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一种滤波器及通信设备

文献发布时间:2023-06-19 11:35:49


一种滤波器及通信设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域,特别是涉及一种滤波器及通信设备。

背景技术

在移动通信设备中,所需的信号经过调制形成调制信号,并搭载在高频的载波信号上,通过发射天线发射至空中,通过接收天线接收空中的信号,接收天线接收到的信号中,不光包括所需的信号,而且还包括其它频率的谐波、噪声信号。对接收天线接收到的信号需要用滤波器滤除不需要的谐波、噪声信号。因此,设计的滤波器必须精确地控制其带宽。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现,现有技术中滤波器的设置有第一滤波支路和第二滤波支路,第一滤波支路的结构和第二滤波支路的结构完全不相同,导致滤波器的滤波腔分布不规则,滤波器的体积大,增加设计难度。

发明内容

本申请提供一种滤波器及通信设备,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滤波器,所述滤波器包括:

壳体,具有第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向;

第一滤波支路,设置在所述壳体上,由依次耦合的十个滤波腔组成,所述第一滤波支路的十个滤波腔呈梯形设置;

第二滤波支路,由依次耦合的十个滤波腔组成,所述第二滤波支路与所述第一滤波支路沿所述第二方向间隔设置,所述第一滤波支路在所述壳体上旋转180°后的结构与所述第二滤波支路的结构相同。

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所述天线连接的射频单元,所述射频单元包括上述的滤波器,用于对射频信号进行滤波。

区别于现有技术的情况,本申请的第一滤波支路在壳体上旋转180°后的结构与第二滤波支路的结构相同,且第一滤波支路的十个滤波腔呈梯形设置,则第一滤波支路和第二滤波支路的滤波腔规则排布,易于设计,减小滤波器的体积;此外第一滤波支路和第二滤波支路的滤波腔排布紧密,进一步减小滤波器的空间。

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是本申请提供的滤波器第一实施例的结构示意图;

图2是本申请提供的第一滤波支路第一实施例的拓扑结构示意图;

图3是本申请提供的第二滤波支路第一实施例的拓扑结构示意图;

图4是本申请提供的滤波器第一实施例的仿真结果示意图;

图5是本申请提供的滤波器第二实施例的结构示意图;

图6是本申请提供的第一滤波支路第二实施例的拓扑结构示意图;

图7是本申请提供的第二滤波支路第二实施例的拓扑结构示意图;

图8是本申请提供的滤波器第二实施例的仿真结果示意图;

图9是本申请提供的滤波器第三实施例的结构示意图;

图10是本申请提供的第一滤波支路第三实施例的拓扑结构示意图;

图11是本申请提供的第二滤波支路第三实施例的拓扑结构示意图;

图12是本申请提供的滤波器第三实施例的仿真结果示意图;

图13是本申请提供的滤波器第四实施例的结构示意图;

图14是本申请提供的第一滤波支路第四实施例的拓扑结构示意图;

图15是本申请提供的第二滤波支路第四实施例的拓扑结构示意图;

图16是本申请提供的滤波器第四实施例的仿真结果示意图;

图17是本申请提供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”、“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。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。

请参阅图1,图1是本申请提供的滤波器第一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器包括壳体11、第一滤波支路12和第二滤波支路13,第一滤波支路12和第二滤波支路13均设置在壳体11上。第一滤波支路12由依次耦合的十个滤波腔组成,第一滤波支路12的十个滤波腔具体为第一滤波支路12的第一滤波腔A1、第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8、第九滤波腔A9以及第十滤波腔A10;第二滤波支路13由依次耦合的十个滤波腔组成,第二滤波支路13的十个滤波腔具体为第二滤波支路13的第一滤波腔B1、第二滤波腔B2、第三滤波腔B3、第四滤波腔B4、第五滤波腔B5、第六滤波腔B6、第七滤波腔B7、第八滤波腔B8、第九滤波腔B9以及第十滤波腔B10。

如图1所示,壳体11具有第一方向L1和与所述第一方向L1垂直的第二方向L2,第一方向L1可以为壳体11的宽度方向,第二方向L2可以为壳体11的长度方向。第二滤波支路13与第一滤波支路12沿第二方向L2间隔设置,第一滤波支路12在壳体11上旋转180°后的结构与第二滤波支路13的结构相同,且第一滤波支路12的十个滤波腔呈梯形设置,即第二滤波支路13的十个滤波腔也可以呈梯形设置。因此,第一滤波支路12和第二滤波支路13的滤波腔规则排布,易于设计,减小滤波器的体积;此外第一滤波支路12和第二滤波支路13的滤波腔排布紧密,进一步减小滤波器的空间。

具体地,第一滤波支路12的十个滤波腔划分成沿第一方向L1排列的两列;第一滤波支路12的第一滤波腔A1、第四滤波腔A4、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7和第八滤波腔A8为一列且沿第二方向L2依次间隔设置,以形成梯形的上底;第一滤波支路12的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第五滤波腔A5、第十滤波腔A10和第九滤波腔A9为一列且沿第二方向L2依次间隔设置,以形成梯形的下底;第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第二滤波腔A2以及第八滤波腔A8和第九滤波腔A9形成梯形的腰,如图1所示。其中,第一滤波支路12划分成沿第一方向L1排列的两列,即规则分布两列,便于滤波器设计,减小滤波器的体积。

其中,第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间的距离、第一滤波支路12的第四滤波腔A4和第六滤波腔A6之间的距离、第一滤波支路12的第六滤波腔A6和第七滤波腔A7之间的距离、第一滤波支路12的第七滤波腔A7和第八滤波腔A8之间的距离、第一滤波支路12的第二滤波腔A2和第三滤波腔A3之间的距离、第一滤波支路12的第三滤波腔A3和第五滤波腔A5之间的距离以及第一滤波支路12的第九滤波腔A9和第十滤波腔A10之间的距离均相等;即第一滤波支路12的第一滤波腔A1、第四滤波腔A4、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7和第八滤波腔A8等距设置,以使第一滤波支路12紧密排布,缩小滤波器的体积。第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第十滤波腔A10之间的距离与第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间的距离的比值大于或等于1.5,例如1.5或2或4,以使滤波器的支撑柱等元件设置在第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第十滤波腔A10之间,合理利用滤波器的空间。

如图1所示,第二滤波支路13的十个滤波腔划分成沿第一方向L1排列的两列;第二滤波支路13的第二滤波腔B2、第一滤波腔B1、第六滤波腔B6、第八滤波腔B8和第九滤波腔B9为一列且沿第二方向L2依次间隔设置,第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第六滤波腔B6之间的距离与第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第二滤波腔B2之间的距离的比值大于或等于1.5;第二滤波支路13的第三滤波腔B3、第四滤波腔B4、第五滤波腔B5、第七滤波腔B7和第十滤波腔B10为一列且沿第二方向L2依次间隔设置。第二滤波支路13划分成沿第一方向L1排列的两列,即规则分布两列,便于滤波器设计,减小滤波器的体积。

如图2所示,图2是本申请提供的第一滤波支路第一实施例的拓扑结构示意图。第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间、第一滤波支路12的第四滤波腔A4和第六滤波腔A6之间以及第一滤波支路12的第八滤波腔A8和第十滤波腔A10之间分别感性交叉耦合,第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间容性交叉耦合,以形成第一滤波支路12的四个交叉耦合零点;通常容性交叉耦合元件可以为飞杆,也即第一滤波支路12的第一滤波腔A1与第四滤波腔A4之间设置有飞杆。通常感性交叉耦合元件可以为金属加强筋,也即第一滤波支路12的第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间设置有金属加强筋。

其中,交叉耦合零点也称为传输零点。传输零点是滤波器传输函数等于零,即在传输零点对应的频点上电磁能量不能通过网络,因而起到完全隔离作用,对通带外的信号起到抑制作用,能更好的实现多个通带间的高度隔离。

如图3所示,图3是本申请提供的第二滤波支路第一实施例的拓扑结构示意图。第二滤波支路13的第五滤波腔B5和第七滤波腔B7之间、第二滤波支路13的第七滤波腔B7和第十滤波腔B10之间以及第二滤波支路13的第八滤波腔B8和第十滤波腔B10之间分别感性交叉耦合,第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第三滤波腔B3之间容性交叉耦合,以形成第二滤波支路13的四个交叉耦合零点。

其中,壳体11进一步设置有第一端口(图未示)、第二端口(图未示)、第三端口(图未示)和第四端口(图未示),第一滤波支路12的第一滤波腔A1与第一端口耦合,第一滤波支路12的第十滤波腔A10与第二端口耦合,第二滤波支路13的第一滤波腔B1与第三端口耦合,第二滤波支路13的第十滤波腔B10与第四端口耦合。其中,第一端口、第二端口、第三端口和第四端口均可以为滤波器的抽头。

在第一滤波支路12中,第一端口与第一滤波腔A1之间的耦合带宽范围为:141-161MHz;第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间的耦合带宽范围为:95-110MHz;第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:40-49MHz;第一滤波腔A1与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:(-44)-(-54)MHz;第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:94-109MHz;第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:60-71MHz;第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间的耦合带宽范围为:55-66MHz;第四滤波腔A4与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:41-51MHz;第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:55-66MHz;第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间的耦合带宽范围为:70-83MHz;第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间的耦合带宽范围为:73-86MHz;第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为:60-72MHz;第八滤波腔A8与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:61-72MHz;第九滤波腔A9与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:94-110MHz;第十滤波腔A10与第二端口之间的耦合带宽范围为:141-161MHz。

第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第十滤波腔A10的谐振频率依次位于以下范围内:4872-4874MHz、4908-4910MHz、4851-4853MHz、4871-4873MHz、4919-4921MHz、4870-4872MHz、4869-4871MHz、4865-4867MHz、4920-4922MHz以及4872-4874MHz。

因此,本实施例的第一滤波支路12的带宽位于4799-4951MHz的范围内,能够精确地控制第一滤波支路12的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图4所示,图4是本申请提供的滤波器第一实施例的仿真结果示意图。本实施例的第一滤波支路12仿真带宽如图3中的频带曲线31,可得到第一滤波支路12仿真的带宽位于4799-4951MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第一滤波支路12的带宽。第一滤波支路12在3200-3800MHz范围内,抑制大于53dB;第一滤波支路12在3800-4681.5MHz范围内,抑制大于53dB;第一滤波支路12在4681.5-4771.5MHz范围内,抑制大于43dB;第一滤波支路12在4959-5049MHz范围内,抑制大于43dB;第一滤波支路12在5058-5100MHz范围内,抑制大于25dB;第一滤波支路12在5100-5150MHz范围内,抑制大于20dB;第一滤波支路12在5150-5350MHz范围内,抑制大于52dB;因此能够提高第一滤波支路12的带外抑制等性能。

在第二滤波支路13中,第三端口与第一滤波腔B1之间的耦合带宽范围为:141-161MHz;第一滤波腔B1与第二滤波腔B2之间的耦合带宽范围为:95-110MHz;第一滤波腔B1与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:(-72)-(-61)MHz;第二滤波腔B2与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:60-72MHz;第三滤波腔B3与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:73-86MHz;第四滤波腔B4与第五滤波腔B5之间的耦合带宽范围为:71-84MHz;第五滤波腔B5与第六滤波腔B6之间的耦合带宽范围为:52-62MHz;第五滤波腔B5与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:48-58MHz;第六滤波腔B6与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:51-61MHz;第七滤波腔B7与第八滤波腔B8之间的耦合带宽范围为:70-82MHz;第七滤波腔B7与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:37-45MHz;第八滤波腔B8与第九滤波腔B9之间的耦合带宽范围为:17-23MHz;第八滤波腔B8与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:92-106MHz;第九滤波腔B9与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:52-63MHz;第十滤波腔B10与第四端口之间的耦合带宽范围为:141-161MHz。

第二滤波支路13的第一滤波腔B1至第十滤波腔B10的谐振频率依次位于以下范围内:4872-4874MHz、4823-4825MHz、4878-4880MHz、4873-4875MHz、4871-4873MHz、4925-4927MHz、4866-4868MHz、4894-4896MHz、4945-4947MHz以及4872-4874MHz。

因此,本实施例的第二滤波支路13的带宽位于4799-4951MHz的范围内,能够精确地控制第二滤波支路13的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图4所示,本实施例的第二滤波支路13仿真带宽如图4中的频带曲线31,可得到第二滤波支路13仿真的带宽位于4799-4951MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第二滤波支路13的带宽。第二滤波支路13在3200-3800MHz范围内,抑制大于53dB;第二滤波支路13在3800-4681.5MHz范围内,抑制大于53dB;第二滤波支路13在4681.5-4771.5MHz范围内,抑制大于43dB;第二滤波支路13在4959-5049MHz范围内,抑制大于43dB;第二滤波支路13在5058-5100MHz范围内,抑制大于25dB;第二滤波支路13在5100-5150MHz范围内,抑制大于20dB;第二滤波支路13在5150-5350MHz范围内,抑制大于52dB;因此能够提高第二滤波支路13的带外抑制等性能。

请进一步参见图5-7所示,图5是本申请提供的滤波器第二实施例的结构示意图,图6是本申请提供的第一滤波支路第二实施例的拓扑结构示意图,图7是本申请提供的第二滤波支路第二实施例的拓扑结构示意图。本实施例所揭示的滤波器与第一实施例所揭示的滤波器不同之处在于:

如图5-6所示,第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间、第一滤波支路12的第四滤波腔A4和第六滤波腔A6之间、第一滤波支路12的第七滤波腔A7和第十滤波腔A10之间以及第一滤波支路12的第八滤波腔A8和第十滤波腔A10之间分别容性交叉耦合,第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间感性交叉耦合,以形成第一滤波支路12的五个交叉耦合零点。

如图5和7所示,第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第三滤波腔B3之间、第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第四滤波腔B4之间、第二滤波支路13的第五滤波腔B5和第七滤波腔B7之间、第二滤波支路13的第七滤波腔B7和第十滤波腔B10之间以及第二滤波支路13的第八滤波腔B8和第十滤波腔B10之间分别容性交叉耦合,以形成第二滤波支路13的五个容性交叉耦合零点。

在第一滤波支路12中,第一端口与第一滤波腔A1之间的耦合带宽范围为:169-193MHz;第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间的耦合带宽范围为:123-142MHz;第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:34-42MHz;第一滤波腔A1与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:(-34)-(-27)MHz;第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:101-117MHz;第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:76-89MHz;第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间的耦合带宽范围为:69-82MHz;第四滤波腔A4与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:(-44)-(-35)MHz;第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:68-81MHz;第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间的耦合带宽范围为:78-92MHz;第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间的耦合带宽范围为:72-85MHz;第七滤波腔A7与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:(-47)-(-38)MHz;第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为:109-126MHz;第八滤波腔A8与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:(-35)-(-27)MHz;第九滤波腔A9与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:122-140MHz;第十滤波腔A10与第二端口之间的耦合带宽范围为:169-193MHz。

第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第十滤波腔A10的谐振频率依次位于以下范围内:3493-3495MHz、3521-3523MHz、3481-3483MHz、3492-3494MHz、3451-3453MHz、3493-3495MHz、3493-3495MHz、3505-3507MHz、3469-3471MHz以及3493-3495MHz。

因此,本实施例的第一滤波支路12的带宽位于3398-3602MHz的范围内,能够精确地控制第一滤波支路12的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图8所示,图8是本申请提供的滤波器第二实施例的仿真结果示意图。本实施例的第一滤波支路12仿真带宽如图8中的频带曲线41,可得到第一滤波支路12仿真的带宽位于3398-3602MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第一滤波支路12的带宽。第一滤波支路12在9KHz-1785MHz范围内,抑制大于或等于58dB;第一滤波支路12在1785-2690MHz范围内,抑制大于或等于58dB;第一滤波支路12在2690-3331.5MHz范围内,抑制大于或等于76dB;第一滤波支路12在3331.5-3391.5MHz范围内,抑制大于或等于63dB;第一滤波支路12在3603.5-3698.5MHz范围内,抑制大于或等于54dB;第一滤波支路12在3698.5-3800MHz范围内,抑制大于或等于66dB;第一滤波支路12在3800-4400MHz范围内,抑制大于或等于65dB;第一滤波支路12在4400-5000MHz范围内,抑制大于或等于58dB;第一滤波支路12在5000-6800MHz范围内,抑制大于或等于25dB;第一滤波支路12在6800-7200MHz范围内,抑制大于或等于17dB;因此能够提高第一滤波支路12的带外抑制等性能。

在第二滤波支路13中,第三端口与第一滤波腔B1之间的耦合带宽范围为:169-193MHz;第一滤波腔B1与第二滤波腔B2之间的耦合带宽范围为:123-142MHz;第一滤波腔B1与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:34-42MHz;第一滤波腔B1与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:(-34)-(-27)MHz;第二滤波腔B2与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:101-117MHz;第三滤波腔B3与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:76-89MHz;第四滤波腔B4与第五滤波腔B5之间的耦合带宽范围为:79-92MHz;第五滤波腔B5与第六滤波腔B6之间的耦合带宽范围为:69-81MHz;第五滤波腔B5与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:(-35)-(-43)MHz;第六滤波腔B6与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:69-81MHz;第七滤波腔B7与第八滤波腔B8之间的耦合带宽范围为:72-85MHz;第七滤波腔B7与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:(-47)-(-38)MHz;第八滤波腔B8与第九滤波腔B9之间的耦合带宽范围为:109-126MHz;第八滤波腔B8与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:(-35)-(-27)MHz;第九滤波腔B9与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:122-140MHz;第十滤波腔B10与第四端口之间的耦合带宽范围为:169-193MHz。

第二滤波支路13的第一滤波腔B1至第十滤波腔B10的谐振频率依次位于以下范围内:3493-3495MHz、3521-3523MHz、3481-3483MHz、3492-3494MHz、3493-3495MHz、3452-3454MHz、3493-3495MHz、3505-3507MHz、3469-3471MHz以及3493-3495MHz。

因此,本实施例的第二滤波支路13的带宽位于3398-3602MHz的范围内,能够精确地控制第二滤波支路13的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图8所示,图8是本申请提供的滤波器第二实施例的仿真结果示意图。本实施例的第二滤波支路13仿真带宽如图8中的频带曲线41,可得到第二滤波支路13仿真的带宽位于3398-3602MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第二滤波支路13的带宽。第二滤波支路13在9KHz-1785MHz范围内,抑制大于或等于58dB;第二滤波支路13在1785-2690MHz范围内,抑制大于或等于58dB;第二滤波支路13在2690-3331.5MHz范围内,抑制大于或等于76dB;第二滤波支路13在3331.5-3391.5MHz范围内,抑制大于或等于63dB;第二滤波支路13在3603.5-3698.5MHz范围内,抑制大于或等于54dB;第二滤波支路13在3698.5-3800MHz范围内,抑制大于或等于66dB;第二滤波支路13在3800-4400MHz范围内,抑制大于或等于65dB;第二滤波支路13在4400-5000MHz范围内,抑制大于或等于58dB;第二滤波支路13在5000-6800MHz范围内,抑制大于或等于25dB;第二滤波支路13在6800-7200MHz范围内,抑制大于或等于17dB;因此能够提高第二滤波支路13的带外抑制等性能。

请进一步参见图9-11所示,图9是本申请提供的滤波器第三实施例的结构示意图,图10是本申请提供的第一滤波支路第三实施例的拓扑结构示意图,图11是本申请提供的第二滤波支路第三实施例的拓扑结构示意图。本实施例所揭示的滤波器与第一实施例所揭示的滤波器不同之处在于:

如图9-10所示,第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间、第一滤波支路12的第四滤波腔A4和第六滤波腔A6之间、第一滤波支路12的第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间以及第一滤波支路12的第七滤波腔A7和第十滤波腔A10之间分别容性交叉耦合,第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间感性交叉耦合,以形成第一滤波支路12的五个交叉耦合零点。

如图9和11所示,第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第三滤波腔B3之间、第二滤波支路13的第五滤波腔B5和第七滤波腔B7之间、第二滤波支路13的第五滤波腔B5和第七滤波腔B7之间以及第二滤波支路13的第一滤波腔B1和第四滤波腔B4之间分别容性交叉耦合,第二滤波支路13的第八滤波腔B8和第十滤波腔B10之间感性交叉耦合,以形成第二滤波支路13的五个容性交叉耦合零点。

在第一滤波支路12中,第一端口与第一滤波腔A1之间的耦合带宽范围为:159-181MHz;第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间的耦合带宽范围为:119-137MHz;第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:(-12)-(-7)MHz;第一滤波腔A1与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:(-53)-(-44)MHz;第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:117-135MHz;第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:75-82MHz;第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间的耦合带宽范围为:75-89MHz;第四滤波腔A4与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:(-26)-(-19)MHz;第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:75-88MHz;第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间的耦合带宽范围为:79-92MHz;第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间的耦合带宽范围为:75-88MHz;第七滤波腔A7与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为:(-5)-(-1)MHz;第七滤波腔A7与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:(-35)-(-28)MHz;第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为:108-125MHz;第九滤波腔A9与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:124-143MHz;第十滤波腔A10与第二端口之间的耦合带宽范围为:159-181MHz。

第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第十滤波腔A10的谐振频率依次位于以下范围内:3492-3494MHz、3484-3486MHz、3497-3499MHz、3492-3494MHz、3468-3470MHz、3493-3495MHz、3493-3495MHz、3489-3491MHz、3493-3495MHz以及3492-3494MHz。

因此,本实施例的第一滤波支路12的带宽位于3407-3582MHz的范围内,能够精确地控制第一滤波支路12的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图12所示,图12是本申请提供的滤波器第三实施例的仿真结果示意图。本实施例的第一滤波支路12仿真带宽如图12中的频带曲线51,可得到第一滤波支路12仿真的带宽位于3407-3582MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第一滤波支路12的带宽。第一滤波支路12在频率为3390MHz时,抑制大于63dB;第一滤波支路12在频率为3330MHz时,抑制大于88dB;第一滤波支路12在频率为3605MHz时,抑制大于54dB;因此能够提高第一滤波支路12的带外抑制等性能。

在第二滤波支路13中,第三端口与第一滤波腔B1之间的耦合带宽范围为:159-181MHz;第一滤波腔B1与第二滤波腔B2之间的耦合带宽范围为:119-137MHz;第一滤波腔B1与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:(-12)-(-7)MHz;第一滤波腔B1与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:(-53)-(-44)MHz;第二滤波腔B2与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:117-135MHz;第三滤波腔B3与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:75-82MHz;第四滤波腔B4与第五滤波腔B5之间的耦合带宽范围为:78-92MHz;第五滤波腔B5与第六滤波腔B6之间的耦合带宽范围为:75-88MHz;第五滤波腔B5与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:(-26)-(-19)MHz;第六滤波腔B6与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:76-89MHz;第七滤波腔B7与第八滤波腔B8之间的耦合带宽范围为:75-88MHz;第七滤波腔B7与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:(-35)-(-28)MHz;第八滤波腔B8与第九滤波腔B9之间的耦合带宽范围为:108-125MHz;第八滤波腔B8与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:(-7)-(-3)MHz;第九滤波腔B9与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:124-143MHz;第十滤波腔B10与第四端口之间的耦合带宽范围为:159-181MHz。

第二滤波支路13的第一滤波腔B1至第十滤波腔B10的谐振频率依次位于以下范围内:3492-3494MHz、3484-3486MHz、3497-3499MHz、3492-3494MHz、3493-3495MHz、3468-3470MHz、3493-3495MHz、3494-3496MHz、3488-3490MHz以及3492-3494MHz。

因此,本实施例的第二滤波支路13的带宽位于3407-3582MHz的范围内,能够精确地控制第二滤波支路13的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图12所示,图12是本申请提供的滤波器第三实施例的仿真结果示意图。本实施例的第二滤波支路13仿真带宽如图12中的频带曲线51,可得到第二滤波支路13仿真的带宽位于3407-3582MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第二滤波支路13的带宽。第二滤波支路13在频率为3390MHz时,抑制大于63dB;第二滤波支路13在频率为3330MHz时,抑制大于88dB;第二滤波支路13在频率为3605MHz时,抑制大于54dB;因此能够提高第二滤波支路13的带外抑制等性能。

请进一步参见图13-15所示,图13是本申请提供的滤波器第四实施例的结构示意图,图14是本申请提供的第一滤波支路第四实施例的拓扑结构示意图,图15是本申请提供的第二滤波支路第四实施例的拓扑结构示意图。本实施例所揭示的滤波器与第一实施例所揭示的滤波器不同之处在于:

如图13所示,第一滤波支路22的十个滤波腔划分成沿第一方向L1排列的两列;第一滤波支路22的第十滤波腔A10、第七滤波腔A7、第五滤波腔A5、第四滤波腔A4和第三滤波腔A3为一列且沿第二方向L2依次排列,以形成梯形的上底;第一滤波支路22的第九滤波腔A9、第八滤波腔A8、第六滤波腔A6、第一滤波腔A1和第二滤波腔A2为一列且沿第二方向L2依次排列,第一滤波支路22的第六滤波腔A6和第一滤波腔A1间隔设置,以形成梯形的下底;第一滤波支路22的第九滤波腔A9和第十滤波腔A10、第三滤波腔A3和第二滤波腔A2分别为梯形的腰。因此,第一滤波支路22的十个滤波腔更加紧密设置,进一步减小滤波器的体积。

第二滤波支路23的十个滤波腔划分成沿第一方向L1排列的两列;第二滤波支路23的第二滤波腔B2、第一滤波腔B1、第六滤波腔B6、第八滤波腔B8和第九滤波腔B9为一列且沿第二方向L2依次排列,且第二滤波支路23的第一滤波腔B1与第六滤波腔B6间隔设置;第二滤波支路23的第三滤波腔B3、第四滤波腔B4、第五滤波腔B5、第七滤波腔B7和第十滤波腔B10为一列且沿第二方向L2依次排列。因此,第二滤波支路23的十个滤波腔更加紧密设置,进一步减小滤波器的体积。

如图13和14所示,第一滤波支路22的第五滤波腔A5和第七滤波腔A7之间、第一滤波支路22的第七滤波腔A7和第十滤波腔A10之间以及第一滤波支路22的第八滤波腔A8和第十滤波腔A10之间分别容性交叉耦合,第一滤波支路22的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间感性交叉耦合,以形成第一滤波支路22的四个交叉耦合零点。

如图13和15所示,第二滤波支路23的第五滤波腔B5和第七滤波腔B7之间、第二滤波支路23的第七滤波腔B7和第十滤波腔B10之间以及第二滤波支路23的第八滤波腔B8和第十滤波腔B10之间分别容性交叉耦合,第二滤波支路23的第一滤波腔B1和第三滤波腔B3之间感性交叉耦合,以形成第二滤波支路23的四个交叉耦合零点。

在第一滤波支路22中,第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间的耦合带宽范围为:(-189)-(-166)MHz;第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:102-118MHz;第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:(-120)-(-104)MHz;第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:(-141)-(-123)MHz;第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间的耦合带宽范围为:118-136MHz;第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:63-75MHz;第五滤波腔A5与第七滤波腔A7之间的耦合带宽范围为:98-113MHz;第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间的耦合带宽范围为:71-84MHz;第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间的耦合带宽范围为:116-134MHz;第七滤波腔A7与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:17-24MHz;第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为:71-84MHz;第八滤波腔A8与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:(-190)-(-167)MHz;第九滤波腔A9与第十滤波腔A10之间的耦合带宽范围为:70-83MHz。

第一滤波支路22的第一滤波腔A1至第十滤波腔A10的谐振频率依次位于以下范围内:3571-3573MHz、3448-3450MHz、3526-3528MHz、3581-3583MHz、3581-3583MHz、3570-3572MHz、3567-3569MHz、3560-3563MHz、3560-3563MHz以及3571-3573MHz。

因此,本实施例的第一滤波支路22的带宽位于3447-3703MHz的范围内,能够精确地控制第一滤波支路22的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图16所示,图16是本申请提供的滤波器第四实施例的仿真结果示意图。本实施例的第一滤波支路22仿真带宽如图16中的频带曲线71,可得到第一滤波支路22仿真的带宽位于3447-3703MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第一滤波支路22的带宽。第一滤波支路22在频率为3380MHz时,抑制大于50dB;第一滤波支路22在频率为3400MHz时,抑制大于40dB;第一滤波支路22在频率为3440MHz时,抑制大于8dB;第一滤波支路22在频率为3710MHz时,抑制大于8dB;第一滤波支路22在频率为3740MHz时,抑制大于30dB;因此能够提高第一滤波支路22的带外抑制等性能。

在第二滤波支路23中,第一滤波腔B1与第二滤波腔B2之间的耦合带宽范围为:(-189)-(-166)MHz;第一滤波腔B1与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:102-118MHz;第二滤波腔B2与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:(-120)-(-104)MHz;第三滤波腔B3与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:(-141)-(-123)MHz;第四滤波腔B4与第五滤波腔B5之间的耦合带宽范围为:118-136MHz;第五滤波腔B5与第六滤波腔B6之间的耦合带宽范围为:63-75MHz;第五滤波腔B5与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:98-113MHz;第六滤波腔B6与第七滤波腔B7之间的耦合带宽范围为:71-84MHz;第七滤波腔B7与第八滤波腔B8之间的耦合带宽范围为:116-134MHz;第七滤波腔B7与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:17-24MHz;第八滤波腔B8与第九滤波腔B9之间的耦合带宽范围为:71-84MHz;第八滤波腔B8与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:(-190)-(-167)MHz;第九滤波腔B9与第十滤波腔B10之间的耦合带宽范围为:70-83MHz。

第二滤波支路23的第一滤波腔B1至第十滤波腔B10的谐振频率依次位于以下范围内:3571-3573MHz、3448-3450MHz、3526-3528MHz、3581-3583MHz、3581-3583MHz、3570-3572MHz、3567-3569MHz、3560-3563MHz、3560-3563MHz以及3571-3573MHz。

因此,本实施例的第二滤波支路23的带宽位于3447-3703MHz的范围内,能够精确地控制第二滤波支路23的带宽,满足滤波器的设计要求。

如图16所示,图16是本申请提供的滤波器第四实施例的仿真结果示意图。本实施例的第二滤波支路23仿真带宽如图16中的频带曲线71,可得到第二滤波支路23仿真的带宽位于3447-3703MHz的范围内,符合滤波器的设计要求,能够精准控制第二滤波支路23的带宽。第二滤波支路23在频率为3380MHz时,抑制大于50dB;第二滤波支路23在频率为3400MHz时,抑制大于40dB;第二滤波支路23在频率为3440MHz时,抑制大于8dB;第二滤波支路23在频率为3710MHz时,抑制大于8dB;第二滤波支路23在频率为3740MHz时,抑制大于30dB;因此能够提高第二滤波支路23的带外抑制等性能。

需要说明的是,本申请的第一滤波支路和第二滤波支路均可以为发射滤波支路或者接收滤波支路。

本申请还提供一种通信设备,如图17所示,图17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 RadioUnit,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。

以上仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

相关技术
  • 通信设备滤波器及通信设备滤波器端口电磁屏蔽防护装置
  • 滤波器电路、发送滤波器电路、半导体集成电路及通信设备以及滤波器电路的定时调整方法
技术分类

06120112982355