CN212323190U - 谐振器、滤波器及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种谐振器、滤波器及通信设备。该谐振器包括：腔体；谐振杆，位于腔体内，谐振杆上设置有一容置空间；介质套，介质套嵌设于容置空间内，介质套形成一中空的内腔；调谐螺杆，调谐螺杆的一端置于中空内腔内，用于调节谐振器的谐振频率。通过上述方式，本申请能够提高调谐螺杆的敏感度，增大调谐螺杆的频率调节范围，且利于滤波器的小型化。

Description

谐振器、滤波器及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种谐振器、滤波器及通信设备。

背景技术

随着5G移动通信系统大规模组网的到来，5G需要的基站数量激增，在5G系统中，需要增加载频带宽，降低功耗，增加信号覆盖范围。在腔体滤波器中，为弥补加工公差和装配公差引起的频率变化，引入螺杆调节频率。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，现有技术的滤波器中，当腔体的深度较小，且滤波器的工作频率较低时，谐振螺杆频率变化范围较大。而现有的普通金属螺杆调节方案的频率调节范围较小，不能满足需求。

实用新型内容

本申请提供一种谐振器、滤波器及通信设备，以解决上述技术问题。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种谐振器，该谐振器包括：腔体；谐振杆，位于腔体内，谐振杆上设置有一容置空间；介质套，介质套嵌设于容置空间内，介质套形成一中空的内腔；调谐螺杆，调谐螺杆的一端置于中空内腔内，用于调节谐振器的谐振频率。

其中，腔体至少包括侧壁、底壁及盖板，侧壁位于底壁和盖板之间，谐振杆包括第一底壁和设置在第一底壁上的第一侧壁，第一侧壁和第一底壁形成容置空间，介质套的第一端抵接于盖板上，介质套的第二端抵接于第一底壁上。此种方式介质套具有最大长度，一方面可以使介质套能够上下限位，另外，可以使调谐螺杆具有最大的调谐范围。

其中，介质套包括第二底壁和设置在第二底壁上的第二侧壁，第二侧壁和第二底壁形成中空内腔，第二底壁抵接于第一底壁上。可使调谐螺杆忽略安全距离，增大调谐螺杆的调节长度。

其中，第二侧壁粘接于第一侧壁上。通过粘接能够更方便地固定介质套，提高谐振器的稳定性。

其中，谐振杆的材质为金属，谐振杆包括谐振柱和翻盘，谐振柱的第一端连接腔体的底壁，翻盘固定于谐振柱的第二端，谐振柱包括第一侧壁和第一底壁。谐振器为带翻盘结构的金属谐振器，调谐螺杆具有较高的灵敏度。

其中，翻盘的厚度小于等于10mm；或者，翻盘的厚度小于等于腔体高度的一半。本申请可使翻盘较厚的谐振器满足设计要求。

其中，介质套的材质为聚四氟乙烯或者陶瓷。这两种材质损耗较小，且稳定性较好。

其中，谐振器的工作频率为600MHz，腔体的高度小于19mm。在工作频率较低时，可以减小谐振器的体积，利于谐振器的小型化。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种滤波器，该滤波器包括上述任一实施例的谐振器。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种通信设备，该通信设备包括天线和与天线连接的射频单元，射频单元包括上述实施例的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

区别于现有技术的情况，本申请中的谐振器包括腔体、谐振杆、介质套和调谐螺杆，谐振杆上设置有容置空间，以容置介质套，介质套形成有中空内腔，调谐螺杆的一端能够置于该介质套形成的中空内腔内，以调节谐振器的频率。通过此种方式能够增加调谐螺杆调节的灵敏度，增大调谐螺杆的频率调节范围，且能够有助于减小谐振器的体积，减轻谐振器的重量，使其满足5G通信系统的需求。

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是本申请提供的谐振器的一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的谐振器的一实施例中调谐螺杆的调节长度与调整频率之间关系图；

图3是本申请提供的滤波器的一实施例的结构示意图；

图4是本申请的通信设备一实施例的结构示意图。

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”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。

随着5G通信技术的发展，对通信设备的规格尺寸要求越来越严格，在能满足通信设备性能的基础上，希望尽可能减小通信设备的重量及体积。本申请提供的谐振器、滤波器及通信设备可以用于5G通信系统。

谐振器作为一种选频和抑制信号的通信设备，在通信射频领域具有重要作用。本申请提供的谐振器，结构简单、体积较小，重量较轻，调谐螺杆的灵敏度较高且频率调节范围大，能够满足目前最新型5G移动通信系统使用。请参阅图1，图1是本申请提供的谐振器一实施例的结构示意图，该谐振器包括腔体1、谐振杆2、介质套3和调谐螺杆4。

如图1所示，谐振杆2容置于腔体1内，谐振杆2上设置有一容置空间(图中未标示)；介质套3嵌设于该容置空间内，介质套3形成一中空内腔(图中未标示)；调谐螺杆4的一端置于中空内腔内，用于调节谐振器的谐振频率。本实施例的谐振器结构简单，通过使用介质套3能够增加调谐螺杆4的灵敏度，从而能够增大调谐螺杆4的频率调节范围。

具体地，腔体1呈圆柱形，腔体1至少包括侧壁12、底壁11及盖板13，侧壁12位于底壁11和盖板13之间，盖板13上开设有一开孔(图中未标示)，以通过该开孔将调谐螺杆4插入介质套3形成的中空内腔中。该开孔的直径大于调谐螺杆4的外直径，且小于谐振杆2的直径。在其它实施例中，腔体1还可以呈方形等结构。本实施例中，由于调谐螺杆4的灵敏度较高，腔体1的高度可以小于或者等于19mm，比如腔体1的高度可以为19mm、18mm、17mm、15mm等。本实施例的腔体1的高度可以做的比较小，从而利于减小谐振器的体积，减轻谐振器的重量，使其满足5G通信小型化的需求。

如图1所示，本实施例的谐振杆2容置于腔体1内。可选地，谐振杆2与腔体1的底壁11直接连接，谐振器的腔体1与谐振杆2可以一体成型，而无需采用特定的固定结构将谐振杆2固定在腔体1上，因此，能够简化谐振器的结构，且谐振器的一致性好。其他实施例中，谐振杆2也可通过固定柱23等结构固定于腔体1上的底壁11上。谐振杆2可以为圆柱状或者阶梯圆柱状等结构，谐振杆2的材质可以为金属。

谐振杆2上设置一容置空间(图中未标示)。具体地，谐振杆2包括第一底壁212和设置在第一底壁212上的第一侧壁211，第一侧壁211和第一底壁212形成该容置空间，介质套3嵌设于该容置空间中。其中，容置空间可为圆柱状。

在一个具体的实施例中，谐振杆2包括谐振柱21和翻盘22，谐振柱21的第一端连接腔体1，翻盘22固定于谐振柱21的第二端。其中，谐振柱21包括第一底壁212和设置于第一底壁212上的第一侧壁211。本实施例中，可以将翻盘22和谐振柱21一体成型，以提高谐振器的稳定性。在其他实施例中，翻盘22和谐振柱21也可设计成可拆卸连接，以方便更换翻盘22的规格，方便快速变更谐振器的指标参数。本实施例中的翻盘22的厚度可以小于等于10mm。在其他实施例中，翻盘2的厚度还可以小于等于腔体1的高度的一半，因此本谐振器可以适用于翻盘22较厚的情况。

如图1所示，介质套3嵌设于该容置空间内。具体地，介质套3包括第二侧壁31，第二侧壁31可以为环形并形成一中空内腔，调谐螺杆4的一端置于该中空内腔内。可选地，介质套3的第二侧壁31可粘接于谐振杆2的第一侧壁211上，以对介质套3进行固定。在其他实施例中，介质套3的一端还可以卡接于谐振杆2的第一底壁212上，以进行限位。介质套3的高度可根据实际情况进行设置，只要能大于调谐螺杆4的调节范围即可。优选地，介质套3的第一端抵接于盖板23，介质套3的第二端抵接于谐振柱21的第一底壁212，以对介质套3在轴向方向上进行限位，使介质套3固定的更加稳定，从而能够提高谐振器的可靠性，另外，也可增大调谐螺杆4的调节范围。

可选地，介质套3还可包括第二底壁32，第二侧壁31设置于第二底壁32上，第二侧壁31和第二底壁32形成该中空内腔。通过在介质套3上设置第二底壁32，可防止调谐螺杆4在调节频率时直接接触谐振柱21的第一底壁212，以避免发生短路。优选地，第二底壁32抵接于第一底壁212上，以使调谐螺杆4具有更大的调节范围。由于介质套3的第二底壁32的阻挡，调谐螺杆4在移动时可以忽略安全距离，从而可以加长调谐螺杆4的调节长度。

介质套3的材质可以为聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE)。在其他实施例中，介质套3的材质还可以为陶瓷等损耗小的介质。

本实施例的调谐螺杆4可以是螺钉，其形状与介质套3的中空内腔匹配，以使中空内腔能够容纳调谐螺杆4，且能避免腔体1中的电磁信号从开孔泄露。

本实施例的腔体1、谐振杆2、介质套3及调谐螺杆4同轴设置。且腔体1、谐振杆2及调谐杆均可以采用金属材料，该金属材料可以为银、铜、铝、钛或金等。

本实施例中，当谐振器的工作频率为600MHz或者更小，腔体1的高度小于19mm，且翻盘的厚度较厚时(小于等于10mm或者小于等于腔体1的高度的一半)，通过在谐振杆2内增设介质套3，可以明显提升调谐螺杆4的调谐范围，使其满足设计要求。在上述条件下，在一个具体的实施例中，调谐螺杆4的调节长度(从盖板23旋入的长度)和调谐频率之间的关系如图2中的曲线201所示，从图中可以明显看出，调谐螺杆4的调节长度可达到7.5mm，调谐螺杆4的频率调节范围大于50MHz。比传统的金属螺杆调节长度长，且对频率调节范围更大。

本实施例中，谐振器的工作频率为600MHz或者小于600MHz，且腔体1的高度较低时，调谐螺杆4具有较高的灵敏度，且调谐范围较大，能够满足设计要求。

区别于现有技术的情况，本实施例的谐振器通过设置介质套3能够增加调谐螺杆4的灵敏度，增大调谐螺杆4的频率调节范围。另外，通过介质套3的第二底壁32的阻挡作用，可以有效防止调谐螺杆4直接接触谐振杆2而发生短路，调谐螺杆4在调谐的过程中可以不用考虑安全距离，因此能够增大调谐螺杆4的调节长度。另外，本申请的谐振器的设计，能够有助于减小谐振器的体积，减轻谐振器的重量，使其满足5G通信系统的需求。

本申请还提供一种滤波器，如图3所示，图3是本申请提供的滤波器的一实施例的结构示意图，该滤波器30包括谐振器301，其中谐振器301为上述任一实施例的谐振器。

关于谐振器301的具体结构请参阅上述实施例的附图及相关的文字说明，在此不再赘述。

本申请还提供一种通信设备，如图4所示，图4是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图。本实施例的通信设备包括天线62和射频单元61。其中，天线62和射频单元61可以安装于基站上，还可以安装在路灯等物体上；天线62与射频单元(Remote Radio Unit，RRU)61连接。该射频单元61包括上述实施例所揭示的滤波器，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(Active Antenna Unit，AAU)。

需要说明的是，本申请的一些实施方式称本申请为滤波器，也可以称为合路器，也即双频合路器，在其他一些实施方式中也可以被称为双工器。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种谐振器，其特征在于，所述谐振器包括：

腔体；

谐振杆，位于所述腔体内，所述谐振杆上设置有一容置空间；

介质套，所述介质套嵌设于所述容置空间内，所述介质套形成一中空内腔；

调谐螺杆，所述调谐螺杆的一端置于所述中空内腔内，用于调节所述谐振器的谐振频率。

2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述腔体至少包括侧壁、底壁及盖板，所述侧壁位于所述底壁和所述盖板之间；

所述谐振杆包括第一底壁和设置在所述第一底壁上的第一侧壁，所述第一侧壁和所述第一底壁形成所述容置空间，所述介质套的第一端抵接于所述盖板上，所述介质套的第二端抵接于所述第一底壁上。

3.根据权利要求2所述的谐振器，其特征在于，所述介质套包括第二底壁和设置在所述第二底壁上的第二侧壁，所述第二侧壁和所述第二底壁形成所述中空内腔，所述第二底壁抵接于所述第一底壁上。

4.根据权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述第二侧壁粘接于所述第一侧壁上。

5.根据权利要求2所述的谐振器，其特征在于，所述谐振杆的材质为金属，所述谐振杆包括谐振柱和翻盘，所述谐振柱的第一端连接所述腔体的底壁，所述翻盘固定于所述谐振柱的第二端，所述谐振柱包括所述第一侧壁和所述第一底壁。

6.根据权利要求5所述的谐振器，其特征在于，所述翻盘的厚度小于等于10mm；

或者，所述翻盘的厚度小于等于所述腔体高度的一半。

7.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述介质套的材质为聚四氟乙烯或者陶瓷。

8.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器的工作频率为600MHz，所述腔体的高度小于19mm。

9.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括权利要求1-8任一项所述的谐振器。

10.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括天线和与所述天线连接的射频单元，所述射频单元包括权利要求9所述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

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