CN209691920U - 腔体滤波器和用于腔体滤波器的交叉耦合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种腔体滤波器和用于腔体滤波器的交叉耦合结构。该腔体滤波器包括：腔体；盖板，盖设于腔体，且共同定义第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和第四谐振腔，第一谐振腔与第二谐振腔、第二谐振腔与第三谐振腔、第三谐振腔与第四谐振腔分别相邻；第一谐振杆、第二谐振杆、第三谐振杆和第四谐振杆，依次设置于第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和第四谐振腔内；感性耦合结构，设置于第一谐振腔与第二谐振腔、第三谐振腔与第四谐振腔之间，以及第一谐振腔与第三谐振腔之间；容性耦合结构，设置于第二谐振腔与第三谐振腔之间，以及第四谐振腔与第一谐振腔之间。

Description

腔体滤波器和用于腔体滤波器的交叉耦合结构

技术领域

本实用新型实施例涉及信号处理设备领域，特别是涉及一种腔体滤波器和用于腔体滤波器的交叉耦合结构。

背景技术

随着信号处理设备(特别是射频设备)的快速发展，对滤波器的性能指标要求也越来越高。目前，交叉耦合可被运用在多种设置有滤波器的器件中(例如：双工器、多工器等)。交叉耦合是在不相邻的谐振单元间增加耦合，使滤波器在特殊的频率出现零极点。

图1示出了常见的交叉耦合结构的拓扑结构图，其中相邻的谐振单元之间均采用感性耦合，例如第一谐振单元H1与第二谐振单元H2之间、第二谐振单元H2与第三谐振单元H3之间、第三谐振单元H3与第四谐振单元H4之间以及第四谐振单元H4与第一谐振单元H1之间，而在不相邻的第一谐振单元H1和第三谐振单元H3之间采用容性耦合。在符合这样设置的前提下，通过适当地调节各谐振单元的结构参数，就可以得到所需要的零极点。

本实用新型的发明人在对现有技术的实践过程中发现：在一些情况下，腔体滤波器的整体结构要求使得上述交叉耦合无法实现，例如第一谐振单元H1与第三谐振单元H3之间无法实现容性耦合。因此，需要一种新型的交叉耦合结构和运用该结构的滤波器。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种腔体滤波器和用于腔体滤波器的交叉耦合结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一技术方案为提供一种腔体滤波器，该腔体滤波器包括：腔体；盖板，所述盖板盖设于所述腔体，且与所述腔体共同定义第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和第四谐振腔，所述第一谐振腔与所述第二谐振腔相邻，所述第二谐振腔与所述第三谐振腔相邻，所述第三谐振腔与所述第四谐振腔相邻；第一谐振杆、第二谐振杆、第三谐振杆和第四谐振杆，分别依次设置于所述第一谐振腔、所述第二谐振腔、所述第三谐振腔和所述第四谐振腔内；感性耦合结构，设置于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间、所述第三谐振腔与所述第四谐振腔之间，以及所述第一谐振腔与所述第三谐振腔之间；容性耦合结构，设置于所述第二谐振腔与所述第三谐振腔之间，以及所述第四谐振腔与所述第一谐振腔之间。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一技术方案为提供一种用于腔体滤波器的交叉耦合结构，该交叉耦合结构包括：第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元和第四谐振单元，其中，所述第一谐振单元与所述第二谐振单元相邻，所述第二谐振单元与所述第三谐振单元相邻，所述第三谐振单元与所述第四谐振单元相邻；感性耦合结构，设置于所述第一谐振单元与所述第二谐振单元之间、所述第三谐振单元与所述第四谐振单元之间，以及所述第一谐振单元与所述第三谐振单元之间；容性耦合结构，设置于所述第二谐振单元与所述第三谐振单元之间，以及所述第四谐振单元与所述第一谐振单元之间。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型提供的交叉耦合结构形式灵活，在腔体结构存在限制而无法使用传统交叉耦合结构时，使用本实用新型提供的交叉耦合结构可以正确地得到需要的传输零点。

附图说明

图1是常见的交叉耦合结构的拓扑结构示意图。

图2是本实用新型腔体滤波器一实施例的结构示意图。

图3是图2中虚线区域III的局部放大示意图。

图4是图2中虚线区域IV的局部放大示意图。

图5是本实用新型交叉耦合结构一实施例的拓扑结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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做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。

请参阅图2，图2是本实用新型腔体滤波器一实施例的结构示意图。如图所示，该腔体滤波器包括：腔体10、盖板(图未示)、第一谐振杆21、第二谐振杆22、第三谐振杆23、第四谐振杆24、感性耦合结构31和容性耦合结构32。虽然为了清楚地说明腔体滤波器的内部结构，图2中并未示出腔体滤波器的盖板，但根据本领域的公知常识可以知道，盖板盖设于腔体10。盖板与腔体10的连接方式不做限定，例如，盖板可通过螺栓或螺钉固定在腔体10上。

腔体10与盖板共同定义第一谐振腔11、第二谐振腔12、第三谐振腔13和第四谐振腔14。如图所示，第一谐振腔11与第二谐振腔12相邻，第二谐振腔12与第三谐振腔13相邻，且第三谐振腔13与第四谐振腔14相邻。不相邻的谐振腔可以理解为信号不能在这两个谐振腔之间直接传递，例如图中的第一谐振腔11与第三谐振腔13，第二谐振腔12与第四谐振腔14，以及第四谐振腔14与第一谐振腔11。

第一谐振杆21设置于第一谐振腔11内，第二谐振杆22设置于第二谐振腔12内，第三谐振杆23设置于第三谐振腔13内，第四谐振杆设置于第四谐振腔14内。本领域技术人员可以理解，可选地，对每个谐振杆还可以设置相应的调谐螺杆(图未标)，调谐螺杆穿过盖板，并且可以旋入或旋出，从而对相应的谐振杆的频率进行调节，在此不作为本实用新型的限制条件。各谐振杆可以直接在腔体上加工而成，也可以单独加工并安装在腔体内的各个谐振腔中。

感性耦合结构31设置于第一谐振腔11与第二谐振腔12之间、第三谐振腔13与第四谐振腔14之间，以及第一谐振腔11与第三谐振腔13之间。

在一些实施例中，如图2和图3所示，感性耦合结构31可包括用于连通两谐振腔的耦合窗口311。可选地，感性耦合结构31还可包括插设于盖板并延伸至耦合窗口311中的耦合螺杆312，耦合螺杆312在耦合窗口中插入的长度可调。例如，耦合螺杆312可以使用黄铜制成并镀银，耦合螺杆312与盖板通过螺纹连接，通过旋转耦合螺杆312即可将其旋入或旋出，从而对两谐振腔之间的耦合强度进行调节。当调节到所需要的位置时，可以使用固定螺母将耦合螺杆312固定在盖板上。图3中示出的感性耦合结构31用于连接第一谐振腔11(第一谐振杆21所在的谐振腔)及第二谐振腔12(第二谐振杆22所在的谐振腔)，可以理解，类似的结构也可以应用于前述任意设置有感性耦合结构31的两谐振腔之间。在其他实施例中，也可以采用其他形式的结构以作为感性耦合结构31，例如一根两端分别与谐振腔的腔体相连的导电金属杆，在此不做限定。

容性耦合结构32设置于第二谐振腔12与第三谐振腔13之间，以及第四谐振腔14与第一谐振腔11之间。

在一些实施例中，如图2和图4所示，容性耦合结构32可包括设置于两谐振杆之间的飞杆321。飞杆321一端的耦合盘322与一个谐振腔内的谐振杆相对(例如图中所示的第二谐振杆22)，飞杆321另一端的耦合盘322与另一个谐振腔内的谐振杆相对(例如图中所示的第三谐振杆23)。耦合盘322与谐振杆之间产生了电场，从而形成电容性耦合。图4中示出的容性耦合结构32用于连接第二谐振腔12(第二谐振杆22所在的谐振腔)及第三谐振腔13(第三谐振杆23所在的谐振腔)，可以理解，类似的结构也可以应用于前述任意设置有容性耦合结构32的两谐振腔之间。在其他实施例中，也可以采用其他形式的结构以作为容性耦合结构32，在此不做限定。

在腔体结构存在限制而无法使用传统交叉耦合结构时，使用本实施例腔体滤波器中的交叉耦合结构可以正确地得到需要的传输零点。

在一些实施例中，该腔体滤波器还包括如图1所示的两个输入输出结构件40，其中，一个输入输出结构件40与第一谐振杆21连接，另一个输入输出结构件40与第四谐振杆24连接。输入输出结构件40可用于同外部电路连接，例如，其中一个输入输出结构件40可以与射频天线连接，而另一个输入输出结构件40可以与信号源或信号接收装置连接。输入输出结构件40的具体形状和尺寸可根据外部电路的连接接口决定，例如，输入输出结构件40可以由金属杆件(例如铜)弯折而成。

可选地，上述任意实施例的腔体滤波器可以是双工器、合路器或者塔顶放大器等射频设备，或者是这些射频设备的结构组件之一。

请参阅图5，图5是本实用新型交叉耦合结构一实施例的拓扑结构示意图。如图5所示，该交叉耦合结构可包括：第一谐振单元H1、第二谐振单元H2、第三谐振单元H3、第四谐振单元H4、感性耦合结构L和容性耦合结构C。该交叉耦合结构可用于腔体滤波器中。

第一谐振单元H1与第二谐振单元H2相邻，第二谐振单元H2与第三谐振单元H3相邻，第三谐振单元H3与第四谐振单元H4相邻。不相邻的谐振单元可以理解为信号不能在这两个谐振单元之间直接传递，例如图中的第一谐振单元H1与第三谐振单元H3，第二谐振单元H2与第四谐振单元H4，以及第四谐振单元H4与第一谐振单元H1。

其中，每个谐振单元包括谐振腔和设置于谐振腔内的谐振杆，谐振腔和谐振杆的具体结构可参考图2及相应的说明。

感性耦合结构L设置于第一谐振单元H1与第二谐振单元H2之间、第三谐振单元H3与第四谐振单元H4之间，以及第一谐振单元H1与第三谐振单元H3之间。

可选地，感性耦合结构L可包括用于连通两谐振腔的耦合窗口，以及可调地插设于腔体滤波器的盖板并延伸至耦合窗口的耦合螺杆，该耦合螺杆在耦合窗口中插入的长度可调。

容性耦合结构C设置于第二谐振单元H2与第三谐振单元H3之间，以及第四谐振单元H4与第一谐振单元H1之间。

可选地，容性耦合结构C可包括设置于两谐振杆之间的飞杆，其中，飞杆一端的耦合盘与一个谐振腔内的谐振杆相对，飞杆另一端的耦合盘与另一个谐振腔内的谐振杆相对，从而在两谐振单元间形成电容性耦合。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种腔体滤波器，其特征在于，包括：

腔体；

盖板，所述盖板盖设于所述腔体，且与所述腔体共同定义第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和第四谐振腔，所述第一谐振腔与所述第二谐振腔相邻，所述第二谐振腔与所述第三谐振腔相邻，所述第三谐振腔与所述第四谐振腔相邻；

第一谐振杆、第二谐振杆、第三谐振杆和第四谐振杆，分别依次设置于所述第一谐振腔、所述第二谐振腔、所述第三谐振腔和所述第四谐振腔内；

感性耦合结构，设置于所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间、所述第三谐振腔与所述第四谐振腔之间，以及所述第一谐振腔与所述第三谐振腔之间；

容性耦合结构，设置于所述第二谐振腔与所述第三谐振腔之间，以及所述第四谐振腔与所述第一谐振腔之间。

2.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，还包括两个输入输出结构件，所述输入输出结构件中的一个与所述第一谐振杆连接，所述输入输出结构件中的另一个与所述第四谐振杆连接。

3.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于：

所述感性耦合结构包括用于连通两谐振腔的耦合窗口。

4.如权利要求3所述的腔体滤波器，其特征在于：

所述感性耦合结构还包括可调地插设于所述盖板并延伸至所述耦合窗口的耦合螺杆，其中，所述耦合螺杆在所述耦合窗口中插入的长度可调。

5.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于：

所述容性耦合结构包括设置于两谐振杆之间的飞杆，所述飞杆一端的耦合盘与一个谐振腔内的谐振杆相对，所述飞杆另一端的耦合盘与另一个谐振腔内的谐振杆相对。

6.如权利要求1-5任一项所述的腔体滤波器，其特征在于，所述滤波器是双工器、合路器或塔顶放大器。

7.一种交叉耦合结构，用于腔体滤波器，其特征在于，包括：

第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元和第四谐振单元，其中，所述第一谐振单元与所述第二谐振单元相邻，所述第二谐振单元与所述第三谐振单元相邻，所述第三谐振单元与所述第四谐振单元相邻；

感性耦合结构，设置于所述第一谐振单元与所述第二谐振单元之间、所述第三谐振单元与所述第四谐振单元之间，以及所述第一谐振单元与所述第三谐振单元之间；

容性耦合结构，设置于所述第二谐振单元与所述第三谐振单元之间，以及所述第四谐振单元与所述第一谐振单元之间。

8.如权利要求7所述的交叉耦合结构，其特征在于，每个谐振单元包括谐振腔和设置于所述谐振腔内的谐振杆。

9.如权利要求8所述的交叉耦合结构，其特征在于：

所述感性耦合结构包括用于连通两谐振腔的耦合窗口，以及可调地插设于所述腔体滤波器的盖板并延伸至所述耦合窗口的耦合螺杆，其中，所述耦合螺杆在所述耦合窗口中插入的长度可调。

10.如权利要求8所述的交叉耦合结构，其特征在于：

所述容性耦合结构包括设置于两谐振杆之间的飞杆，所述飞杆一端的耦合盘与一个谐振腔内的谐振杆相对，所述飞杆另一端的耦合盘与另一个谐振腔内的谐振杆相对。