CN218448397U - 一种低通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于微波滤波技术领域，提供了一种低通滤波器，包括金属片内导体、绝缘介质和金属槽，所述金属片内导体包含多个竖向分支段和横向连接段，所述金属片内导体的两侧为匹配段，所述金属片内导体装置于所述金属槽中，所述绝缘介质装置于所述金属槽内的下半部，所述绝缘介质固定所述金属片内导体，所述竖向分支段用于通过所述绝缘介质与所述金属槽的壁配合将高频的频率谐振形成陷波。借此，本实用新型的低通滤波器，实现成型简便、节约成本，而且重量轻。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波滤波技术领域，尤其涉及一种低通滤波器。
背景技术
随着无线通讯技术的快速发展，射频频谱资源日益紧张，对通信基站双工器的高频谐波抑制性能提出了更高的要求，目前通常的做法是采用低通滤波器抑制信号中不必要的高频成分，降低高频信号对系统自身和周围电磁环境的影响。
目前在金属腔滤波器模块中通常加入一段同轴阻抗阶跃低通滤波器，俗称“糖葫芦串低通”，来提供对高频谐波的抑制，具有加工简单，易于装配等优点。但是其需要与金属腔体中的方槽来配合，对于现在越来越复杂的滤波器模块，低通方槽的底部厚度较大，不利于腔体的模具成型和模块减重，低通方槽的宽度较宽，会影响带通滤波器的性能。
综上可知，现有的低通滤波技术，在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种低通滤波器，实现成型简便、节约成本，而且重量轻。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种低通滤波器，包括金属片内导体、绝缘介质和金属槽，所述金属片内导体包含多个竖向分支段和横向连接段，所述金属片内导体的两侧为匹配段，所述金属片内导体装置于所述金属槽中，所述绝缘介质装于所述金属槽内的下半部，所述绝缘介质固定所述金属片内导体，所述竖向分支段用于通过所述绝缘介质与所述金属槽的壁配合将高频的频率谐振形成陷波。
根据本实用新型的低通滤波器，所述金属片内导体由金属片冲压成型。
根据本实用新型的低通滤波器，所述竖向分支段为终端开路的四分之一波长传输线，包括单段式竖向分支段、两段式竖向分支段和折弯式竖向分支段，所述横向连接段的两端分别连接所述单段式竖向分支段、所述两段式竖向分支段和所述折弯式竖向分支段。
根据本实用新型的低通滤波器，所述单段式竖向分支段宽度宽于所述匹配段，所述单段式竖向分支段长度短于所述陷波频率的四分之一电长度，所述单段式竖向分支段的末端为开路。
根据本实用新型的低通滤波器，所述两段式竖向分支段为第一分支段和第二分支段，所述第一分支段的宽度窄于所述匹配段，所述第二分支段的宽度宽于所述匹配段，所述第一分支段与所述第二分支段的总长度短于所述陷波频率的四分之一波长。
根据本实用新型的低通滤波器，所述折弯式竖向分支段宽于所述匹配段，长度短于所述陷波频率的四分之一电长度，所述折弯式竖向分支段的末端为开路，所述开路的末端沿着所述两段式竖向分支段方向折弯。
根据本实用新型的低通滤波器，所述匹配段为与50欧姆阻抗等效的匹配段。
根据本实用新型的低通滤波器，所述横向连接段为高阻抗的四分之一波长连接段。
根据本实用新型的低通滤波器，所述绝缘介质的截面为矩形或倒梯形，所述绝缘介质包括侧面开槽的上部和未开槽的下部，所述上部的底部两端分别设有一凸起。
根据本实用新型的低通滤波器，所述绝缘介质的材料为聚四氟乙烯或特氟龙。
本实用新型通过提供一种低通滤波器，包括金属片内导体、绝缘介质和金属槽，所述金属片内导体装置于所述金属槽中，所述绝缘介质装置于所述金属槽内的下半部，由绝缘介质将金属片内导体固定，所述金属片内导体包含多个竖向分支段和横向连接段，所述竖向分支段用于通过所述绝缘介质与所述金属槽的壁配合将高频的频率谐振形成陷波，通过横向连接段金属片将各个陷波频率耦合，在所需的高频谐波频段形成抑制作用。借此，本实用新型的低通滤波器，实现成型简便、节约成本，而且重量轻。
附图说明
图1是本实用新型提供的低通滤波器的结构状态示意图；
图2是本实用新型提供的低通滤波器的金属片内导体的结构状态示意图；
图3是本实用新型提供的低通滤波器的绝缘介质的结构状态示意图；
图4是本实用新型提供的低通滤波器的频率响应曲线图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供的一种低通滤波器100，包括金属片内导体1、绝缘介质2和金属槽3，所述金属片内导体1包含多个竖向分支段和横向连接段，所述金属片内导体1可根据电气性能需要设置多个竖向分支段和横向连接段，所述金属片内导体1的两侧为匹配段，所述金属片内导体1装置于所述金属槽3中，所述绝缘介质2装置于所述金属槽3内的下半部，所述绝缘介质2固定所述金属片内导体1，所述竖向分支段用于通过所述绝缘介质2与所述金属槽3的壁配合将高频的频率谐振形成陷波，具体地，每个竖向分支段通过绝缘介质2与金属片内导体1外的金属槽3壁配合，在高频的一个频率上谐振形成陷波，再通过横向连接段金属片将各个陷波频率耦合，在所需的高频谐波频段形成抑制作用，从而达到降低高频信号的作用。
借此，本实用新型的低通滤波器100，实现成型简便、节约成本，而且重量轻。
优选地，所述金属片内导体1由金属片冲压成型，其成型简便，而且成本低，冲压成型的金属片内导体1横截面较小，用于装置金属片内导体1的金属槽3的开槽宽度更窄，利于缩小金属槽3的尺寸，且金属槽3的开槽深度方向的截面不受限制，可为方型截面或圆型截面等，也可为其他与所述金属片内导体1相匹配的截面，可减小低通滤波器100下方的腔体肉厚，有助于降低金属片内导体1或金属槽3的成型难度和重量，实现成型简便、节约成本，而且重量轻，金属片低通滤波器100更易于与滤波器模块的其他传输线或端口金属片整合，一体冲压成型，降低低通滤波器100的装配难度并减少零件组合和焊接，从而提升低通滤波器100的一致性和稳定性。
优选地，所述竖向分支段为终端开路的四分之一波长传输线，包括单段式竖向分支段、两段式竖向分支段和折弯式竖向分支段，所述横向连接段的两端分别连接所述单段式竖向分支段、所述两段式竖向分支段和所述折弯式竖向分支段，每个竖向分支段通过绝缘介质2与金属片内导体1外的金属槽3壁配合，在高频的一个频率上谐振形成陷波，再通过横向连接段金属片将各个陷波频率耦合，在所需的高频谐波频段形成抑制作用，从而达到降低高频信号的作用。
优选地，所述单段式竖向分支段宽度宽于所述匹配段，所述单段式竖向分支段长度短于所述陷波频率的四分之一电长度，所述单段式竖向分支段的末端为开路，所述单段式竖向分支段与金属槽3的侧壁产生电容加载。
优选地，所述两段式竖向分支段为第一分支段和第二分支段，所述第一分支段的宽度窄于所述匹配段，使所述第一分支段提供更多的等效电感，所述第二分支段的宽度宽于所述匹配段，使所述第二分支段与金属槽3侧壁形成更多的电容加载，所述第一分支段与所述第二分支段的总长度短于陷波频率的四分之一波长。
优选地，所述折弯式竖向分支段宽于所述匹配段，长度短于所述陷波频率的四分之一电长度，所述折弯式竖向分支段的末端为开路，所述开路的末端沿着所述两段式竖向分支段方向折弯，在开路末端进行折弯可缩短分支段的竖向长度，所述折弯式竖向分支段与金属槽3的侧壁产生电容加载。
优选地，所述匹配段为与50欧姆阻抗等效的匹配段，匹配段的宽度可根据金属槽3的宽度和深度确定，实现50欧姆的等效阻抗，所述匹配段用于跟低通滤波器100前后的器件匹配连接。
优选地，所述横向连接段为高阻抗的四分之一波长连接段，所以横向连接段宽度较窄，所述横向连接段呈L型折弯可缩短低通整体的总长度，所述横向连接段将多个竖向分支段生成的多个高频陷波点相互耦合，形成高频陷波段，从而在所需频段提供有效的高频抑制性能。
如图2示出本实施例中金属片内导体1的结构，金属片内导体1包含了两端的匹配段10、三截竖向分支段以及连接三截竖向分支段的两截横向连接段11，金属片内导体1的厚度通常为1mm左右，金属片内导体1通过冲压成型，匹配段10的宽度根据腔体金属槽3的宽度和深度确定，匹配段10实现50欧姆的等效阻抗，匹配段10跟低通滤波器100前后的器件匹配连接，竖向分支段为终端开路的四分之一波长传输线，能够在高频谐振形成陷波从而抑制该频点的传输性能。具体实现形式上三截竖向分支段为单段式竖向分支段12、两段式竖向分支段13和折弯式竖向分支段14，其中单段式竖向分支段12的宽度一般较匹配段10更宽，长度较陷波频率的四分之一电长度略短，单段式竖向分支段12的末端开路，单段式竖向分支段12与金属槽3的侧壁产生电容加载；两段式竖向分支段13分为第一分支段131和第二分支段132，其中第一分支段131宽度窄于匹配段10以提供更多的等效电感，第二分支段132宽度宽于匹配段10，第二分支段132与金属槽3侧壁形成更多的电容加载，第一分支段131和第二分支段132的总长度比陷波频率的四分之一波长短；折弯式竖向分支段14的宽度一般较匹配段10更宽，长度较陷波频率的四分之一电长度略短，所述折弯式竖向分支段14的末端为开路，所述折弯式竖向分支段14的开路的末端沿着所述两段式竖向分支段13方向折弯，在所述折弯式竖向分支段14的开路末端进行折弯以缩短分支段的竖向长度，适应较浅的金属槽3深度并降低金属片的成本。三截竖向分支段分别由两端横向连接段11所连接，横向连接段11为高阻抗的四分之一波长连接段，宽度较窄，横向连接段11呈L型折弯缩短了低通整体的总长度，横向连接段11将三截竖向分支段生成的三个高频陷波点相互耦合，形成高频陷波段，从而在所需频段提供有效的高频抑制性能。图4示出低通滤波器100的频率响应曲线，三截竖向分支段分别在4GHz、4.7GHz和5.5GHz生成谐振陷波点，并通过横向连接段11耦合形成3.9-5.6GHz频段约50dB的高频抑制性能，并为1GHz以内的频段提供25dB以上的回波损耗。
优选地，所述绝缘介质2的截面为矩形或倒梯形，所述绝缘介质2包括侧面开槽的上部21和未开槽的下部22，所述上部21的底部两端分别设有一凸起，所述凸起分别对单段式竖向分支段12和折弯式竖向分支段14进行限位。
优选地，所述绝缘介质2的材料为聚四氟乙烯或特氟龙，聚四氟乙烯或特氟龙具有低介电常数和低损耗角特性。
图3示出本实施例中绝缘介质2的结构，绝缘介质2根据金属槽3的截面形状呈矩形或倒梯形，绝缘介质2由侧面开槽的上部21和未开槽的下部22组成，在上部21的底部两侧各有一个突起23分别对单段式竖向分支段12和折弯式竖向分支段14进行限位，绝缘介质2安装在金属槽3内的下部22，绝缘介质2用于支撑固定金属片内导体1并提高竖向分支段的电容加载，缩短竖向分支段的长度，绝缘介质2一般采用低介电常数和低损耗角的聚四氟乙烯或特氟龙材质。
本实施例的低通滤波器100相比传统糖葫芦串低通，其金属片内导体1可以由金属片通过冲压成型，成型简便，成本低，用于装置金属片内导体1的金属槽3中空的槽宽度更窄，利于缩小尺寸，且金属槽3中空的槽深度方向不局限于方型截面，可根据金属片内导体1的截面设置，可减小低通滤波器100下方的腔体肉厚，有助于降低模具成型难度和滤波器的重量，金属片低通滤波器100更易于与滤波器模块的其他传输线或端口金属片整合，一体冲压成型，降低整机的装配难度并减少零件组合和焊接，从而提升整机的一致性和稳定性。
综上所述，本实用新型通过提供一种低通滤波器，包括金属片内导体、绝缘介质和金属槽，所述金属片内导体装置于所述金属槽中，所述绝缘介质装置于所述金属槽内的下半部，由绝缘介质将金属片内导体固定，所述金属片内导体包含多个竖向分支段和横向连接段，所述竖向分支段用于通过所述绝缘介质与所述金属槽的壁配合将高频的频率谐振形成陷波，通过横向连接段金属片将各个陷波频率耦合，在所需的高频谐波频段形成抑制作用。借此，本实用新型的低通滤波器，实现成型简便、节约成本，而且重量轻。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种低通滤波器，其特征在于，包括金属片内导体、绝缘介质和金属槽，所述金属片内导体包含多个竖向分支段和横向连接段，所述金属片内导体的两侧为匹配段，所述金属片内导体装置于所述金属槽中，所述绝缘介质装置于所述金属槽内的下半部，所述绝缘介质固定所述金属片内导体，所述竖向分支段用于通过所述绝缘介质与所述金属槽的壁配合将高频的频率谐振形成陷波。
2.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述金属片内导体由金属片冲压成型。
3.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述竖向分支段为终端开路的四分之一波长传输线，包括单段式竖向分支段、两段式竖向分支段和折弯式竖向分支段，所述横向连接段的两端分别连接所述单段式竖向分支段、所述两段式竖向分支段和所述折弯式竖向分支段。
4.根据权利要求3所述的低通滤波器，其特征在于，所述单段式竖向分支段宽度宽于所述匹配段，所述单段式竖向分支段长度短于所述陷波频率的四分之一电长度，所述单段式竖向分支段的末端为开路。
5.根据权利要求3所述的低通滤波器，其特征在于，所述两段式竖向分支段为第一分支段和第二分支段，所述第一分支段的宽度窄于所述匹配段，所述第二分支段的宽度宽于所述匹配段，所述第一分支段与所述第二分支段的总长度短于所述陷波频率的四分之一波长。
6.根据权利要求3所述的低通滤波器，其特征在于，所述折弯式竖向分支段宽于所述匹配段，长度短于所述陷波频率的四分之一电长度，所述折弯式竖向分支段的末端为开路，所述开路的末端沿着所述两段式竖向分支段方向折弯。
7.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述匹配段为与50欧姆阻抗等效的匹配段。
8.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述横向连接段为高阻抗的四分之一波长连接段。
9.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述绝缘介质的截面为矩形或倒梯形，所述绝缘介质包括侧面开槽的上部和未开槽的下部，所述上部的底部两端分别设有一凸起。
10.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述绝缘介质的材料为聚四氟乙烯或特氟龙。
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