CN209357889U - 腔体滤波器、双工器及射频器件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种腔体滤波器、双工器及射频器件，该腔体滤波器至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；第一谐振腔内设置有第一谐振器，第二谐振腔内设置有第二谐振器，第三谐振腔内设置有第三谐振器，第四谐振腔内设置有第四谐振器，第五谐振腔内设置有第五谐振器；第一谐振器与第二谐振器通过第一飞杆耦接，第一谐振腔与第三谐振腔通过第一窗口连通；第四谐振器与第五谐振器通过第二飞杆耦接；第三谐振腔与第四谐振腔通过第二窗口连通。本申请的腔体滤波器采用窗口或飞杆将谐振腔耦接，避免了零点串扰的现象，提高了对杂波的隔离度。

Description

腔体滤波器、双工器及射频器件

技术领域

本申请涉及腔体滤波器领域，尤其涉及一种腔体滤波器、双工器及射频器件。

背景技术

在基站系统中，通常通过发射天线发射特定频率范围内的通信信号，并通过接收天线接收通信信号。

但是，由接收天线接收的信号中不仅包含特定频率范围内的通信信号，而且还包括许多杂波或干扰信号。要从接收天线接收的信号中获取发射天线发射的特定频率范围内的通信信号，通常需要将该接收天线接收的信号通过滤波器进行滤波，将该通信信号特定频率外的杂波或干扰信号滤除。

然而，现有滤波器产品中，连续的同相位的部件，比如连续感性窗口，或者连续的容性飞杆加在一起，会产生零点串扰的现象，无法起到对杂波进行完全隔离。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供了一种腔体滤波器、双工器及射频器件，避免了零点串扰的现象，提高了对杂波的隔离度。

为解决上述技术问题，本申请采用的第一个技术方案是：提供一种腔体滤波器，至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；所述第一谐振腔内设置有第一谐振器，所述第二谐振腔内设置有第二谐振器，所述第三谐振腔内设置有第三谐振器，所述第四谐振腔内设置有第四谐振器，所述第五谐振腔内设置有第五谐振器；所述第一谐振器与所述第二谐振器通过第一飞杆耦接，所述第一谐振腔与所述第三谐振腔通过第一窗口连通；所述第四谐振器与所述第五谐振器通过第二飞杆耦接；所述第三谐振腔与所述第四谐振腔通过第二窗口连通。

为解决上述技术问题，本申请采用的第二个技术方案是：提供一种双工器，所述双工器包括本申请所述的腔体滤波器。

为解决上述技术问题，本申请采用的第三个技术方案是：提供一种射频器件，所述射频器件包括本申请所述的腔体滤波器，其中，所述腔体滤波器设于所述射频器件的信号收发电路部分，用于对信号进行选择。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请的腔体滤波器，至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；第一谐振腔内设置有第一谐振器，第二谐振腔内设置有第二谐振器，第三谐振腔内设置有第三谐振器，第四谐振腔内设置有第四谐振器，第五谐振腔内设置有第五谐振器；第一谐振器与第二谐振器通过第一飞杆耦接，第一谐振腔与第三谐振腔通过第一窗口连通；第四谐振器与第五谐振器通过第二飞杆耦接；第三谐振腔与第四谐振腔通过第二窗口连通。本申请的腔体滤波器采用窗口或飞杆将谐振腔耦接，避免了零点串扰的现象，提高了对杂波的隔离度。

附图说明

图1是本申请腔体滤波器一实施方式的结构示意图；

图2是图1腔体滤波器中的谐振器一实施方式的剖面结构示意图；

图3是图1腔体滤波器的拓扑结构示意图；

图4是图1腔体滤波器一实施方式的等效电路示意图；

图5是图1中腔体滤波器的仿真模拟响应曲线；

图6是图1中腔体滤波器的实际响应曲线。

具体实施方式

本申请提供一种腔体滤波器、双工器及射频器件，为使本申请的目的、技术方案和技术效果更加明确、清楚，以下对本申请进一步详细说明，应当理解此处所描述的具体实施条例仅用于解释本申请，并不用于限定本申请

本申请提供一种腔体滤波器，该腔体滤波器至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；第一谐振腔内设置有第一谐振器，第二谐振腔内设置有第二谐振器，第三谐振腔内设置有第三谐振器，第四谐振腔内设置有第四谐振器，第五谐振腔内设置有第五谐振器。

第一谐振器与第二谐振器通过第一飞杆耦接，第一谐振腔与第三谐振腔通过第一窗口连通；第四谐振器与第五谐振器通过第二飞杆耦接；第三谐振腔与第四谐振腔通过第二窗口连通。

为了清楚说明上述实施方式的腔体滤波器的结构，请参阅图1，图1是本申请腔体滤波器一实施方式的结构示意图。

在本实施方式中，腔体滤波器10至少包括：第一谐振腔(未标示)、第二谐振腔(未标示)、第三谐振腔(未标示)、第四谐振腔(未标示)以及第五谐振腔(未标示)。

其中，第一谐振腔内设置有第一谐振器11，第二谐振腔内设置有第二谐振器12，第三谐振腔内设置有第三谐振器13，第四谐振腔内设置有第四谐振器14，第五谐振腔内设置有第五谐振器15。

腔体滤波器10还包括第六谐振腔(未标示)和第七谐振腔(未标示)；第六谐振腔内设置有第六谐振器16，第七谐振腔内设置有第七谐振器17。

在其中的一个实施方式，谐振腔的形状为圆柱形，每个谐振腔的尺寸其中，70mm为谐振腔的直径大小，55mm为谐振腔的高度。当然，谐振腔的尺寸可根据实际的参数指标以及实际设计情况设计，前述的尺寸只是结合本实施方式的腔体滤波器10的结构提供了一个较佳的实施方式。

进一步地，第一谐振器11、第二谐振器12、第三谐振器13、第四谐振器14、第五谐振器15、第六谐振器16以及第七谐振器17均为带通谐振器。在一个具体的应用场景中，带通谐振器的内径范围为13mm～13.08mm，带通谐振器的外径范围为17mm～17.05mm，带通谐振器的高度范围为35.2mm+/-0.05mm。关于带通谐振器具体结构后续会做相关的解释说明。

在其中的一个实施方式中，第一谐振器11、第二谐振器12、第三谐振器13、第四谐振器14、第五谐振器15、第六谐振器16以及第七谐振器17均为金属谐振器。在另一个实施方式中，也可以为陶瓷谐振器，依据实际情况设计，在此不做具体限定。

下面具体说明腔体滤波器10的谐振腔之间以及谐振器之间的连接与构造。

在本实施方式中，第一谐振器11与第二谐振器12通过第一飞杆18耦接，第一谐振腔与第三谐振腔通过第一窗口19连通；以通过第一飞杆18在第一谐振腔和第二谐振腔传输的带通中形成零点；通过第一窗口19在第一谐振腔与第三谐振腔所传输的带通中形成零点。

第四谐振器14与第五谐振器15通过第二飞杆20耦接；第三谐振腔与第四谐振腔通过第二窗口21连通；以通过第二飞杆20在第四谐振腔和第五谐振腔传输的带通中形成零点；通过第二窗口21在第三谐振腔与第四谐振腔所传输的带通中形成零点。

在本实施方式中，腔体滤波器10共有7个腔体和四个零点，零点分布合理，通过该四个零点抑制通带低端的波峰，以实现腔体滤波器10在888MHz～894MHz和869MHz～888MHz的衰减指标。

在本实施方式中，第三谐振腔与第二谐振腔通过第三窗口(未标示)连通，第三谐振腔与第五谐振腔通过第四窗口(未标示)连通。第六谐振腔与第一谐振腔通过第五窗口(未标示)连通，第七谐振腔与第四谐振腔通过第六窗口(未标示)连通。第二谐振腔与第六谐振腔通过第七窗口(未标示)连通，第五谐振腔与第七谐振腔通过第八窗口(未标示)连通。其中，第七窗口以及第八窗口的开口较小，第一窗口、第二窗口、第三窗口、第四窗口、第五窗口以及第六窗口的开口比较大。

进一步地，由于第一窗口、第二窗口、第三窗口、第四窗口、第五窗口以及第六窗口的开口比较大，为了增加谐振器之间的耦合强度，在第一谐振器11与第三谐振器13之间、第三谐振器13与第四谐振器14之间、第三谐振器13与第二谐振器12之间以及第三谐振器13与第五谐振器15之间、第六谐振器16与第一谐振器11之间以及第七谐振器17与第四谐振器14之间均设置有耦合筋(未标示)，以增强谐振器之间的耦合强度。

由于射频方面的各种原因影响，使得连续的同相位的部件，例如，连续感性窗口，或者连续的容性飞杆加在一起，会产生零点串扰的现象。在本实施方式中，第一谐振器11、第三谐振器13以及第四谐振器14之间存在连续的感性窗口，容易出现串扰的现象。为了避免此情况的发生，第二谐振腔与第五谐振腔通过第三飞杆22连通，由于第三飞杆22是容性的，可以抵消第一谐振器11、第三谐振器13以及第四谐振器14之间的部分感性强度，防止第一谐振器11、第三谐振器13以及第四谐振器14之间形成的两个零点相互串扰。

在本实施方式中，腔体滤波器10还包括第一端口23以及第二端口24，第一端口23与第一谐振器11通过第一抽头线25耦接，第二端口24与第四谐振器14通过第二抽头线26耦接。其中，第一抽头线25和第二抽头线26均为四分之一波长抽头线。

在此，为了清楚上述任一实施方式的谐振器的结构以及尺寸，请参阅图2，图2是图1腔体滤波器中的谐振器一实施方式的剖面结构示意图。其中，腔体滤波器中的谐振器均为带通谐振器。

如图2所示，带通谐振器内径r范围为13mm～13.08mm，带通谐振器的外径R范围为17mm～17.05mm，带通谐振器的高度H范围为35.2mm+/-0.05mm。

为了直观显示上述实施方式中的腔体滤波器的结构，请参阅图3，图3是图1腔体滤波器的拓扑结构示意图。

结合图1，由图3直观的显示了第一谐振器11、第二谐振器12、第三谐振器13、第四谐振器14、第五谐振器15、第六谐振器16以及第七谐振器17之间的连接关系。其中，第一谐振器11与第二谐振器12之间是通过飞杆耦接的，第四谐振器14和第五谐振器15之间是通过飞杆耦接的，而其他谐振器之间是通过窗口耦接的，故在图3的拓扑结构示意图中连接线的表现形式不同。

继续参阅图4，图4是图1腔体滤波器一实施方式的等效电路示意图。结合图4，在本实施方式中，信号从第一端口23进入后经过第一抽头线25传输给第一谐振器11，第一谐振器11通过第一飞杆18将信号传输给第一谐振器12，第一谐振器11通过第一窗口将信号传输给第三谐振器13，第一谐振器11还通过第五窗口将信号传输给第六谐振器16。以此类推，信号分别通过谐振器之间的窗口，对应通过第四谐振器14、第五谐振器15以及第七谐振器17，同时，第五谐振器15还通过第二飞杆20将信号传输给第四谐振器14。最后，第四谐振器14通过第二抽头线26将滤波后的信号通过第二端口24输出。

在一个具体的应用场景中，腔体滤波器10为双工滤波器，该腔体滤波器10的接收频率范围为899MHz～915MHz；腔体滤波器的发射频率范围为944MHz～960MHz。当腔体滤波器10处于接收工作模式时，滤除信号频段在899MHz～915MHz之外的杂波信号，而选择信号频率落入899MHz～915MHz之内的信号，以达到滤波的效果；当腔体滤波器10处于发射工作模式时，滤除信号频段在944MHz～960MHz之外的杂波信号，而将信号频率落入944MHz～960MHz之内的信号发射出去，以达到滤波的效果。关于腔体滤波器的模拟响应曲线如图5所示，腔体滤波器的实际响应曲线如图6所示。

在本实施方式中，腔体滤波器将发射通道和接收通道的对应频段集成在同一通道，既考虑了指标性能的要求，又考虑了生产过程中的工艺加工等复杂程度，使得加工、装配、工艺流程简单；同时调试简单，降低了成本，提高了生产效率。

区别于现有技术，本申请的腔体滤波器，至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；第一谐振腔内设置有第一谐振器，第二谐振腔内设置有第二谐振器，第三谐振腔内设置有第三谐振器，第四谐振腔内设置有第四谐振器，第五谐振腔内设置有第五谐振器；第一谐振器与第二谐振器通过第一飞杆耦接，第一谐振腔与第三谐振腔通过第一窗口连通；第四谐振器与第五谐振器通过第二飞杆耦接；第三谐振腔与第四谐振腔通过第二窗口连通。本申请的腔体滤波器采用窗口或飞杆将谐振腔耦接，避免了零点串扰的现象，提高了对杂波的隔离度。同时，本申请的腔体滤波器结构设计简单，且具有较好的性能指标，同时便于批量生产，可以提高生产效率。

本申请还提供一种双工器，该双工器包括上述任一实施方式的腔体滤波器，该腔体滤波器设于双工器的信号收发电路部分，对信号进行选择。

关于腔体滤波器的结构，结合图1～图6以及前述文字，已详尽描述，在此不再赘谈。

本申请又提供一种射频器件，该射频器件包括上述任一实施方式的腔体滤波器，该腔体滤波器设于射频器件的信号收发电路部分，对信号进行选择。

其中，射频器件为分路器、合路器或塔顶放大器。

关于腔体滤波器的结构，结合图1～图6以及前述文字，已详尽描述，在此不再赘谈。

区别于现有技术，本申请的腔体滤波器，至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；第一谐振腔内设置有第一谐振器，第二谐振腔内设置有第二谐振器，第三谐振腔内设置有第三谐振器，第四谐振腔内设置有第四谐振器，第五谐振腔内设置有第五谐振器；第一谐振器与第二谐振器通过第一飞杆耦接，第一谐振腔与第三谐振腔通过第一窗口连通；第四谐振器与第五谐振器通过第二飞杆耦接；第三谐振腔与第四谐振腔通过第二窗口连通。本申请的腔体滤波器采用窗口或飞杆将谐振腔耦接，避免了零点串扰的现象，提高了对杂波的隔离度。同时，本申请的腔体滤波器结构设计简单，且具有较好的性能指标，同时便于批量生产，可以提高生产效率。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种腔体滤波器，其特征在于，至少包括：第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔以及第五谐振腔；所述第一谐振腔内设置有第一谐振器，所述第二谐振腔内设置有第二谐振器，所述第三谐振腔内设置有第三谐振器，所述第四谐振腔内设置有第四谐振器，所述第五谐振腔内设置有第五谐振器；

所述第一谐振器与所述第二谐振器通过第一飞杆耦接，所述第一谐振腔与所述第三谐振腔通过第一窗口连通；所述第四谐振器与所述第五谐振器通过第二飞杆耦接；所述第三谐振腔与所述第四谐振腔通过第二窗口连通。

2.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第二谐振腔与所述第五谐振腔通过第三飞杆连通。

3.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第三谐振腔与所述第二谐振腔通过第三窗口连通，所述第三谐振腔与所述第五谐振腔通过第四窗口连通。

4.根据权利要求3所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第一谐振器与所述第三谐振器之间、所述第三谐振器与所述第四谐振器之间、所述第三谐振器与所述第二谐振器之间以及所述第三谐振器与所述第五谐振器之间均设置有耦合筋，以增强谐振器之间的耦合强度。

5.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，还包括：第六谐振腔和第七谐振腔；所述第六谐振腔内设置有第六谐振器，所述第七谐振腔内设置有第七谐振器；

所述第六谐振腔与所述第一谐振腔通过第五窗口连通，所述第七谐振腔与所述第四谐振腔通过第六窗口连通。

6.根据权利要求5所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第六谐振器与所述第一谐振器之间以及所述第七谐振器与所述第四谐振器之间均设置有耦合筋，以增强谐振器之间的耦合强度。

7.根据权利要求5所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第二谐振腔与所述第六谐振腔通过第七窗口连通，所述第五谐振腔与所述第七谐振腔通过第八窗口连通。

8.根据权利要求5～7任一项所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第一谐振器、所述第二谐振器、所述第三谐振器、所述第四谐振器、所述第五谐振器、所述第六谐振器以及第七谐振器均为带通谐振器。

9.一种双工器，其特征在于，所述双工器包括如权利要求1～8任一项所述的腔体滤波器。

10.一种射频器件，其特征在于，所述射频器件包括如权利要求1～8任一项所述的腔体滤波器，其中，所述腔体滤波器设于所述射频器件的信号收发电路部分，用于对信号进行选择。