CN211719756U - 一种滤波器及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种滤波器及通信设备，该滤波器包括：壳体，具有第一方向和与第一方向垂直的第二方向；滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的十个滤波腔组成。其中，滤波支路的第二滤波腔与第四滤波腔之间、滤波支路的第八滤波腔与第十滤波腔之间分别形成滤波支路的两个容性交叉耦合零点；滤波支路的第四滤波腔与第六滤波腔之间、滤波支路的第六滤波腔与第八滤波腔之间分别形成滤波支路的两个感性交叉耦合零点。通过此种方式，滤波支路形成有四个交叉耦合零点，能够通过交叉耦合零点实现零点抑制，因而能够提高滤波器的带外抑制性能。

Description

一种滤波器及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种滤波器及通信设备。

背景技术

在移动通信系统中，所需的信号经过调制形成调制信号，并搭载在高频的载波信号上，通过发射天线发射至空中，通过接收天线接收空中的信号，接收天线接收到的信号中，不光包括所需的信号，而且还包括其它频率的谐波、噪声信号。对接收天线接收到的信号需要用滤波器滤除不需要的谐波、噪声信号。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，滤波器的滤波支路传输零点的设置并不合理，使得滤波器的带外抑制特性较差。

实用新型内容

本申请提供一种滤波器及通信设备，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种滤波器，该滤波器包括：壳体，具有第一方向和与第一方向垂直的第二方向；滤波支路，设置在壳体上，由依次耦合的十个滤波腔组成；滤波支路第二滤波腔与第四滤波腔之间、滤波支路第八滤波腔与第十滤波腔之间分别形成滤波支路的两个容性交叉耦合零点；滤波支路第四滤波腔与第六滤波腔之间、滤波支路第六滤波腔与第八滤波腔之间分别形成滤波支路的两个感性交叉耦合零点。

进一步，滤波支路的第二滤波腔至第十滤波腔划分为沿第一方向排列的两列；滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔、第四滤波腔、第六滤波腔、第八滤波腔、第九滤波腔、第十滤波腔沿第二方向依次排列为一列；滤波支路的第五滤波腔、第七滤波腔沿第二方向依次排列为一列；滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔之间的连线与滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔之间的连线的夹角为钝角，且滤波支路的第二滤波腔在第一方向上相对于滤波支路的第一滤波腔靠近设置。

进一步，滤波支路的第一滤波腔与滤波支路的第二滤波腔相邻设置；滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔、第四滤波腔、第六滤波腔、第八滤波腔、第九滤波腔、第十滤波腔沿第二方向依次相邻设置；滤波支路的第五滤波腔、第七滤波腔沿第二方向依次相邻设置。

进一步，滤波支路的第五滤波腔分别与滤波支路的第四滤波腔、第六滤波腔相邻设置。

进一步，滤波支路第二滤波腔与第四滤波腔之间、滤波支路第八滤波腔与第十滤波腔之间分别通过容性交叉耦合元件形成滤波支路的两个容性交叉耦合零点；容性交叉耦合元件包括金属片、螺钉；金属片包括圆弧部和分别与圆弧部两端连接的径直部，径直部未与圆弧部连接的一端通过螺钉固定于滤波腔底部的底台上。

进一步，滤波支路第四滤波腔与第六滤波腔之间、滤波支路第六滤波腔与第八滤波腔之间分别通过感性交叉耦合元件形成滤波支路的两个感性交叉耦合零点；感性交叉耦合元件为金属耦合筋。

进一步，滤波腔内设置有谐振杆、调谐杆；谐振杆包括底壁、侧壁以及由底壁及侧壁形成的中空内腔，调谐杆的一端位于中空内腔的正上方。

进一步，滤波腔的底壁设置有圆环形底座，谐振杆设置于圆环形底座上。

进一步，滤波支路的带宽范围为：3400MHz-3600MHz。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种通信设备，该通信设备包括天线和射频单元，天线与射频单元连接，射频单元包括滤波器，滤波器上述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

本申请至少具备如下有益效果：通过上述方式，滤波支路形成有四个交叉耦合零点，能够通过交叉耦合零点实现零点抑制，因而能够提高滤波器的带外抑制性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请提供的滤波器的一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的滤波器的滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是本申请提供的滤波器的谐振杆的剖视图；

图4是本申请提供的滤波器的电路图；

图5是本申请提供的滤波器的仿真示意图；

图6是本申请提供的通信设备的一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，为本申请提供的滤波器10的一实施例的结构示意图。

如图1所示，本实施例所提供的滤波器10包括：壳体11，具有第一方向d1和与第一方向d1垂直的第二方向d2。其中，壳体11可以包括底壁，侧壁以及上盖(图中未示出上盖)，以形成一个封闭的空间。滤波支路，设置在壳体11上，由依次耦合的十个滤波腔组成。

其中，滤波支路的第二滤波腔A2与第四滤波腔A4之间、滤波支路的第八滤波腔A8与第十滤波腔A10之间分别形成滤波支路的两个容性交叉耦合零点；滤波支路的第四滤波腔A4与第六滤波腔A6之间、滤波支路的第六滤波腔A6与第八滤波腔A8之间分别形成滤波支路的两个感性交叉耦合零点。

具体的，耦合零点也称为传输零点，能够实现零点抑制，便于调试指标。传输零点能够使得滤波器10传输函数等于零，即在传输零点对应的频点上电磁能量不能通过网络，因而起到完全隔离作用，对通带外的信号起到抑制作用，能更好的实现与多个通带间或外界的高度隔离。

因此，本申请所提供的滤波器10能够通过所形成的四个交叉耦合零点实现零点抑制，提高滤波支路的带外抑制性能。

请参阅图2，为本申请提供的滤波器10的滤波支路的拓扑结构示意图。

如图2所示，滤波支路的第二滤波腔A2与第四滤波腔A4之间、滤波支路的第八滤波腔A8与第十滤波腔A10之间分别形成有电容C1、C2，其中，电容C1、C2分别等效于一个容性交叉耦合零点。

滤波支路的第四滤波腔A4与第六滤波腔A6之间、滤波支路的第六滤波腔A6与第八滤波腔A8之间分别形成有电感L1、L2，电感L1、L2分别等效于一个感性交叉耦合零点。

请接着参阅图1，具体的，滤波支路的第二滤波腔A2至第十滤波腔A10划分为沿第一方向d1排列的两列；滤波支路的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第六滤波腔A6、第八滤波腔A8、第九滤波腔A9、第十滤波腔A10沿第二方向d2依次排列为一列；滤波支路的第五滤波腔A5、第七滤波腔A7沿第二方向d2依次排列为一列。滤波支路的第一滤波腔A1、第二滤波腔A2之间的连线与滤波支路的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3之间的连线的夹角为钝角，且滤波支路的第二滤波腔A2在第一方向d1上相对于滤波支路的第一滤波腔A1靠近设置。

将滤波支路的大多数的滤波腔划分为两列，能够减小相较于不规则排布所浪费的排布空间，进而减小滤波器10的体积。并且，这样的规则排布便于设计和一体化制造，降低设计及制造难度。

具体的，滤波支路的第一滤波腔A1与滤波支路的第二滤波腔A2相邻设置；滤波支路的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第六滤波腔A6、第八滤波腔A8、第九滤波腔A9、第十滤波腔A10沿第二方向d2依次相邻设置；滤波支路的第五滤波腔A5、第七滤波腔A7沿第二方向d2依次相邻设置。

将每列内的滤波腔相邻排列，使得滤波腔之间的间隙进一步减小，进而减小滤波器10的体积。

具体的，滤波支路的第五滤波腔A5分别与滤波支路的第四滤波腔A4、第六滤波腔A6相邻设置。

将两列滤波腔相邻设置，使得滤波腔的两列之间的间隙减小，进而减小滤波器10的体积。

具体的，滤波支路的第二滤波腔A2与第四滤波腔A4之间、滤波支路的第八滤波腔A8与第十滤波腔A10之间分别通过容性交叉耦合元件形成滤波支路的两个容性交叉耦合零点。

请接着参阅图1，如图1所示，容性交叉耦合元件12包括金属片、螺钉123。金属片包括圆弧部121和分别与圆弧部121两端连接的径直部122，径直部122未与圆弧部121连接的一端通过螺钉123固定于滤波腔底部的底台上。

具体的，滤波支路第四滤波腔A4与第六滤波腔A6之间、滤波支路第六滤波腔A6与第八滤波腔A8之间分别通过感性交叉耦合元件(图未示)形成滤波支路的两个感性交叉耦合零点。其中，感性交叉耦合元件为金属耦合筋。由于金属耦合筋受到外界温度的变化小，通过金属耦合筋实现感性交叉耦合能够避免滤波器10产生温度漂移。

其中，滤波支路的第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间、滤波支路的第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间、滤波支路的第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间、滤波支路的第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间、滤波支路的第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间、滤波支路的第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间、滤波支路的第九滤波腔A9与第十滤波腔A10之间分别设置有加强片13，加强片13用于加强滤波腔之间的耦合强度。

请参阅图3，图3为本申请提供的滤波器10的谐振杆的剖视图。

具体的，滤波腔内设置有谐振杆31、调谐杆32，谐振杆31材质为殷钢；谐振杆31包括底壁311、侧壁312以及由底壁311及侧壁312形成的中空内腔33，调谐杆32的一端位于中空内腔33的正上方。

进一步，滤波腔的底壁设置有圆环形底座34，谐振杆31设置于圆环形底座34上(图中未装配)。

具体的，滤波支路的带宽范围为：3400MHz-3600MHz。因此，本申请提供的滤波器10能够应用于5G移动通信系统。

请参阅图4，图4为本申请提供的滤波器10的电路图。

如图4所示，A1-A10分别代表滤波支路的第一滤波腔A1至第十滤波腔A10。其中，滤波支路的第一滤波腔A1与第一抽头L1耦接，滤波支路的第十滤波腔A10与第二抽头L2耦接。其中，滤波支路中滤波腔之间的普通耦合与交叉耦合的效果等效于图中设置的电阻R。

请参阅图5，图5为滤波器10的仿真示意图。

如图5所示，仿真曲线51为滤波器10的仿真曲线，仿真曲线51包括两个反映滤波器10性能指标的频点。其中，频点m1的频率为3.600GHz，滤波支路在频点m1的损耗为0.963dB；频点m2的频率为3.400GHz，滤波支路在频点m2的损耗为1.059dB。因此，滤波支路在其工作频段3400MHz-3600MHz内的损耗非常小，小于1.1dB，能够满足设计要求。

本申请还提供一种通信设备60，如图6所示，图6是本申请的通信设备60一实施例的示意图。

如图6所示，本实施例的通信设备60包括天线62和射频单元61，该天线62与射频单元61连接，该射频单元61可以是RRU(Remote Radio Unit，遥控射频单元)。该射频单元61包括上述实施例所揭示的滤波器10，用于对射频信号进行滤波。

在其他的一些实施例中，射频单元61可以集成到天线62进而形成有源天线单元AAU(Active Antenna Unit)。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，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)

1.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：

壳体，具有第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向；

滤波支路，设置在所述壳体上，由依次耦合的十个滤波腔组成；

所述滤波支路的第二滤波腔与第四滤波腔之间、所述滤波支路的第八滤波腔与第十滤波腔之间分别形成滤波支路的两个容性交叉耦合零点；所述滤波支路的第四滤波腔与第六滤波腔之间、所述滤波支路的第六滤波腔与第八滤波腔之间分别形成所述滤波支路的两个感性交叉耦合零点。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第二滤波腔至第十滤波腔划分为沿所述第一方向排列的两列；

所述滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔、第四滤波腔、第六滤波腔、第八滤波腔、第九滤波腔、第十滤波腔沿所述第二方向依次排列为一列；

所述滤波支路的第五滤波腔、第七滤波腔沿所述第二方向依次排列为一列；

所述滤波支路的第一滤波腔、第二滤波腔之间的连线与所述滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔之间的连线的夹角为钝角，且所述滤波支路的第二滤波腔在所述第一方向上相对于所述滤波支路的第一滤波腔靠近设置。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第一滤波腔与所述滤波支路的第二滤波腔相邻设置；

所述滤波支路的第二滤波腔、第三滤波腔、第四滤波腔、第六滤波腔、第八滤波腔、第九滤波腔、第十滤波腔沿所述第二方向依次相邻设置；

所述滤波支路的第五滤波腔、第七滤波腔沿所述第二方向依次相邻设置。

4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第五滤波腔分别与所述滤波支路的第四滤波腔、第六滤波腔相邻设置。

5.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第二滤波腔与第四滤波腔之间、所述滤波支路的第八滤波腔与第十滤波腔之间分别通过容性交叉耦合元件形成所述滤波支路的两个容性交叉耦合零点；

所述容性交叉耦合元件包括金属片、螺钉；所述金属片包括圆弧部和分别与所述圆弧部两端连接的径直部，所述径直部未与所述圆弧部连接的一端通过所述螺钉固定于滤波腔底部的底台上。

6.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的第四滤波腔与第六滤波腔之间、所述滤波支路的第六滤波腔与第八滤波腔之间分别通过感性交叉耦合元件形成所述滤波支路的两个感性交叉耦合零点；

所述感性交叉耦合元件为金属耦合筋。

7.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波腔内设置有谐振杆、调谐杆；

所述谐振杆包括底壁、侧壁以及由所述底壁及所述侧壁形成的中空内腔，所述调谐杆的一端位于所述中空内腔的正上方。

8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波腔的底壁设置有圆环形底座，所述谐振杆设置于所述圆环形底座上。

9.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，

所述滤波支路的带宽范围为：3400MHz-3600MHz。

10.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括天线和射频单元，所述天线与所述射频单元连接，所述射频单元包括滤波器，所述滤波器为权利要求1-9任一项所述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

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