壁相连的谐振器30。导电本体11与谐振器30电性连接。如此，屏蔽腔体20起到信号屏蔽作用，减小外界信号对低通滤波结构10造成的干扰。另外，导电本体11与谐振器30电性连接后，能实现信号在谐振器30与导电本体11间的传输。

请参阅图10与图11，在一个实施例中，导电本体11与谐振器30均设为金属钣金件并一体成型。如此，能使得导电本体11与金属钣金件在同一钣金加工工序中加工完成，能便于批量加工，加工效率较高。这样不仅能够简化加工与安装流程，更能减少由加工与安装过程中额外引入的误差，使产品的一致性与可靠性得到提升。

当然，在其它的一些实施例中，谐振器30不限于设为金属钣金件，还可以是根据实际需求灵活地调整与设置为其它结构形式，具体如何设置在此不进行限定。

请参阅图10与图11，在一个实施例中，谐振器30的顶部设有至少一个调谐部31，调谐部31设为翻边结构并形成有调谐孔311。如此，调谐孔311与可移动地设置于屏蔽盖板上的调谐杆相互配合，起到调节频率的作用。此外，由于调谐部31设为翻边结构，具体在制造时通过谐振器30的顶部弯折形成，也即与谐振器30例如通过钣金工艺一体成型得到，从而不仅便于批量化加工，还能增加频率调节范围。

请参阅图10与图11，在一些实施例中，调谐孔311既可以是设置为四周封闭式的孔，又可以是设置为非封闭式的孔。当调谐孔311设置为四周封闭式的孔时，能增加频率调节范围。

请参阅图3与图4或图8与图9，在一个实施例中，屏蔽腔体20的相对两个侧壁上均设有窗口21，导电本体11的相对两端分别穿设于两个窗口21中，且与窗口21的口壁相互绝缘设置。具体而言，第一连接端114穿设于其中一个窗口21中并与窗口21的口壁相互绝缘设置，例如用于输入天线信号，第二连接端115穿设于另一个窗口21中并与窗口21的口壁相互绝缘设置，例如用于输出天线信号。

在一些实施例中，第一连接端114与窗口21的口壁相互绝缘设置的方式包括但不限于在两者之间设置绝缘介质件，即第一连接端114通过绝缘介质件固定穿设于窗口21中。类似地，第二连接端115与窗口21的口壁相互绝缘设置的方式包括但不限于在两者之间设置绝缘介质件，即第二连接端115通过绝缘介质件固定穿设于窗口21中。

在一个实施例中，屏蔽腔体20设有可拆卸的屏蔽盖板(图中未示出)。如此，打开屏蔽盖板后，能便于在屏蔽腔体20内部对导电板与谐振器30进行拆装、更换与维护操作。当导电板与谐振器30装设于屏蔽腔体20内部后，将屏蔽盖板盖设于屏蔽腔体20上即可。

在一些实施例中，屏蔽盖板包括但不限于通过至少一个安装件装设于屏蔽腔体20的安装口处。其中，安装件包括但不限于设置为金属螺钉、金属螺栓、金属销钉、金属铆钉等。

请参阅图3，在一个实施例中，屏蔽腔体20接地设置，导电本体11的侧边112用于靠近于屏蔽腔体20的内壁面布置。

请参阅图3至图6，在一些实施例中，一种通信装置，通信装置包括上述任一实施例的滤波器。具体而言，通信装置包括但不限于为天线基站设备与各种电子设备。其中，天线基站设备可以是用于实现2G、3G、4G、5G、6G通信技术的基站设备。

上述的通信装置，在使用时，使导电本体11设有开口113的侧边112靠近于接地面布置，并由于在导电本体11上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状的通槽111，如此其等效电路图也即可视为在信号链路上的串联电感L1位置并联设置了一个电容C3。此外，通过仿真实验可以得知，能使得S参数在阻带位置出现一个零点，从而达到了加强阻带位置抑制的效果。另外，由于在导电本体11上通过设置T形状的通槽111即可，结构相对简单，不仅实现了外形尺寸小型化，且加工简单方便，易于与其他钣金器件如谐振器30等集成，无需额外的加工与安装流程，产品一致性更好，使得可靠性提升。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种低通滤波结构，其特征在于，所述低通滤波结构包括：

导电本体，所述导电本体上形成有贯穿其相背设置的两个侧面并呈T形状设置的通槽，所述通槽包括第一槽段与第二槽段，所述第二槽段的一端与所述第一槽段的中部部位连通，所述第二槽段的另一端延伸至所述导电本体的侧边并在所述侧边上形成有与所述第二槽段相连通的开口。

2.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述通槽设为多个并沿所述导电本体的长度方向依次布置。

3.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述导电本体设为导电板或导电片。

4.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述导电本体设为一体成型的金属钣金件。

5.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述第一槽段的长度L1设为0.6mm-9mm，所述第一槽段的宽度W1设为0.2mm-3mm；所述第二槽段的长度L2设为0.44mm-6.6mm，所述第二槽段的宽度W2设为0.16mm-2.4mm。

6.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述导电本体的侧边用于靠近于接地面布置。

7.根据权利要求1所述的低通滤波结构，其特征在于，所述导电本体沿其长度方向上的相对两端分别设有第一连接端与第二连接端。

8.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括如权利要求1至7任一项所述的低通滤波结构，还包括屏蔽腔体，所述低通滤波结构设置于所述屏蔽腔体的内部。

9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括布置于所述屏蔽腔体的内部并与所述屏蔽腔体的内壁相连的谐振器；所述导电本体与所述谐振器电性连接。

10.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述导电本体与所述谐振器均设为金属钣金件并一体成型。

11.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述谐振器的顶部设有至少一个调谐部，所述调谐部设为翻边结构并形成有调谐孔。

12.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述屏蔽腔体的相对两个侧壁上均设有窗口，所述导电本体的相对两端分别穿设于两个所述窗口中，且与所述窗口的口壁相互绝缘设置。

13.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述屏蔽腔体设有可拆卸的屏蔽盖板。

14.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述屏蔽腔体接地设置，所述导电本体的侧边靠近于所述屏蔽腔体的内壁面布置。

15.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括如权利要求8至14任一项所述的滤波器。