腔体滤波器

技术领域

本公开涉及滤波器技术领域，尤其涉及一种腔体滤波器。

背景技术

滤波器是一种选频器件，是通信设备不可或缺的一部分。为了提高滤波器抑制，同时兼顾产品成本，通常在传统金属滤波器中引入介质谐振器的方式来达到此目地，在现有的腔体滤波器中金属谐振器和介质谐振器往往呈三角形排布，使金属谐振器和不少于一个介质谐振器在排布时呈一定夹角，以缩短金属谐振器和临近的介质谐振器间的距离，提升耦合效果，而在实际运用过程中，受限于空间布局的影响，在滤波器设计时，往往会遇到所有谐振腔处于同一直线上的情况，此时，往往难以实现金属谐振器与介质谐振器的交叉耦合，或造成极大的插损。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种腔体滤波器，包括：

金属谐振柱；

介质谐振柱；

滤波器本体，所述滤波器本体内形成有直排腔，所述直排腔的一侧壁上设有呈悬臂结构的耦合件；与所述耦合件相邻，在所述耦合件两侧的所述直排腔内分别设置有所述金属谐振柱和所述介质谐振柱，用于分别形成金属谐振器和介质谐振器。

可选地，所述耦合件为耦合隔墙，所述耦合隔墙形成在所述直排腔的一侧壁上，且所述耦合隔墙由所述侧壁朝所述金属谐振柱与所述介质谐振柱之间的所述直排腔内延伸。

可选地，所述耦合隔墙与所述滤波器本体一体成型。

可选地，所述耦合隔墙与所述直排腔的底壁之间的悬空高度、所述耦合隔墙的尺寸与耦合带宽相关。

可选地，所述耦合件为金属耦合片。

可选地，所述直排腔的一侧壁上形成有凸台；所述金属耦合片的一端与所述凸台连接，另一端为悬臂端。

可选地，所述凸台的高度、所述金属片的尺寸与耦合带宽相关。

可选地，所述金属耦合片上形成有弯折结构，所述弯折结构折向所述介质谐振柱。

可选地，所述介质谐振柱包括底座、介质谐振杆和谐振单元，所述底座与所述直排腔的底面抵接，所述介质谐振杆设置在所述底座上，所述谐振单元套设在所述介质谐振杆上，且所述谐振单元抵接在所述介质谐振杆上，至少部分的所述耦合件与所述谐振单元正对。

可选地，所述直排腔在与所述耦合件相对应的另一侧壁上设置有凸筋，所述凸筋与所述耦合件相对设置并保持间距，所述间距的大小与耦合带宽相关。

可选地，包括两个所述金属谐振器，两个所述金属谐振器之间设置有一个所述介质谐振器所述介质谐振器与相邻两个所述金属谐振器之间分别设有所述耦合件。

可选地，所述介质谐振器与相邻两个所述金属谐振器之间的两个所述耦合件设置于所述直排腔的相对两侧或者同侧。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的腔体滤波器，通过在滤波器本体内开设直排腔，用于在直排腔内布设金属谐振柱和介质谐振柱，以形成金属谐振器和介质谐振器，实现提高抑制，降低插损的目的；通过在金属谐振柱和介质谐振柱之间设置呈悬臂结构的耦合件，使耦合件具有较强的结构稳定性和连接稳定性，同时，能够实现直排腔内介质谐振器与金属谐振器的强耦合效果，且对腔体滤波器的插损影响小。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述腔体滤波器的示意图；

图2为本公开实施例所述腔体滤波器的线架图；

图3为本公开实施例所述金属耦合片的示意图；

图4为本公开实施例所述具有弯折结构的金属耦合片的示意图；

图5为本公开实施例所述实施例一的示意图；

图6为本公开实施例所述实施例二的示意图；

图7为本公开实施例所述实施例三的示意图；

图8为本公开实施例所述实施例一的相应曲线示意图；

图9为本公开实施例所述实施例二的相应曲线示意图；

图10为本公开实施例所述实施例三的相应曲线示意图。

其中，1、滤波器本体；11、直排腔；12、凸台；13、凸筋；2、金属谐振器；21、金属谐振柱；22、固定螺杆；3、介质谐振器；31、介质谐振柱；311、底座；313、谐振单元；314、调节螺杆；4、耦合件；41、耦合隔墙；42、金属耦合片；5、连接件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

结合图1和图2所示，本实施例提供一种腔体滤波器，包括：金属谐振柱21；介质谐振柱31；滤波器本体1，滤波器本体1内形成有直排腔11，上述的滤波器本体1上除了上述的直排腔11，也可以形成其他结构的腔体，可选的，上述的直排腔11可以与其他腔体连通，直排腔11的一侧壁上设有呈悬臂结构的耦合件4，上述的耦合件4既可以是安装在直排腔11的一侧壁上的悬臂结构，也可以是直接形成在上述的直排腔11的一侧壁上；与耦合件4相邻，在耦合件4两侧的直排腔11内分别设置有金属谐振柱21和介质谐振柱31，用于分别形成金属谐振器2和介质谐振器3，通过上述的耦合件4能够将其两侧的直排腔11分隔为金属谐振腔和介质谐振腔。

本实施例的腔体滤波器，通过在滤波器本体1内开设直排腔11，用于在直排腔11内布设金属谐振柱21和介质谐振柱31，以形成金属谐振器2和介质谐振器3，实现提高抑制，降低插损的目的；通过在金属谐振柱21和介质谐振柱31之间设置呈悬臂结构的耦合件4，使耦合件4具有较强的结构稳定性和连接稳定性，同时，能够实现直排腔11内介质谐振器3与金属谐振器2的强耦合效果，且对腔体滤波器的插损影响小。

示例性的，上述的内介质谐振器3可以是TE模介质谐振器3，相应的，介质谐振柱31为TE模介质谐振柱31，TE模介质谐振器3具有有介电常数高、品质因数高、频率温度系数小等优点，同时具有具有高稳定性和可靠性。

在一些实施例中，耦合件4为耦合隔墙41，耦合隔墙41形成在直排腔11的一侧壁上，即耦合隔墙41与滤波器本体1为一体结构，且耦合隔墙41由侧壁朝金属谐振柱21与介质谐振柱31之间的直排腔11内延伸，优选的，耦合隔墙41与其所连接的直排腔11的侧壁垂直，示例性的，耦合隔墙41可以通过CNC加工平台，在滤波器本体1上用T型刀具切削形成。通过上述的设置方式，避免了在耦合隔墙41与滤波器本体1之间设置连接点，使耦合隔墙41的结构完整且材料统一，能够提高耦合度，降低插损，同时，免去了装配过程，提升了腔体滤波器的生产效率。

在另一些实施例中，耦合隔墙41与滤波器本体1一体成型，示例性的，可以通过铸造的方式使耦合隔墙41与滤波器本体1一体成型。通过使耦合隔墙41与滤波器本体1一体成型，能够保证耦合隔墙41与滤波器本体1之间的良好接触，避免了缝隙粗糙度造成信号能量损耗的问题，此外，还能够简化生产过程，降低腔体滤波器的生产成本。

需要说明的是，耦合隔墙41与直排腔11的底壁之间的悬空高度、耦合隔墙41的尺寸与耦合带宽相关，因此可以通过改变耦合隔墙41的悬空高度、耦合隔墙41的尺寸实现对耦合底宽的调整。

在如图3所示的实施例中，耦合件4为金属耦合片42，具体地，金属耦合片42可以通过连接件5或卡接件连接在滤波器本体1的一侧壁上。通过调整金属耦合片42的长短、宽窄可以灵活的调节耦合带宽，以适应不同的应用场景。

在如图4所示的实施例中，直排腔11的一侧壁上形成有凸台12；金属耦合片42的一端与凸台12连接，另一端为悬臂端，上述的金属耦合片42可以通过连接件5安装在凸台12背向滤波器本体1底面的一侧，连接件5具体可以是螺钉、螺栓、铆钉等。通过设置凸台12能够为金属耦合片42提供安装面，便于将金属耦合片42与滤波器本体1进行连接，提高金属耦合片42的稳定性。

需要说明的是，凸台12的高度、金属耦合片42的尺寸与耦合带宽相关，可以通过改变凸台12的高度控制金属耦合片42的高度进而实现对耦合底宽的调整，此外，也可以通过重新设计金属耦合片42的尺寸实现对耦合底宽的调整。

更详细的，金属耦合片42上形成有弯折结构，弯折结构折向介质谐振柱31，通过设置上述的弯折结构能够提升金属耦合片42与介质谐振柱31之间的信号传输面积，能够进一步增加耦合带宽。

在一些更具体的实施例中，介质谐振柱31包括底座311、介质谐振杆和谐振单元313，底座311与直排腔11的底面抵接，介质谐振杆设置在底座311上，谐振单元313套设在介质谐振杆上，且谐振单元313抵接在介质谐振杆上，至少部分的耦合件4与谐振单元313正对，由于谐振单元313设置在底座311上，而耦合件4为悬臂结构，即耦合件4相对于直排腔11的底面悬空，因此，设置谐振单元313与耦合件4正对即可保证耦合效果。可选地，谐振单元313的正投影完全落在耦合件4上从而满足更大的耦合带宽；金属谐振柱21上设置有固定螺杆22，介质谐振柱31上设置有调节螺杆314，金属谐振柱21与固定螺杆22之间和介质谐振柱31与调节螺杆314之间设置有盖板，盖板可以是与直排腔11的开口相对应的整体结构；通过旋转调节螺杆314，可以控制调节螺杆314的伸缩用于控制介质谐振柱31的频率。

更详细地，在一些实施例中，腔体滤波器包括两个所述金属谐振器2，两个所述金属谐振器2之间设置有一个所述介质谐振器3所述介质谐振器3与相邻两个所述金属谐振器2之间分别设有所述耦合件4。两个金属谐振器2之间设置有一个介质谐振器3为腔体滤波器的最小功能单元，即金属谐振器2和介质谐振器3的数量均可以是多个，其中金属谐振器2的数量不少于两个，且每两个金属谐振器2之间均设置有一个介质谐振器3，本方案的腔体滤波器可以包括最少三个谐振腔，以实现容性与感性交叉耦合；不少于两个金属谐振器2与介质谐振器3沿直线排列。

实施例一，具体来说，如图5所示，当耦合件4连接在直排腔11的同侧时，如图7所示，滤波器在通带左侧产生容性耦合。

实施例二，如图6所示，直排腔11的一侧壁上设置有耦合件4，直排腔11的另一侧壁上设置有与耦合件4对应的凸筋13，上述的凸筋13可以是与耦合件4正对设置，也可以是与耦合件4错位设置，且上述的凸筋13可以是连接在直排腔11的顶面与底面之间，也可以是在直排腔11的侧壁上局部凸起；凸筋13与耦合件4相对设置并保持间距，间距的大小与耦合带宽相关。具体地，通过控制凸筋13的相对于耦合件4的位置，以及凸筋13自身的结构，能够控制金属谐振腔与介质谐振腔之间窗口的大小，从而实现如图9所示的降低通带左侧的零点的目的，对干扰信号的纵向抑制效果更加明显。

实施例三，如图7所示，所述介质谐振器3与相邻两个所述金属谐振器2之间的两个所述耦合件4设置于所述直排腔11的相对两侧或者同侧，即至少两个耦合件4设置在直排腔11相对的两侧，及当腔体滤波器内设置有多个耦合件4时至少一部分的耦合件4设置在直排腔11的一侧壁上，另一部分耦合件4设置在与该侧壁相对的另一侧壁上。具体地，通过将至少两个耦合件4设置在直排腔11相对的两侧，如图10所示，能够在通带的右侧产生容性耦合，提升对干扰信号的抑制效果。

需要说明的是，上述的实施例一、实施例二和实施例三可以根据对腔体滤波器的具体设计要求进行灵活的组合和选配。

在本公开的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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公开的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或装置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公开的实施方式的限制。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。