CN210273993U - 一种抑制5g信号干扰的滤波器及电视天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线器材技术，公开了一种抑制5G信号干扰的滤波器，包括以悬设在导电隔离腔中的线圈为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈的组合为电容的高频滤波电路。给出了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔及其中的电介质和悬设于导电隔离腔中的线圈，线圈本身是高频滤波电路的电感，线圈还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈既是电感又是组成电容的一导体。所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成电容的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求。

Description

一种抑制5G信号干扰的滤波器及电视天线

技术领域

本实用新型涉及天线器材技术领域，更具体地，涉及一种抑制5G信号干扰的滤波器及电视天线。

背景技术

5G是最新一代蜂窝移动通信技术，也是既4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE) 和2G(GSM)系统之后的延伸。5G移动网络与早期的2G、3G和4G移动网络一样，5G网络是数字蜂窝网络，在这种网络中，供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字化，由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有5G无线设备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器(发射机和接收机)进行通信。收发器从公共频率池分配频道，这些频道在地理上分离的蜂窝中可以重复使用。本地天线通过高带宽光纤或无线回程连接与电话网络和互联网连接。与现有的手机一样，当用户从一个蜂窝穿越到另一个蜂窝时，他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝中的天线。5G网络的主要优势在于，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比当前的有线互联网要快，比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟(更快的响应时间)，低于1毫秒，而4G为30-70毫秒。由于数据传输更快， 5G网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商，与有线网络提供商竞争。以前的蜂窝网络提供了适用于手机的低数据率互联网接入，但是一个手机发射塔不能经济地提供足够的带宽作为家用计算机的一般互联网供应商。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

随着5G技术的发展成熟和应用，其对原有低频信号诸如电视信号的干扰势必成为不可忽视的技术问题，国外(尤指欧美)已将700MHz-800+MHz的频段范围划分为5G频段，故针对国外市场，需相应地研究抑制700MHz以上的5G信号干扰。在抑制700MHz以上的 5G信号干扰的设计上，目前国外也有些研究，主要有以下两个方向：一是用腔体滤波器来做，此设计壳体比较大、可调电容指标要求严成本高、调试的难度大、成本高；二是用普通电感和电容做的LC滤波成本虽然低、但是由于这样的LC元件的Q值都不高，邻频抑制效果不好，基本上要牺牲了2个以上的邻频带宽。满足不了用户的需求。

为此，有必要能够有效滤除5G信号的滤波器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种抑制5G信号干扰的滤波器，解决现有滤波器对5G信号抑制效果不好、体积大、成本高的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种抑制5G信号干扰的滤波器，包括以悬设在导电隔离腔中的线圈为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈的组合为电容的高频滤波电路。

本实用新型提供了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔及其中的电介质和悬设于导电隔离腔中的线圈，线圈本身是高频滤波电路的电感，此外，线圈还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质或其他类型的电介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈既是电感又是组成电容的一导体。所述线圈与导电隔离腔及其中的电介质形成的分布参数为电容量。大量实验证实所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成电容的另一导体的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求；通过调整线圈的松紧程度即可方便地调试高频滤波电路，调试难度低、成本远低于腔体滤波器。其中，所述电介质最优选为空气介质，生产工艺简单且成本低。此外，所述电介质还可以是塑胶、PVC、陶瓷等材质。

具体地，所述导电隔离腔由具有避让孔的导电壳体形成，所述线圈悬设在壳体中并透过避让孔连接至导电壳体外部。所述线圈可以部分透过避让孔伸出到导电壳体外部与信号源连接，也可以通过导线等导体透过避让孔连接至导电壳体外部的信号源，所述导线可以连接于线圈的任意位置，例如线圈中部或线圈端部。

为了达到更好的抑制效果，所述抑制5G信号干扰的滤波器包括并联的若干所述高频滤波电路。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。

对于多个高频滤波电路并联的情况，可以将多个前述具体结构一一并联到连接信号源的传输线上，这种方式使得滤波器的安装更为灵活，但在很多情况下会显得较为松散，因此，本实用新型提供了一种多高频滤波电路并联的滤波器的具体结构：包括具有两个避让孔的导电壳体、将导电壳体分为若干所述导电隔离腔的导电隔板和具有跨越若干导电隔离腔的传输线路的电路板，每个高频滤波电路的线圈分设于各导电隔离腔中且一端连接至所述传输线路，传输线路的两端分别透过两个避让孔连接至导电壳体外部。

所述传输线路的两端分别为信号输入端和信号输出端，信号输出端或靠近信号输出端的传输线路上还连接有LC滤波电路。在高频滤波电路后加上LC滤波电路可以把低于5G信号的高频再次滤除，有利于提高信号质量。优选地，所述LC滤波电路为低通滤波电路，包括若干串联在一起的并联谐振电路。在高频滤波电路后加上低通滤波电路可以把750MHz之后的频率再次滤除，有利于取得更为优质的信号。

所述电路板还具有绕设于电路板边缘的接地线路，所述接地线路与导电壳体连接，确保电路板与导体外壳接地良好。

此外，本实用新型还提供了另一种多高频滤波电路并联的滤波器的具体结构：包括具有两个避让孔的导电壳体、将导电壳体分为若干所述导电隔离腔的导电隔板和跨越若干导电隔离腔的传输线，每个高频滤波电路的线圈分设于各导电隔离腔中且一端连接至所述传输线，传输线的两端分别透过两个避让孔连接至导电壳体外部。所述传输线的两端分别为信号输入端和信号输出端，信号输出端还连接有LC滤波电路。在高频滤波电路后加上LC滤波电路可以把低于5G信号的高频再次滤除，有利于提高信号质量。优选地，所述LC滤波电路为低通滤波电路，包括若干串联在一起的并联谐振电路。在高频滤波电路后加上低通滤波电路可以把750MHz之后的频率再次滤除，有利于取得更为优质的信号。

所述线圈的线径为0.5～1.2mm，线圈的内环直径为3～6mm，采用粗线圈不仅有利于进一步提高抑制效果，还有利于获得高Q值的高频滤波电路。所述线圈优选采用铜线圈。所述线圈的匝数为5～13，线圈匝数优选6-9，匝数少时线圈直径大。研究发现线圈匝数越多，谐振频率越低，接收的天线信号越差甚至接收不了天线信号，而线圈匝数设计为9圈能实现最佳滤波效果；而且线圈匝数过少，则无法滤除700MHz以上频率，实现不了抑制5G信号干扰。线圈匝数在前述范围内时，能够有效接收电视信号并抑制5G信号干扰。

本实用新型还提供了一种电视天线，包括天线辐射体和上述抑制5G信号干扰的滤波器。可以将本实用新型所述的抑制5G信号干扰的滤波器内置或外置连接于接收电视信号的天线辐射体，抑制5G信号对电视信号的干扰，使得使用者在5G的大环境中可以有效接收到流畅的电视信号。

本实用新型与现有技术相比较有如下有益效果：本实用新型提供了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔和悬设与导电隔离腔中的线圈，线圈本身是高频滤波电路的谐振电感，此外，线圈还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了高频滤波电路的谐振电容，相当于新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈既是谐振电感又是组成谐振电容的一导体。大量实验证实所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成谐振电容的另一导体的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求；通过调整线圈的松紧程度即可方便地调试高频滤波电路，调试难度低、成本远低于腔体滤波器。线圈采用线径0.5～1.2mm、圈径3～6mm的铜制粗线圈，电感Q值得到大幅度提升，与导电隔离腔形成高Q值的高频滤波电路。将多个高频滤波电路并联，使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。在几个并联的高频滤波电路之后加低通滤波电路，可以把750MHz之后的频率再次滤除。

附图说明

图1是实施例1抑制5G信号干扰的滤波器的示意图。

图2是实施例2抑制5G信号干扰的滤波器的示意图。

图3是实施例2抑制5G信号干扰的滤波器的爆炸图。

图4是实施例3抑制5G信号干扰的滤波器的示意图。

图5是实施例4抑制5G信号干扰的滤波器的示意图。

图6是实施例5抑制5G信号干扰的滤波器的示意图。

图7是实施例6抑制5G信号干扰的滤波器的示意图。

附图标记说明：导电壳体110，避让孔111，导电隔板120，线圈200，电路板300，传输线路310，接地线路320，低通滤波电路400，传输线500。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种抑制5G信号干扰的滤波器，包括以悬设在导电隔离腔中的线圈200 为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈200的组合为电容的高频滤波电路。

本实施例提供了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔及其中的电介质和悬设于导电隔离腔中的线圈200，线圈200本身是高频滤波电路的电感，此外，线圈200还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质或其他类型的电介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈200既是电感又是组成电容的一导体。所述线圈与导电隔离腔及其中的电介质形成的分布参数为电容量。大量实验证实所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成电容的另一导体的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求；通过调整线圈200的松紧程度即可方便地调试高频滤波电路，调试难度低、成本远低于腔体滤波器。其中，所述电介质最优选为空气介质，生产工艺简单且成本低。此外，所述电介质还可以是塑胶、PVC、陶瓷等材质。

具体地，所述导电隔离腔由具有避让孔111的导电壳体110形成，所述线圈200悬设在壳体中并透过避让孔111连接至导电壳体110外部。所述线圈200可以部分透过避让孔111伸出到导电壳体110外部与信号源连接，也可以通过导线等导体透过避让孔111连接至导电壳体110外部的信号源，所述导线可以连接于线圈200的任意位置，例如线圈200中部或线圈200端部。

实施例2

如图2所示，一种抑制5G信号干扰的滤波器，包括若干并联的以悬设在导电隔离腔中的线圈200为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈200的组合为电容的高频滤波电路。

本实施例提供了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔及其中的电介质和悬设于导电隔离腔中的线圈200，线圈200本身是高频滤波电路的电感，此外，线圈200还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质或其他类型的电介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈200既是电感又是组成电容的一导体。所述线圈与导电隔离腔及其中的电介质形成的分布参数为电容量。大量实验证实所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成电容的另一导体的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求；通过调整线圈200的松紧程度即可方便地调试高频滤波电路，调试难度低、成本远低于腔体滤波器。将若干所述高频滤波电路并联在一起使用以达到更好的抑制效果。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。其中，所述电介质最优选为空气介质，生产工艺简单且成本低。此外，所述电介质还可以是塑胶、PVC、陶瓷等材质。

具体地，如图3所示，所述滤波器包括具有两个避让孔111的导电壳体110、将导电壳体110分为若干所述导电隔离腔的导电隔板120和具有跨越若干导电隔离腔的传输线路310 的电路板300，每个高频滤波电路的线圈200分设于各导电隔离腔中且一端连接至所述传输线路310，传输线路310的两端分别透过两个避让孔111连接至导电壳体110外部。

实施例3

作为实施例2的改进方案，如图4所示，所述传输线路310的两端分别为信号输入端和信号输出端，靠近信号输出端的传输线路310上还连接有设置在电路板300上的LC滤波电路。在高频滤波电路后加上LC滤波电路可以把低于5G信号的高频再次滤除，有利于提高信号质量。优选地，所述LC滤波电路为低通滤波电路400，包括若干串联在一起的并联谐振电路。在高频滤波电路后加上低通滤波电路400可以把750MHz之后的频率再次滤除，有利于取得更为优质的信号。所述电路板300还具有绕设于电路板300边缘的接地线路320，所述接地线路320与导电壳体110连接，确保电路板与导体外壳接地良好。

实施例4

作为实施例2的改进方案，如图5所示，所述传输线路310的两端分别为信号输入端和信号输出端，信号输出端还连接有LC滤波电路。在高频滤波电路后加上LC滤波电路可以把低于5G信号的高频再次滤除，有利于提高信号质量。优选地，所述LC滤波电路为低通滤波电路400，包括若干串联在一起的并联谐振电路。在高频滤波电路后加上低通滤波电路400可以把750MHz之后的频率再次滤除，有利于取得更为优质的信号。所述电路板300还具有绕设于电路板300边缘的接地线路320，所述接地线路320与导电壳体110连接，确保电路板与导体外壳接地良好。

实施例5

如图6所示，一种抑制5G信号干扰的滤波器，包括若干并联的以悬设在导电隔离腔中的线圈200为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈200的组合为电容的高频滤波电路。

本实施例提供了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔及其中的电介质和悬设于导电隔离腔中的线圈200，线圈200本身是高频滤波电路的电感，此外，线圈200还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质或其他类型的电介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈200既是电感又是组成电容的一导体。所述线圈与导电隔离腔及其中的电介质形成的分布参数为电容量。大量实验证实所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成电容的另一导体的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求；通过调整线圈200的松紧程度即可方便地调试高频滤波电路，调试难度低、成本远低于腔体滤波器。将若干所述高频滤波电路并联在一起使用以达到更好的抑制效果。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。其中，所述电介质最优选为空气介质，生产工艺简单且成本低。此外，所述电介质还可以是塑胶、PVC、陶瓷等材质。

具体地，所述导电隔离腔由具有避让孔111的导电壳体110形成，所述线圈200悬设在壳体中并透过避让孔111连接至导电壳体110外部。所述线圈200可以部分透过避让孔111伸出到导电壳体110外部与信号源连接，也可以通过导线等导体透过避让孔111连接至导电壳体110外部的信号源，所述导线可以连接于线圈200的任意位置，例如线圈200中部或线圈200端部。并联时将连接至导电壳体110外部的线圈200一一并联到连接信号源的传输线500上。

所述传输线500的两端分别为信号输入端和信号输出端，信号输出端还连接有LC滤波电路。在高频滤波电路后加上LC滤波电路可以把低于5G信号的高频再次滤除，有利于提高信号质量。优选地，所述LC滤波电路为低通滤波电路400，包括若干串联在一起的并联谐振电路。在高频滤波电路后加上低通滤波电路400可以把750MHz之后的频率再次滤除，有利于取得更为优质的信号。

实施例6

如图7所示，一种抑制5G信号干扰的滤波器，包括若干并联的以悬设在导电隔离腔中的线圈200为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈200的组合为电容的高频滤波电路。

本实施例提供了一种新型的滤波电路，包括导电隔离腔及其中的电介质和悬设于导电隔离腔中的线圈200，线圈200本身是高频滤波电路的电感，此外，线圈200还与导电隔离腔形成两个相互靠近的导体，两者之间的较小空间内的空气介质或其他类型的电介质形成不导电的绝缘介质，共同构成了新型的电容器。简而言之，在所述高频滤波电路中线圈200既是电感又是组成电容的一导体。所述线圈与导电隔离腔及其中的电介质形成的分布参数为电容量。大量实验证实所述高频滤波电路在抑制700MHz以上频率上具有明显优于普通LC滤波电路的效果，组成电容的另一导体的导电隔离腔的体积相比于腔体滤波器小得多，符合滤波器小型化发展的需求；通过调整线圈200的松紧程度即可方便地调试高频滤波电路，调试难度低、成本远低于腔体滤波器。将若干所述高频滤波电路并联在一起使用以达到更好的抑制效果。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。使每个高频滤波电路的谐振频点在700MHz附近，并使各个高频滤波电路的谐振频点稍有不同，有助于进一步提高5G抑制效果。其中，所述电介质最优选为空气介质，生产工艺简单且成本低。此外，所述电介质还可以是塑胶、PVC、陶瓷等材质。

具体地，所述滤波器包括具有两个避让孔111的导电壳体110、将导电壳体110分为若干所述导电隔离腔的导电隔板120和跨越若干导电隔离腔的传输线500，每个高频滤波电路的线圈200分设于各导电隔离腔中且一端连接至所述传输线500，传输线500的两端分别透过两个避让孔111连接至导电壳体110外部。

所述传输线500的两端分别为信号输入端和信号输出端，信号输出端还连接有LC滤波电路。在高频滤波电路后加上LC滤波电路可以把低于5G信号的高频再次滤除，有利于提高信号质量。优选地，所述LC滤波电路为低通滤波电路400，包括若干串联在一起的并联谐振电路。在高频滤波电路后加上低通滤波电路400可以把750MHz之后的频率再次滤除，有利于取得更为优质的信号。

作为实施例1～6的优选方案，所述线圈200的线径为0.5～1.2mm，线圈200的内环直径为3～6mm，采用粗线圈200不仅有利于进一步提高抑制效果，还有利于获得高Q值的高频滤波电路。所述线圈200优选采用铜线圈200。所述线圈200的匝数为5～13，线圈匝数优选6-9，匝数少时线圈直径大。研究发现线圈匝数越多，谐振频率越低，接收的天线信号越差甚至接收不了天线信号，而线圈匝数设计为9圈能实现最佳滤波效果；而且线圈匝数过少，则无法滤除700MHz以上频率，实现不了抑制5G信号干扰。线圈匝数在前述范围内时，能够有效接收电视信号并抑制5G信号干扰。

作为上述实施例的具体应用：一种电视天线，包括天线辐射体和上述抑制5G信号干扰的滤波器。可以将本实用新型所述的抑制5G信号干扰的滤波器内置或外置连接于接收电视信号的天线辐射体，抑制5G信号对电视信号的干扰，使得使用者在5G的大环境中可以有效接收到流畅的电视信号。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，包括以悬设在导电隔离腔中的线圈为电感、以导电隔离腔及其中的电介质与所述线圈的组合为电容的高频滤波电路。

2.根据权利要求1所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，所述电介质为空气介质。

3.根据权利要求1所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，所述导电隔离腔由具有避让孔的导电壳体形成，所述线圈悬设在所述导电壳体中并透过所述避让孔连接至导电壳体外部。

4.根据权利要求1所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，包括并联的若干所述高频滤波电路。

5.根据权利要求4所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，还包括具有两个避让孔的导电壳体、将导电壳体分为若干所述导电隔离腔的导电隔板和具有跨越若干导电隔离腔的传输线路的电路板，每个高频滤波电路的线圈分设于各导电隔离腔中且一端连接至所述传输线路，传输线路的两端分别透过两个避让孔连接至导电壳体外部。

6.根据权利要求5所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，所述传输线路的两端分别为信号输入端和信号输出端，信号输出端或靠近信号输出端的传输线路上还连接有LC滤波电路。

7.根据权利要求6所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，所述LC滤波电路为低通滤波电路，包括若干串联在一起的并联谐振电路。

8.根据权利要求6所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，所述电路板还具有绕设于电路板边缘的接地线路，所述接地线路与导电壳体连接。

9.根据权利要求1～8任一项所述的抑制5G信号干扰的滤波器，其特征在于，所述线圈的线径为0.5～1.2mm，所述线圈的内环直径为3～6mm，所述线圈的匝数为5～13。

10.一种电视天线，其特征在于，包括天线辐射体和如权利要求1～9任一项所述的抑制5G信号干扰的滤波器。

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