CN220553588U - 可调滤波器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种可调滤波器，涉及通信技术领域；可调滤波器包括腔体、盖板、调谐介质片及耦合连接杆，腔体内设置有多个第一谐振腔，多个第一谐振腔沿腔体的长度方向依次分布；盖板盖设于腔体；盖板开设有多个调谐缝，每个第一谐振腔对应有至少一个调谐缝；调谐介质片上设置有与调谐缝一一对应的多个梳状片，梳状片穿过对应的调谐缝且可沿腔体的深度方向上下移动；耦合连接杆设置有至少一个，每个耦合连接杆的耦合部分别位于一个第二谐振腔内以耦合两个第二谐振腔形成一个传输零点；耦合连接杆位于调谐介质片的一侧且水平设置于腔体内，第二谐振腔为多个第一谐振腔之一，从而能在不增大体积的情况下能实现可调且满足滤波器的高抑制性能需求。

Description

可调滤波器

技术领域

本申请实施例涉及但不限于通信技术领域，尤其涉及一种可调滤波器。

背景技术

随着移动通信行业的发展，无线电频率资源越来越紧张，各通信系统使用的频段越来越接近，容易相互干扰，造成通信设备不能正常工作，这要求谐振腔滤波器通带对相邻通带有很高的带外抑制要求。而实现较高的带外抑制是通过在多个非相邻谐振腔之间引进容性或者感性耦合来产生多个传输零点来实现。其中，以容性交叉耦合为例，容性交叉耦合在靠近通带的带外抑制端产生一个传输零点，带外抑制曲线变得陡峭，从而提高带外抑制能力，而相应的其容性交叉耦合装置具体设置为在腔体谐振腔之间开设窗口，窗口中间放置金属耦合杆以形成容性交叉耦合；同时随着但是这种结构配合调谐介质片使用时以实现高抑制时，同时为满足多用户对不同通信模式以及对高传输速率的迫切需求，通常会将滤波器设置为可调，相关技术中，常用的可调技术包括两种，第一种为增加滤波器的阶数，第二种为利用飞杆产生负耦合，其中第一种方式会增加滤波器的体积，第二种方式的飞杆仅能应用于多排的谐振腔，此时，无法实现腔体内的谐振腔同时调谐，容易导致由于腔体内的谐振腔的配合问题从而恶化指标，因此，亟需一种滤波器在不增大体积的情况下能够满足高抑制需求且可调。

实用新型内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本申请实施例提供了一种可调滤波器，能在不增大体积的情况下能实现可调且满足滤波器的高抑制性能需求。

根据本申请实施例提出的可调滤波器，包括腔体、盖板、调谐介质片及耦合连接杆，其中，

所述腔体内设置有多个第一谐振腔，多个所述第一谐振腔沿所述腔体的长度方向依次分布；

所述盖板盖设于所述腔体；所述盖板开设有多个调谐缝，每个所述第一谐振腔对应有至少一个所述调谐缝；

所述调谐介质片上设置有与所述调谐缝一一对应的多个梳状片，所述梳状片穿过对应的所述调谐缝且可沿所述腔体的深度方向上下移动；

所述耦合连接杆设置有至少一个，每个所述耦合连接杆的耦合部分别位于一个第二谐振腔内以耦合两个所述第二谐振腔形成一个传输零点；所述耦合连接杆位于所述调谐介质片的一侧且水平设置于所述腔体内，所述第二谐振腔为所述多个第一谐振腔之一。

因此，本申请上述实施例至少具有如下有益效果：通过将腔体内的谐振腔沿长度方向排布形成直腔结构，使得腔体内的谐振腔均可以通过一个介质片进行同步调整。同时将耦合连接杆水平放置且位于调谐介质片的一侧，从而使得调谐介质片和耦合连接杆间隔开，从而降低调谐介质片和耦合连接杆之间的相互干扰。同时，耦合连接杆的设置能满足高抑制需求。此时，相同滤波器阶数下，本申请实施例的抑制性能更高；因此，和相关技术相比，本申请实施例能在不增大体积的情况下能实现可调且满足滤波器的高抑制性能需求。

根据本申请的一些实施例，相互耦合的两个所述第二谐振腔之间分布有至少一个第三谐振腔，所述第三谐振腔为所述多个第一谐振腔之一，所述腔体的侧壁开设有与所述耦合连接杆一一对应的第一凹槽；所述耦合连接杆由连接部以及位于连接部两端的所述耦合部组成，所述连接部位于对应的所述第一凹槽和所述第三谐振腔的第一外侧壁之间。

根据本申请的一些实施例，所述连接部的长度大于所述第一谐振腔内用于调谐的电波信号的四分之一波长，以实现两个所述第二谐振腔的容性交叉耦合。

根据本申请的一些实施例，所述腔体的底部开设有多个安装座，所述耦合部设置有与所述安装座对应的安装孔，以通过所述安装孔上穿设的安装件与所述安装座连接固定对应所述耦合部。

根据本申请的一些实施例，每个所述第一谐振腔对应有两个所述调谐缝。

根据本申请的一些实施例，所述第二谐振腔位于两个第四谐振腔之间，两个所述第四谐振腔为位于所述腔体端部的第一谐振腔。

根据本申请的一些实施例，可调滤波器还包括多个调谐螺钉，每个所述调谐螺钉均对应有一个所述第一谐振腔，以用于调节每一所述腔体内的谐振频率和时延。

根据本申请的一些实施例，可调滤波器还包括驱动件，所述驱动件的驱动端与所述调谐介质片连接，所述驱动件的固定端位于所述调谐介质片的另一侧。

根据本申请的一些实施例，所述腔体的外侧开设有安装所述驱动件的第二凹槽。

根据本申请的一些实施例，所述盖板开设有第三凹槽，所述调谐缝设置在所述第三凹槽的槽底。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是本申请提供的一个实施例的可调滤波器的结构示意图；

图2是图1所示的可调滤波器的侧面剖面示意图；

图3是图1所示的可调滤波器的俯视剖面示意图；

图4是图3所示的可调滤波器的另一视角的俯视剖面示意图；

图5是图4所示的可调滤波器的局部放大示意图；

图6是图1所示的可调滤波器的仿真效果图。

附图标记：

腔体100、第一谐振腔110、第二谐振腔120、第三谐振腔130、第一凹槽140、第一外侧壁150、安装座160、第二凹槽170、

盖板200、调谐缝210、第三凹槽220、

调谐介质片300、梳状片310、

耦合连接杆400、连接部410、耦合部420、

螺钉500、

调谐螺钉600、

驱动件700。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。本申请的说明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。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

随着移动通信行业的发展，无线电频率资源越来越紧张，各通信系统使用的频段越来越接近，容易相互干扰，造成通信设备不能正常工作，这要求谐振腔滤波器通带对相邻通带有很高的带外抑制要求。而实现较高的带外抑制是通过在多个非相邻谐振腔之间引进容性或者感性耦合来产生多个传输零点来实现。其中，以容性交叉耦合为例，容性交叉耦合在靠近通带的带外抑制端产生一个传输零点，带外抑制曲线变得陡峭，从而提高带外抑制能力，而相应的其容性交叉耦合装置具体设置为在腔体谐振腔之间开设窗口，窗口中间放置金属耦合杆以形成容性交叉耦合；同时随着但是这种结构配合调谐介质片使用时以实现高抑制时，同时为满足多用户对不同通信模式以及对高传输速率的迫切需求，通常会将滤波器设置为可调，相关技术中，常用的可调技术包括两种，第一种为增加滤波器的阶数，第二种为利用飞杆产生负耦合，其中第一种方式会增加滤波器的体积，第二种方式的飞杆仅能应用于多排的谐振腔，此时，无法实现腔体内的谐振腔同时调谐，容易导致由于腔体内的谐振腔的配合问题从而恶化指标，因此，亟需一种滤波器在不增大体积的情况下能够满足高抑制需求且可调。基于此，本申请实施例提供了一种可调滤波器，能在不增大体积的情况下能实现可调且满足滤波器的高抑制性能需求。

参照图1至图5所示，根据本申请实施例提出的可调滤波器，包括腔体100、盖板200、调谐介质片300及耦合连接杆400，其中，

腔体100内设置有多个第一谐振腔110，多个第一谐振腔110沿腔体100的长度方向依次分布；

盖板200盖设于腔体100；盖板200开设有多个调谐缝210，每个第一谐振腔110对应有至少一个调谐缝210；

调谐介质片300上设置有与调谐缝210一一对应的多个梳状片310，梳状片310穿过对应的调谐缝210且可沿腔体100的深度方向上下移动；

耦合连接杆400设置有至少一个，每个耦合连接杆400的耦合部420分别位于一个第二谐振腔120内以耦合两个第二谐振腔120形成一个传输零点；耦合连接杆400位于调谐介质片300的一侧且水平设置于腔体100内，第二谐振腔120为多个第一谐振腔110之一。

因此，本申请上述实施例至少具有如下有益效果：通过将腔体100内的谐振腔沿长度方向排布形成直腔结构，使得腔体100内的谐振腔均可以通过一个介质片进行同步调整。同时将耦合连接杆400水平放置且位于调谐介质片300的一侧，从而使得调谐介质片300和耦合连接杆400间隔开，从而降低调谐介质片300和耦合连接杆400之间的相互干扰。同时，耦合连接杆400的设置能满足高抑制需求。此时，相同滤波器阶数下，本申请实施例的抑制性能更高；因此，和相关技术相比，本申请实施例能在不增大体积的情况下能实现可调且满足滤波器的高抑制性能需求。

需说明的是，调谐介质片300为材料采用低介电常数、低介电损耗、高Q值以及低膨胀系数(保证了高低温下滤波器变化最小)的介质片，整体为梳妆结构，总长度和厚度不变，通过插入调谐缝210的不同的深度达到调节目的。安装时应确保放置位置与零点位置相反，且无摩擦的插入腔体100内部。当调谐介质片300上下移动时，调谐介质片300与谐振腔之间产生了谐振微扰，从而改变了谐振频率。

需说明的是，调谐介质片300渗入第一谐振腔110的深度与腔体100内的频率移动几乎是线性关系，因此，通过调节调谐介质片300能达到调节的目的。

需说明的是，耦合连接杆400的设置可以根据实际需要的传输零点进行设置以满足不同抑制需求，如需要一个传输零点，则设置一根耦合连接杆400，如需要两根传输零点，则设置两根耦合连接杆400。两根耦合连接杆400可以共享一个谐振腔。

需说明的是，耦合连接杆400的长度可以根据需要抑制的传输零点的位置进行设置，如抑制位置由腔体100内电波信号的波长的四分之一为分割线，则耦合连接杆400的长度大于四分之一波长后，传输零点在低端；耦合连接杆400的长度小于四分之一波长后，传输零点在高端。

需说明的是，在一些实施例中，盖板200与腔体100可以通过螺钉500固定后焊接固定，从而减少电信号泄露。

可理解的是，相互耦合的两个第二谐振腔120之间分布有至少一个第三谐振腔130，第三谐振腔130为多个第一谐振腔110之一，腔体100的侧壁开设有与耦合连接杆400一一对应的第一凹槽140；耦合连接杆400由连接部410以及位于连接部410两端的耦合部420组成，连接部410位于对应的第一凹槽140和第三谐振腔130的第一外侧壁150之间。

示例性的，参照图3所示，假设腔体100内设置有7个第一谐振腔110，7个第一谐振腔110从左至右分别是谐振腔1、谐振腔2、谐振腔3、谐振腔4、谐振腔5、谐振腔6以及谐振腔7，则两个耦合连接杆400的耦合部420分别对应的第一谐振腔110分别为谐振腔2、谐振腔4、谐振腔6，其中两个耦合连接杆400共享谐振腔4。也即谐振腔2、谐振腔4和谐振腔6均为第二谐振腔120，此时，两个耦合连接杆400对应的第三谐振腔130分别为谐振腔3和谐振腔5。

可理解的是，连接部410的长度大于第一谐振腔110内用于调谐的电波信号的四分之一波长，以实现两个第二谐振腔120的容性交叉耦合。

需说明的是，容性交叉耦合产生负耦合，相同的体积下，性能更优，因此，采用容性交叉耦合能解决产品体积大的问题。

可理解的是，参照图4和图5所示，腔体100的底部开设有多个安装座160，耦合部420设置有与安装座160对应的安装孔，以通过安装孔上穿设的安装件与安装座160连接固定对应耦合部420。

需说明的是，安装件可以如螺栓等用于固定的安装件。

可理解的是，每个第一谐振腔110对应有两个调谐缝210。

可理解的是，第二谐振腔120位于两个第四谐振腔之间，两个第四谐振腔为位于腔体100端部的第一谐振腔110。

示例性的，参照图3所示，则第四谐振腔为谐振腔1和谐振腔7。

可理解的是，参照图1所示，可调滤波器还包括多个调谐螺钉600，每个调谐螺钉600均对应有一个第一谐振腔110，以用于调节每一腔体100内的谐振频率和时延。

需说明的是，调谐螺钉600位于对应的第一谐振腔110的同轴中心和两边抽头(即图3和图4中连接部410)附近。

可理解的是，可调滤波器还包括驱动件700，驱动件700的驱动端与调谐介质片300连接，驱动件700的固定端位于调谐介质片300的另一侧。

需说明的是，驱动件700可以采用步进马达以及减速器组合的结构，调谐介质片300固定在步进马达的驱动端，通过步进马达驱动调谐介质片300插入调谐缝210内，由于步进马达的精度在0.85μm/步，因此可以精确控制器插入深度。

可理解的是，腔体100的外侧开设有安装驱动件700的第二凹槽170。

可理解的是，盖板200开设有第三凹槽220，调谐缝210设置在第三凹槽220的槽底。

示例性的，下面以图1至图6所示的可调滤波器为例，可调滤波器的腔体100内设置有7个第一谐振腔110，7个第一谐振腔110从左至右分别是谐振腔1、谐振腔2、谐振腔3、谐振腔4、谐振腔5、谐振腔6以及谐振腔7，其中，谐振腔2、谐振腔4、谐振腔6均为第二谐振腔120，谐振腔2和谐振腔4通过一根耦合连接杆400实现容性交叉耦合，谐振腔4和谐振腔6通过另一根耦合连接杆400实现容性交叉耦合，谐振腔2和谐振腔4之间的腔体100侧壁开设有第一凹槽140，谐振腔4的第一侧壁与第一凹槽140之间形成有容置连接部410的容置空间，耦合部420通过安装座160固定，此时，耦合连接杆400水平设置于腔体100内。驱动驱动件700移动调谐介质片300，调谐介质片300在耦合连接杆400的一侧上下移动，从而实现调谐。调谐过程中，其效果如图6所示，未进行调谐介质片300时的电信号如图6所示的曲线Import 1和Import 2；当调谐介质片300移动后，对应的曲线分别为S1,1；S2,2。从图6可知，当调谐介质片300移动后在底端还能保持两个零点的一致，带内驻波小-20dB。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种可调滤波器，其特征在于，包括:

腔体，所述腔体内设置有多个第一谐振腔，多个所述第一谐振腔沿所述腔体的长度方向依次分布；

盖板，所述盖板盖设于所述腔体；所述盖板开设有多个调谐缝，每个所述第一谐振腔对应有至少一个所述调谐缝；

调谐介质片，所述调谐介质片上设置有与所述调谐缝一一对应的多个梳状片，所述梳状片穿过对应的所述调谐缝且可沿所述腔体的深度方向上下移动；

耦合连接杆，所述耦合连接杆设置有至少一个，每个所述耦合连接杆的耦合部分别位于一个第二谐振腔内以耦合两个所述第二谐振腔形成一个传输零点；所述耦合连接杆位于所述调谐介质片的一侧且水平设置于所述腔体内，所述第二谐振腔为所述多个第一谐振腔之一。

2.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，相互耦合的两个所述第二谐振腔之间分布有至少一个第三谐振腔，所述第三谐振腔为所述多个第一谐振腔之一，所述腔体的侧壁开设有与所述耦合连接杆一一对应的第一凹槽；所述耦合连接杆由连接部以及位于连接部两端的所述耦合部组成，所述连接部位于对应的所述第一凹槽和所述第三谐振腔的第一外侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的可调滤波器，其特征在于，所述连接部的长度大于所述第一谐振腔内用于调谐的电波信号的四分之一波长，以实现两个所述第二谐振腔的容性交叉耦合。

4.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述腔体的底部开设有多个安装座，所述耦合部设置有与所述安装座对应的安装孔，以通过所述安装孔上穿设的安装件与所述安装座连接固定对应所述耦合部。

5.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，每个所述第一谐振腔对应有两个所述调谐缝。

6.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述第二谐振腔位于两个第四谐振腔之间，两个所述第四谐振腔为位于所述腔体端部的第一谐振腔。

7.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，还包括多个调谐螺钉，每个所述调谐螺钉均对应有一个所述第一谐振腔，以用于调节每一所述腔体内的谐振频率和时延。

8.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，还包括驱动件，所述驱动件的驱动端与所述调谐介质片连接，所述驱动件的固定端位于所述调谐介质片的另一侧。

9.根据权利要求8所述的可调滤波器，其特征在于，所述腔体的外侧开设有安装所述驱动件的第二凹槽。

10.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述盖板开设有第三凹槽，所述调谐缝设置在所述第三凹槽的槽底。