CN217589384U

CN217589384U - 滤波结构及电子设备

Info

Publication number: CN217589384U
Application number: CN202221455117.5U
Authority: CN
Inventors: 李宣宏
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2022-06-09
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2032-06-09

Abstract

本申请公开了一种滤波结构及电子设备，滤波结构包括：基层，基层的第一端为输入端，基层的第二端为输出端；图形层，图形层设在基层上，图形层上具有多个沿输入端到输出端方向上间隔开布置的第一开路线，相邻两个第一开路线之间设置有带状线，至少一个带状线上设有第二开路线，带状线和第二开路线构成等效电容；顶层，顶层设在图形层上，基层和顶层分别接地。本申请通过在相邻两个第一开路线之间设置带状线，相对于现有技术中的微带线结构，能够有效减少辐射泄漏，改善滤波结构的差损指标。同时通过在至少一个带状线上设置第二开路线，将第二开路线与对应的带状线构成等效电容，可以极大地改善滤波结构的远端的抑制指标。

Description

滤波结构及电子设备

技术领域

本申请属于通信设备技术领域，具体涉及一种滤波结构及电子设备。

背景技术

在通信系统设计中，经常会使用滤波器这种无源器件。现有的滤波结构通常采用微带线和腔体结构实现滤波功能，而微带和腔体结构存在差损大、带外抑制能力弱等问题。

实用新型内容

本申请旨在提供一种滤波结构及电子设备，至少能够解决现有技术中滤波结构差损大、带外抑制能力弱等问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种滤波结构，包括：基层，所述基层的第一端为输入端，所述基层的第二端为输出端；图形层，所述图形层设在所述基层上，所述图形层上具有多个沿所述输入端到所述输出端方向上间隔开布置的第一开路线，所述第一开路线沿所述图形层的水平方向延伸，相邻两个所述第一开路线之间设置有带状线，其中，至少一个所述带状线上设有第二开路线，所述第二开路线沿所述图像层的水平方向延伸，且所述第二开路线与所述第一开路线的延伸方向相同，所述带状线和所述带状线上的所述第二开路线共同构成等效电容器；顶层，所述顶层设在所述图形层上，所述基层和所述顶层分别接地。

第二方面，提供一种电子设备，包括上述实施例中的滤波结构。

在本申请实施例中，在相邻两个第一开路线之间设置带状线，相对于现有技术中的微带线结构，能够有效减少辐射泄漏，改善滤波结构的差损指标。同时通过在至少一个带状线上设置第二开路线，将第二开路线与对应的带状线构成等效电容器，可以极大地改善滤波结构的远端的抑制指标。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的滤波结构的爆炸示意图；

图2是根据本实用新型实施例的滤波结构的图形层的一个剖面图；

图3是根据本实用新型实施例的滤波结构的图形层的另一个剖面图；

图4是根据本实用新型实施例的滤波结构的图形层的又一个剖面图。

附图标记：

滤波结构100；

基层10；

图形层20；第一开路线21；带状线22；第二开路线23；短路线24；接地孔25；

顶层30；

容性T型结41；感性T型结42；

第一介质层51；第二介质层52；

支撑件61；屏蔽罩62；接地柱63。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的滤波结构100进行详细地说明。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的滤波结构100包括基层10、图形层20和顶层30。

具体而言，基层10的第一端为输入端，基层10的第二端为输出端。图形层20设在基层10上，图形层20上具有多个沿输入端到输出端方向上间隔开布置的第一开路线21，第一开路线21沿图形层20的水平方向延伸，相邻两个第一开路线21之间设置有带状线22。其中，至少一个带状线22上设有第二开路线23，第二开路线23沿图形层20的水平方向延伸，且第二开路线23与第一开路线21的延伸方向相同，带状线22和带状线22上的第二开路线23共同构成等效电容器。顶层30设在图形层20上，基层10和顶层30分别接地。

换言之，参见图1，根据本实用新型实施例的滤波结构100主要由基层10、图形层20和顶层30组成。其中，基层10可以理解为滤波结构100的底层，基层10可以为印制板(线路板、PCB板)的板框，基层10的第一端可以作为输入端(例如图2中的左端为输入端)，基层10的第二端可以作为输出端(例如图2中的右端为输出端)。如图2所示，图形层20设置在基层10上，图形层20上具有多个沿输入端到输出端方向上间隔开布置的第一开路线21。其中，第一开路线21大致沿图形层20的水平方向延伸。相邻两个第一开路线21之间设置有带状线22。通过使用带状线22可以减少辐射泄漏，改善滤波结构100的差损指标。至少一个带状线22上设置有第二开路线23，第二开路线23可以沿图形层20的水平方向延伸，并且第二开路线23和第一开路线21的延伸方向相同。带状线22和该带状线22上的第二开路线23可以共同构成等效电容器，极大地改善滤波结构100远端的抑制指标。顶层30设置在图形层20上，基层10和顶层30分别接地。基层10和顶层30的六个面(上下、前后、左右)除信号处，其余位置可以全部通过电镀处理设置电镀层，一方面可以防止外面干扰源的干扰，另一方面，也可以避免信号泄漏到周边干扰其他电路。

在本申请中，滤波结构100可以为单层、两层、三层和多层结构，每层均采用印制板，通过电镀等工艺形成滤波结构100，改善滤波结构100的抑制指标，减少体积和成本。

由此，根据本实用新型实施例的滤波结构100，在相邻两个第一开路线21之间设置带状线22，相对于现有技术中的微带线结构，能够有效减少辐射泄漏，改善滤波结构100的差损指标。同时通过在至少一个带状线22上设置第二开路线23，将第二开路线23与对应的带状线22构成等效电容，可以极大地改善滤波结构100的远端的抑制指标。

根据本实用新型的一个实施例，至少一个带状线22上设有短路线24，短路线24沿图形层20的水平方向延伸，且短路线24与第一开路线21的延伸方向相同。在短路线24的延伸方向上设有与短路线24间隔开设置的接地孔25，带状线22、带状线22上的短路线24和接地孔25共同构成等效电感器。

也就是说，参见图2，至少一个带状线22上可以设置有短路线24，短路线24可以沿图形层20的水平方向延伸，并且短路线24与第一开路线21的延伸方向大致相同。在短路线24的延伸方向上可以设置有接地孔25，接地孔25与短路线24间隔开设置。带状线22、带状线22上的短路线24和接地孔25可以共同构成等效电感器，从而极大地改善滤波结构100近端的抑制指标。

在本申请中，相邻的两个带状线22上，其中一个可以设置第二开路线23，形成等效电容器，另一个可以设置短路线24和接地孔25，形成等效电感器，可以有效改善滤波结构100的近端和远端的抑制指标，有效减小带宽内信号对近端和远端信道的干扰。

在本实用新型的一些具体实施方式中，第二开路线23为远离带状线22的侧边水平延伸的方形体，带状线22和第二开路线23构成的等效电容器为容性T型结41。短路线24为远离带状线22的侧边水平延伸的方形体，带状线22、短路线24和接地孔25构成的等效电感器为感性T型结42。第二开路线23的截面宽度小于短路线24的截面宽度。

换句话说，如图2所示，第二开路线23设计成在图形层20上远离带状线22的侧边水平延伸的方形体，带状线22和第二开路线23构成的等效电容器为容性T型结41(参见图2中虚线区域)，可以改善滤波结构100远端(如2、3、N倍频)的抑制指标。短路线24设计成在图形层20上远离带状线22的侧边水平延伸的方形体，带状线22、短路线24和接地孔25构成的等效电感器为感性T型结42(参见图2中虚线区域)，可以改善滤波结构100近端(如1/2、1/3、1/N倍频)的抑制指标。通过在滤波结构100上设置容性T型结41和感性T型结42，可以有效改善滤波结构100的近端和远端的抑制指标，有效减小带宽内信号对近端和远端信道的干扰。

第二开路线23的截面宽度小于短路线24的截面宽度。第二开路线23的长度可以大于短路线24的长度。在本申请中，开路线的长度1＝C×V_p/Y₀；公式1(l＜λ/8，C为滤波器原型电路的电容值，Y0为传输线的特性导纳，V_p为电磁波在介质中的传播速度)。短路线24的长度1＝L×V_p/Z₀，公式2；(l＜λ/8，L为滤波器原型电路的电感值，Z₀为传输线的特性阻抗，V_p为电磁波在介质中的传播速度)。

短路线24推导公式：假设一段带状线22长度为l，特性阻抗为Z₀，其终端短路，因而输入阻抗为：Zin＝jZ₀tgθ＝jZ₀tg(2πl/λ_p)＝jZ₀tg(ωl/V_p)，其中，λ_p为电磁波在介质中的波长，θ为传输线的电长度，ω为传输线的角频率，j为固定常量，其中，j²＝-1。当θ＝2πl/λ_p＝ωl/V_p＜π/4时，即l＜λ_p/8时，tgθ≈θ＝ωl/V_p。故上面公式化作Zin＝jωZ₀l/V_p，这时，输入电抗为纯感抗，等效电感L＝Z₀l/V_p(l＜λ_p/8)；最终推导出公式2。公式1推导过程类似，不再赘述。

因此，本申请的滤波结构100能够解决插损、抑制性能指标、成本和体积方面的矛盾，同时能兼顾小型化，低差损，远端抑制好，低成本等优点。

根据本实用新型的一个实施例，基层10和图形层20之间设有第一介质层51，图形层20和顶层30之间设有第二介质层52。第一介质层51和第二介质层52分别为固体介质层。

也就是说，参见图1，基层10和图形层20之间设置有第一介质层51，图形层20和顶层30之间设置有第二介质层52。其中，第一介质层51和第二介质层52分别为固体介质层。第一介质层51和第二介质层52可以采用相同介质，也可以采用不同介质。在本申请中，第一介质层51和第二介质层52可以分别采用陶瓷类低损耗介质，减少滤波结构100的差损。

在本实用新型的一些具体实施方式中，基层10、图形层20和顶层30均设置有镀层。第一介质层51和第二介质层52为空气介质层，滤波结构100还包括支撑件61、屏蔽罩62和接地柱63。

具体地，支撑件61设在基层10上，支撑件61支撑图形层20，支撑件61和图形层20之间设有空气介质层。屏蔽罩62设在图形层20上。接地柱63与接地孔25连接。

换句话说，基层10、图形层20和顶层30均设置有镀层。基层10、图形层20和顶层30通过电镀处理，形成全铜箔包覆。一方面可以防止外面干扰源的干扰，另一方面，也可以避免信号泄漏到周边干扰其他电路。第一介质层51和第二介质层52可以为空气介质层。滤波结构100还包括支撑件61、屏蔽罩62和接地柱63。其中，如图3和图4所示，支撑件61设置在基层10上，支撑件61能够支撑图形层20，支撑件61和图形层20之间可以填充空气作为介质层，进一步减少差损。屏蔽罩62设置在图形层20上。接地柱63与接地孔25连接。屏蔽罩62将接地柱63、图形层20和支撑件61罩设在基层10上。

在本申请中，屏蔽罩62可以采用金属或合金材料，图形层20为金属切割的形状，表面镀层处理，以减小插损。支撑件61采用非导电介质(如聚四氟乙烯等材料)，支撑件61用于固定支撑图形层20，使其不发生位移、塌陷等影响电器性能。第一介质层51和第二介质层52考虑到插损因素，可以采用低损耗介质。感性T型结42的末端为接地柱63，保证接地柱63与屏蔽罩62良好接触。屏蔽罩62内，除了图形层20和支撑件61，其余空间均填充有空气作为介质层(图4中其他空间内填充有空气)，进一步减小插损，

在本申请中，如图3和图4所示，屏蔽罩62内有一层图形层20，图形层20的材料为金属，表面进行电镀处理，图形层20可以根据滤波结构100的指标选择合适图形。为了固定图形层20，可以通过支撑件61对图形层20进行固定，防止图形层20的变形、坍塌，影响电器性能和可靠性。金属的屏蔽罩62对图形层20和支撑件61的前后、左右、上下6个面进行包裹，防止信号辐射至外面，同时也保证外面环境的干扰。屏蔽罩62、图形层20和支撑件61之间填充着空气，空气相当于滤波结构100的图形层20的介质，空气的损耗较小，相对其他固体介质，可以进一步减小插损。

总而言之，根据本实用新型实施例的滤波结构100，在相邻两个第一开路线21之间设置带状线22，相对于现有技术中的微带线结构，能够有效减少辐射泄漏，改善滤波结构100的差损指标。同时通过在至少一个带状线22上设置第二开路线23，将第二开路线23与对应的带状线22构成容性T型结41，可以极大地改善滤波结构100的远端的抑制指标。在至少一个带状线22上设置短路线24和接地孔25，构成感性T型结42，改善滤波结构100近端的抑制指标。同时利用空气作为滤波结构100的介质，可以进一步减低滤波结构100差损。

本申请的第二方面，提供一种电子设备，包括上述实施例中的滤波结构100。由于根据本实用新型实施例的滤波结构100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的电子设备也应具有相应的技术效果，即本申请的电子设备通过采用该滤波结构100，能够改善滤波结构100近端和远端的抑制指标，降低滤波结构100的差损。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种滤波结构，其特征在于，包括：

基层，所述基层的第一端为输入端，所述基层的第二端为输出端；

图形层，所述图形层设在所述基层上，所述图形层上具有多个沿所述输入端到所述输出端方向上间隔布置的第一开路线，所述第一开路线沿所述图形层的水平方向延伸，相邻两个所述第一开路线之间设置有带状线，其中，至少一个所述带状线上设有第二开路线，所述第二开路线沿所述图形层的水平方向延伸，且所述第二开路线与所述第一开路线的延伸方向相同，所述带状线和所述带状线上的所述第二开路线共同构成等效电容器；

顶层，所述顶层设在所述图形层上，所述基层和所述顶层分别接地。

2.根据权利要求1所述的滤波结构，其特征在于，至少一个所述带状线上设有短路线，所述短路线沿所述图形层的水平方向延伸，且所述短路线与所述第一开路线的延伸方向相同，在所述短路线的延伸方向上设有与所述短路线间隔开设置的接地孔，所述带状线、所述带状线上的所述短路线和所述接地孔共同构成等效电感器。

3.根据权利要求1所述的滤波结构，其特征在于，所述第二开路线为远离所述带状线的侧边水平延伸的方形体，所述带状线和所述第二开路线构成的所述等效电容器为容性T型结。

4.根据权利要求2所述的滤波结构，其特征在于，所述短路线为远离所述带状线的侧边水平延伸的方形体，所述带状线、所述短路线和所述接地孔构成的所述等效电感器为感性T型结。

5.根据权利要求2所述的滤波结构，其特征在于，所述第二开路线的截面宽度小于所述短路线的截面宽度。

6.根据权利要求2所述的滤波结构，其特征在于，所述基层和所述图形层之间设有第一介质层，所述图形层和所述顶层之间设有第二介质层。

7.根据权利要求6所述的滤波结构，其特征在于，所述第一介质层和所述第二介质层分别为固体介质层。

8.根据权利要求6所述的滤波结构，其特征在于，所述第一介质层和所述第二介质层为空气介质层，所述滤波结构还包括：

支撑件，所述支撑件设在所述基层上，所述支撑件支撑所述图形层，所述支撑件和所述图形层之间设有所述空气介质层；

屏蔽罩，所述屏蔽罩设在所述图形层上；

接地柱，所述接地柱与所述接地孔连接。

9.根据权利要求1所述的滤波结构，所述基层、所述图形层和所述顶层均设置有镀层。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的滤波结构。