CN206116577U - 合路器、天线和通信设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了合路器、天线和通信设备。该合路器包括M个输入端口、M个滤波器和一个输出端口，M个滤波器与M个输入端口一一对应，滤波器包括金属壳、金属棒和至少一个金属柱；金属壳包括至少一个腔体；至少一个腔体与至少一个金属柱一一对应；金属柱位于对应的腔体中，并与对应的腔体接触；金属棒从金属柱和腔体上的通孔中穿过，金属棒与金属柱和腔体的通孔间有间隙；滤波器的金属棒的一端与M个输入端口中对应的输入端口相连，另一端与输出端口相连；M个滤波器中的N个滤波器的金属棒由至少两个子金属棒组成，至少两个子金属棒中相邻两个子金属棒间存在间隙。本实用新型合路器、天线和通信设备能够在提高隔离度的同时，降低损耗和体积。

Description

合路器、天线和通信设备
技术领域
本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种合路器、天线和通信设备。
背景技术
随着天线技术的发展，合路器和天线的集成度越来越高，对合路器的要求越来越高。合路器通常由两个及两个以上滤波器组成，其作用是把两路或两路以上的不同频率的信号合到同一个出口。
当输入到合路器的信号的频段比较近时，要求构成合路器的每个滤波器具有陡峭的滚降特性(高隔离度)，即信号之间具有较高的互不影响的能力。
传统的合路器在满足滤波器的高隔离特性时，信号的损耗和合路器的体积会比较大。
实用新型内容
本实用新型提供一种合路器、天线和通信设备，能够提高隔离性，同时还能减小信号的损耗和合路器的体积。
第一方面，提供了一种合路器，包括M个输入端口、M个滤波器和一个输出端口，所述M个滤波器与所述M个输入端口一一对应，其中M为大于1的整数；所述滤波器包括金属壳、金属棒和至少一个金属柱；所述金属壳形成至少一个腔体，所述至少一个腔体与至少一个金属柱一一对应；所述金属柱位于对应的所述腔体中，并与对应的所述腔体接触；所述金属棒从所述金属柱和所述腔体上的通孔中穿过，所述金属棒与所述金属柱和所述腔体的通孔间有间隙；所述滤波器的金属棒的一端与所述M个输入端口中对应的输入端口相连，另一端与所述输出端口相连；所述M个滤波器中的N个滤波器的金属棒由至少两个子金属棒组成，所述至少两个子金属棒中相邻两个子金属棒间存在间隙，N为大于0且小于M的整数。
本实用新型实施例的合路器中，金属柱与金属壳之间的大面积接触，使得利用金属柱与金属壳之间的并联谐振器进行滤波时，可以减小信号的损耗；金属棒穿过金属柱，可以减小合路器的体积；金属棒与金属棒之间的间隙形成电容，也可以减小合路器的体积；金属棒与金属柱之间的电容可以减小信号的损耗，还可以提高合路器的信号隔离度。
在一种可能的实现方式中，所述金属柱和对应的腔体接触的面积，与所述对应的腔体上和所述金属柱接触的表面的面积的比值位于3至4之间。
在一种可能的实现方式中，所述子金属棒的一端具有凸起，另一端具有凹槽；所述至少两个子金属棒中相邻两个子金属棒中，第一子金属棒的凸起位于第二子金属棒的凹槽中。
在一种可能的实现方式中，所述第一腔体或所述第二腔体的形状为方形或圆形。
在一种可能的实现方式中，所述第一金属棒或所述第二金属棒的形状为圆柱形或方柱形。
在一种可能的实现方式中，所述第一金属柱或所述第二金属柱的形状为圆柱形或方柱形.
在一种可能的实现方式中，所述填充物为聚醚酰亚胺PEI或聚四氟乙烯PTFE。
在形成电容的间隙中填充材料，可以通过改变电容的大小来改变隔离度的大小和合路器的体积大小。
第二方面，提供了一种天线，包括第一方面或其任意一种可能的实现方式中所述的合路器。
第三方面，提供了一种通信设备，包括第一方面或其任意一种可能的实现方式中所述的合路器。
第四方面，提供了一种通信设备，包括第二方面中所述的天线。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例的合路器的示意性截面图。
图2是本实用新型实施例的合路器的示意性截面图。
图3是本实用新型实施例的合路器的示意性截面图。
图4是本实用新型实施例的合路器对应的电路模型的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为了便于理解，先对本实用新型实施例中的一些术语进行解释。应注意，本实用新型实施例中对术语的解释只是示例性说明，不应构成本实用新型实施例的限制。
滤波器是一种信号过滤器件，基本功能是过滤掉无用信号、保留有用信号。高通滤波器允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。带阻滤波器抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
图1是本实用新型实施例的合路器的示意性结构图。应理解，图1示出的合路器仅是示例，本实用新型实施例的合路器还可包括其他模块或单元，或者包括与图1中的各个模块的功能相似的模块，或者并非要包括图1中的所有模块。
图1所示的合路器包括输入端口1100、输入端口1200、滤波器1300、滤波器1400和输出端口1500。应理解，本实用新型实施例的合路器所包括的滤波器和输入端口的数量并不限于此，但是滤波器与输入端口的数量应该是对应的。
输入端口1100和输入端口1200用于输入信号，输出端口1500用于输出滤波器1300和滤波器1400处理后的信号。
滤波器1300包括形成腔体1310、腔体1320和腔体1330的金属壳，还包括金属棒1340、金属柱1350、金属柱1360和金属柱1370。
金属柱1350的一个外表面与腔体1310的一个内表面接触；金属柱1360的一个外表面与腔体1320的一个内表面接触；金属柱1370的一个外表面与腔体1330的一个内表面接触。通常情况下，金属柱和腔体间的接触面积，与腔体的该内表面的面积的比值位于3至4之间。
应理解，本实用新型并不限制第一滤波器1300中腔体和金属柱的数量。通常情况下，金属壳中的腔体的数量和金属柱的数量相同，即一个腔体与一个金属柱对应，当然，也可以一个腔体与多个金属柱接触，本实用新型对此并不限制。
本实用新型实例中，腔体与金属柱之间可以形成并联谐振器，利用该并联谐振器对信号进行处理可以减少信号的功耗。
金属柱1350、金属柱1360和金属柱1370上分别具有通孔1351、通孔1361和通孔1371。腔体1310上具有通孔1311，腔体1310和腔体1320通过通孔1321相连，腔体1320和腔体1330通过通孔1331，腔体1330上还具有通孔1332和通孔1333。
金属棒1340穿过通孔1351、通孔1321、通孔1361、通孔1331、通孔1371。金属棒1340与通孔1321和通孔1331之间存在间隙。金属棒1340与通孔1351、通孔1361和通孔1371之间也没有直接接触，而是存在间隙。
本实用新型实施例中，金属棒与金属柱之间通过间隙可以形成电容，当信号通过金属柱与腔体间的并联谐振器和金属棒与金属柱之间的电容时，可以根据需求抑制某个频段的信号，允许其他频段的信号通过，从而使得第一滤波器实现带阻滤波器的功能。金属棒穿过金属柱中形成电容，利用该电容对信号进行处理，可以提高信号的隔离度。而且，可以通过调整金属棒与金属柱之间的间隙的间距和/或金属棒与金属柱之间的相对面积，以调整所形成的电容的大小，从而减小滤波器的体积。
金属棒1340的一端与输入端口1100相连，另一端与输出端口1500相连。金属棒1340在腔体1310内与穿过通孔1311的输入端口1100相连，当然，金属棒1340也可以穿过通孔1311在腔体1310外与输入端口1100相连。金属棒1340在腔体1330内与穿过通孔1332的输出端口1500相连，当然金属棒1340也可以穿过通孔1332在腔体1330外与输出端口1500相连。
当然，金属棒1340的一端也可以穿过通孔1311至腔体外，直接作为合路器的一个输入端口，金属棒1340的另一端也可以穿过通孔1332至腔体外，直接作为合路器的输出端口。
本实用新型实施例中，腔体1310与腔体1320之间共用同一个的金属壁，腔体1320和腔体1330之间共用同一个金属壁，但本实用新型对此并不限制，腔体1310、腔体1320和腔体1330可以是各自独立的，相邻之间可以在通孔处相连。
滤波器1400包括形成腔体1410、腔体1420和腔体1430的金属壳，还包括由多个金属棒组合而成的组合金属棒，以及金属柱1450、金属柱1460和金属柱1470。
滤波器1400中的金属柱、腔体以及金属柱和腔体间的关系与滤波器1300中的相同，为了简洁，此处不再赘述。
本实用新型实例中，腔体与金属柱之间可以形成并联谐振器，利用该并联谐振器对信号进行处理可以减少信号的功耗。
滤波器1400与滤波器1300的不同之处在于，滤波器1400中的金属棒不是一根单独成形的金属棒，而是由多个子金属棒组合而成的组合金属棒。具体而言，该组合金属棒由子金属棒1441、子金属棒1442和子金属棒1443组成。
子金属棒1441和子金属棒1442的一端具有凸起，另一端具有凹槽。子金属棒1443的一端具有凹槽。子金属棒1441上的凸起位于子金属棒1442的凹槽中，且存在间隙，形成电容；子金属棒1442的凸起位于子金属棒1443的凹槽中，且存在间隙，形成电容。
可以通过调整相邻金属棒的凸起与凹槽之间的间隙的间距和/或相邻金属棒之间的相对面积，以调整所形成的电容的大小，从而减小滤波器的体积。
应理解，本实用新型实施例中，子金属棒之间通过凸起和凹槽的方式组合只是一种示例性说明，子金属棒之间可以通过其他方式组合，只要相邻子金属棒之间存在间隙，可以形成电容即可。
组合金属棒穿过金属柱1450上的通孔1451、腔体1410上的通孔1411、金属柱1460上的通孔1461、腔体1420上通孔1421和金属柱1470上通孔1471。组合金属棒与通孔1411和通孔1421之间存在间隙。组合金属棒与通孔1451、通孔1461和通孔1471之间也没有直接接触，而是存在间隙。
本实用新型实施例中，组合金属棒与金属柱之间通过间隙可以形成电容，当信号通过金属柱与腔体间的并联谐振器和组合金属棒与金属柱之间的电容时，可以根据需求抑制低频段的信号，允许高频段的信号通过，从而使得第一滤波器实现高通滤波器的功能。组合金属棒穿过金属柱中形成电容，利用该电容对信号进行处理，可以提高信号的隔离度。而且，可以通过调整组合金属棒与金属柱之间的间隙的间距和/或组合金属棒与金属柱之间的相对面积，以调整所形成的电容的大小，从而减小滤波器的体积。
金属棒1340上的凸起位于组成组合金属棒的金属棒1441的凹槽中，形成电容。可以说组合金属棒通过金属棒1340与输出端口1500相连。组成组合金属棒的金属棒1443的另一端与输入端口1200相连。
金属棒1443在腔体1470内与穿过通孔1431的输入端口1200相连，也可以穿过通孔1431在腔体1470外与输入端口1200相连。金属棒1441也可以通过端口上的凹槽与输出端口1500形成电容，即金属棒1441与输出端口1500直接相连。
当然，组合金属棒的一端也可以穿过通孔1431至腔体外，直接作为合路器的一个输入端口，组合金属棒的另一端也可以穿过通孔1332至腔体外，直接作为合路器的输出端口。
本实用新型实施例中，子金属棒与子金属棒之间的间隙、金属棒与金属柱之间的间隙中可以全部或部分填充上填充物，如聚醚酰亚胺(Polyetherimide，PEI)和聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)等材料。
图1所示的合路器在A-A’处和B-B’处的截面图分别如图2和图3所示。图2和图3中与图1中相同的如图标记表示相同的含义，为了简洁，此处不再赘述。
由图2和图3所示可知，其中的金属棒、金属柱为方柱形，腔体为方形，但本实用新型并不限制金属棒、金属柱和腔体，以及金属柱和腔体上的通孔的形状。金属棒和金属柱，以及金属柱和腔体上的通孔的形状还可以是圆柱形或三棱柱等形状，腔体还可以是圆形等其他形状。
图1所示的合路器对应的电路模型如图4所示。图4中与图1中相同的如图标记表示相同的含义，为了简洁，此处不再赘述。
本实用新型实施例中的合路器可以单独实用，也可以作为天线的一个部件使用，即本实用新型实施例可以提供一种包括如图1所示的合路器的天线。此外，本实用新型实施例还可以提供一种包括如图1所示的合路器的通信设备。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置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，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。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，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。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，在本实用新型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，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种合路器，其特征在于，包括M个输入端口、M个滤波器和一个输出端口，所述M个滤波器与所述M个输入端口一一对应，其中M为大于1的整数；
所述滤波器包括金属壳、金属棒和至少一个金属柱；
所述金属壳形成至少一个腔体，所述至少一个腔体与至少一个金属柱一一对应；
所述金属柱位于对应的所述腔体中，并与对应的所述腔体接触；
所述金属棒从所述金属柱和所述腔体上的通孔中穿过，所述金属棒与所述金属柱和所述腔体的通孔间有间隙；
所述滤波器的金属棒的一端与所述M个输入端口中对应的输入端口相连，另一端与所述输出端口相连；
所述M个滤波器中的N个滤波器的金属棒由至少两个子金属棒组成，所述至少两个子金属棒中相邻两个子金属棒间存在间隙，N为大于0且小于M的整数。
2.根据权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述金属柱和对应的腔体接触的面积，与所述对应的腔体上和所述金属柱接触的表面的面积的比值位于3至4之间。
3.根据权利要求2所述的合路器，其特征在于，所述子金属棒的一端具有凸起，另一端具有凹槽；
所述至少两个子金属棒中相邻两个子金属棒中，第一子金属棒的凸起位于第二子金属棒的凹槽中。
4.根据权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述腔体的形状为方形或圆形。
5.根据权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述金属棒的形状为圆柱形或方柱形。
6.根据权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述金属柱的形状为圆柱形或方柱形。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的合路器，其特征在于，所述金属棒与所述金属柱或所述腔体的通孔间的间隙中有填充物。
8.根据权利要求7所述的合路器，其特征在于，所述填充物为聚醚酰亚胺PEI或聚四氟乙烯PTFE。
9.一种天线，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的合路器。
10.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的合路器。
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