CN201450086U - 改善通带内特性的补偿型介质滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种改善通带内特性的补偿型介质滤波器，涉及移动通讯领域中的带通滤波器，特别涉及移动通信基站、直放站等设备收发机中使用的滤波器，其特征在于：由一个介质滤波器和两个微带隔离器组成，一个微带隔离器串接在所述介质滤波器的输入端，另一个微带隔离器串接在所述介质滤波器的输出端，两个微带隔离器的导通方向与介质滤波器输入端到输出端的方向一致。这种补偿型介质滤波器串联在发送系统的主带通滤波器后端能够改善通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通讯领域中的带通滤波器，特别涉及移动通信基站、直放站等设备收发机中使用的滤波器。这种滤波器串联在发送系统的主带通滤波器后端能够改善通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性。
背景技术
移动通信基站是在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。如图1所示，目前的移动通信基站主要由天线10、收发双工器11、发送电路12和接收电路13等组成，其中，发送电路12产生的信号经过带通滤波器14滤波后送到功率放大器15进行放大，然后将放大的信号送入收发双工器11的发信端口TX，最终从天线10送出。随着移动通信技术的迅猛发展，对移动通信基站的性能要求越来越高，其中，由于发送信号相对接收信号而言较为单一，因此带通滤波的损耗及波动特性比较重要。现有的带通滤波器通常采用介质滤波器(陶瓷电介质滤波器)，如图2所示，具有一个由陶瓷材料构成的一体式介质块1。该介质块1的外表面都比较平整。在该介质块1上同方向开设有多个贯通孔2，每个贯通孔2构成一个谐振腔。在该介质块1的上、下、左、右这四个平整的外表面上通过镀银形成外导体层3，在每个贯通孔2的内表面上通过镀银形成内导体层4。在该介质块1的后端外表面上镀银形成短路面5，使贯通孔2内的内导体层4与介质块1上的外导体层3电连接。而介质块1的前端外表面作为开放面6，该开放面6上对应每个贯通孔2设有印刷电路作为局部导体层7，开放面6上还设有信号输入端子8和信号输出端子9。这种滤波器利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作而成，具有插入损耗小、耐功率性好、带宽窄等优点，但其不足是：1、主通带内频率与插入损耗的波动特性不好，如图3所示，通带内中心点插入损耗较小，通带边缘插入损耗较大，通带内波动特性的平坦度较差；2、由于驻波比不好，介质滤波器反射的信号回流到发送电路，以及外部信号通过功率放大器输出端逆流入，使功率放大器端口发生不必要的互调现象，降低了系统的线性特性。由于以上两方面原因从结果上看通信性能降低，失真升高。因此，如何改善发送系统通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性是本实用新型研究的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种改善通带内特性的补偿型介质滤波器，这种滤波器串联在发送系统的主带通滤波器后端能够改善通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种改善通带内特性的补偿型介质滤波器，由一个介质滤波器和两个微带隔离器组成，一个微带隔离器串接在所述介质滤波器的输入端，另一个微带隔离器串接在所述介质滤波器的输出端，两个微带隔离器的导通方向与介质滤波器输入端到输出端的方向一致，以此构成补偿型介质滤波器。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述“介质滤波器”也称“陶瓷电介质滤波器”。介质滤波器利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作的，由数个长型谐振器纵向多级串联或并联的梯形线路构成。其特点是插入损耗小、耐功率性好、带宽窄，特别适合CT1，CT2，900MHz，1.8GHz，2.4GHz，5.8GHz，便携电话、汽车电话、无线耳机、无线麦克风、无线电台、无绳电话以及一体化收发双工器等的级向耦合滤波。
2、上述方案中，所述“微带隔离器”属于微滤铁氧体器件，也称“微波隔离器”或“微波铁氧体隔离器”。它具有单向导通的特性，即对一个方向传输的电磁波衰减很小，而对相反方向传输的电磁波衰减很大。
本实用新型原理及效果：在一个介质滤波器的两端分别连接微带隔离器构成一个补偿型介质滤波器。将这种补偿型介质滤波器设置于发送系统的主带通滤波器后端能够改善通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性。工作中，利用微带隔离器单向导通性，一方面从介质滤波器反射的信号被切断(见图4上部左边带“×”的小箭头)，另一方面从发信端口逆流入的信号被切断(见图4上部右边带“×”的小箭头)，并同时补偿通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性，如图5所示，主带通滤波器的波动曲线为D，从该曲线可看出，通带内中心点插入损耗较小，通带边缘插入损耗较大，通带内波动特性的平坦度较差。补偿型介质滤波器的波动曲线为E，从该曲线可看出，通带内中心点插入损耗较大，通带边缘插入损耗较小。将补偿型介质滤波器串联在发送系统的主带通滤波器后端叠加形成的波动曲线为F，从该曲线可看出，通带内波动特性的平坦度较好，使通带滤波器系统整体通带特性达到平坦化的效果。因此，本实用新型改善了通带内平坦度及阻带衰减特性，有利于提高移动通讯性能及品质。
附图说明
附图1为现有移动通信基站原理图；
附图2为现有使用在发信端口的介质滤波器结构示意图；
附图3为现有使用在发信端口的介质滤波器主带通波动特性图；
附图4为本实用新型移动通信基站原理图；
附图5为本实用新型通带内波动特性补偿示意图；
附图6为微带隔离器原理图。
以上附图中：1、介质块；2、贯通孔；3、外导体层；4、内导体层；5、短路面；6、开放面；7、局部导体层；8、信号输入端子；9、信号输出端子；10、天线；11、收发双工器；12、发送电路；13、接收电路；14、带通滤波器；15、放大器；16、介质滤波器；17、微带隔离器；18、微带隔离器；19、金属环行结；20、匹配负载；21、第一根微带线；22、第二根微带线；23、第三根微带线；24、“Y”形耦合匹配电路。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例：一种改善通带内特性的补偿型介质滤波器
如图3中的虚线框所示，该补偿型介质滤波器由一个介质滤波器16和两个微带隔离器17、18组成，一个微带隔离器17串接在所述介质滤波器16的输入端，另一个微带隔离器18串接在所述介质滤波器16的输出端，两个微带隔离器17、18的导通方向与介质滤波器16输入端到输出端的方向一致，以此构成补偿型介质滤波器.
所述介质滤波器16结构如图2所示，具有一个由陶瓷材料构成的一体式介质块1，在该介质块1上开设有一排贯通孔2，所述一排贯通孔2的轴线平行、并列。在每个贯通孔2的内表面上设有金属镀层形成内导体层4，在平行于贯通孔2轴线的介质块1外表面上设有金属镀层形成外导体层3，在贯通孔2一端的介质块1外表面上(指后端面)设有金属镀层形成短路面5，该短路面5使贯通孔2内的内导体层4与介质块1上的外导体层3连接，而贯通孔2另一端的介质块1外表面(指前端面)作为开放面6，该开放面6上对应每个贯通孔2设有印刷电路作为局部导体层7，该开放面6上还设有信号输入端子8和信号输出端子9，信号输入端子8作为介质滤波器的输入端，信号输出端子9作为介质滤波器的输出端。
所述微带隔离器17、18由铁氧体基片、陶瓷片、补偿片和永磁体片组成(由于是现有技术未给出图示)，所述铁氧体基片上表面印刷有“Y”形耦合匹配电路24。如图6所示，所述“Y”形耦合匹配电路24由金属环行结19以及三根绕金属环行结19互夹120°角均匀布置的微带线构成，在铁氧体基片的上表面从下往上依次叠设陶瓷片、补偿片和永磁体片；所述“Y”形耦合匹配电路24的三根微带线中，第一根微带线21外端设信号输入端A，第二根微带线22外端设信号输出端B，第三根微带线23外端C接匹配负载20。
将本实施例补偿型介质滤波器串联在发送系统的主带通滤波器后端能够改善通带内频率与插入损耗的平坦度波动特性以及驻波比特性。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种改善通带内特性的补偿型介质滤波器，其特征在于：由一个介质滤波器(16)和两个微带隔离器(17、18)组成，一个微带隔离器(17)串接在所述介质滤波器(16)的输入端，另一个微带隔离器(18)串接在所述介质滤波器(16)的输出端，两个微带隔离器(17、18)的导通方向与介质滤波器(16)输入端到输出端的方向一致，以此构成补偿型介质滤波器。
2.根据权利要求1所述的补偿型介质滤波器，其特征在于：所述介质滤波器具有一个由陶瓷材料构成的一体式介质块(1)，在该介质块(1)上开设有一排贯通孔(2)，所述一排贯通孔(2)的轴线平行、并列；在每个贯通孔(2)的内表面上设有金属镀层形成内导体层(4)，在平行于贯通孔(2)轴线的介质块(1)外表面上设有金属镀层形成外导体层(3)，在贯通孔(2)一端的介质块(1)外表面上设有金属镀层形成短路面(5)，该短路面(5)使贯通孔(2)内的内导体层(4)与介质块(1)上的外导体层(3)连接，而贯通孔(2)另一端的介质块(1)外表面作为开放面(6)，该开放面(6)上对应每个贯通孔(2)设有印刷电路作为局部导体层(7)，该开放面(6)上还设有信号输入端子(8)和信号输出端子(9)，信号输入端子(8)作为介质滤波器的输入端，信号输出端子(9)作为介质滤波器的输出端。
3.根据权利要求1所述的补偿型介质滤波器，其特征在于：所述微带隔离器由铁氧体基片、陶瓷片、补偿片和永磁体片组成，所述铁氧体基片上表面印刷有“Y”形耦合匹配电路(24)，所述“Y”形耦合匹配电路(24)由金属环行结(19)以及三根绕金属环行结(19)互夹120°角均匀布置的微带线构成，在铁氧体基片的上表面从下往上依次叠设陶瓷片、补偿片和永磁体片；所述“Y”形耦合匹配电路(24)的三根微带线中，第一根微带线(21)外端设信号输入端，第二根微带线(22)外端设信号输出端，第三根微带线(23)外端接匹配负载(20)。
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