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，现有技术的滤波腔包括多个滤波腔，依次耦合的两个滤波腔之间往往需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，加工步骤繁琐，且由于相邻的两个滤波腔的中心距离较远，导致相邻的两个滤波腔之间的耦合强度弱，也增加了滤波器的体积。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种滤波器及通信设备，以解决上述问题。

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，由依次耦合的六个滤波腔组成，所述第一滤波支路的第n滤波腔和第n+1滤波腔相交设置，n为大于或等于1且小于6的整数。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种通信设备，所述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，本申请的滤波器由依次耦合的六个滤波腔组成，第一滤波支路的第n滤波腔和第n+1滤波腔相交设置，即第一滤波支路中依次耦合的两个滤波腔相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个滤波腔之间需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便；此外，减小第n滤波腔和第n+1滤波腔之间的距离，增强第n滤波腔和第n+1滤波腔之间的耦合强度，以使滤波器的滤波腔紧密排布，缩小滤波器的体积。

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是本申请滤波器第一实施例的结构示意图；

图2是图1中第一滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是本申请滤波器的仿真结果示意图；

图4是本申请滤波器第二实施例的结构示意图；

图5是图4中第二滤波支路的拓扑结构示意图；

图6是本申请的通信设备一实施例的示意图。

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是本申请滤波器第一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器10包括壳体11和第一滤波支路12，第一滤波支路12设置在壳体11上，由依次耦合的六个滤波腔组成，第一滤波支路12的六个滤波腔分为第一滤波支路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和第六滤波腔A6。

其中，第一滤波支路12的第n滤波腔和第n+1滤波腔相交设置，n为大于或等于1且小于6的整数，即在第一滤波支路12中依次耦合的两个滤波腔相交设置。具体地，第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第二滤波腔A2相交设置，第一滤波支路12的第二滤波腔A2和第三滤波腔A3相交设置，第一滤波支路12的第三滤波腔A3和第四滤波腔A4相交设置，第一滤波支路12的第四滤波腔A4和第五滤波腔A5相交设置，第一滤波支路12的第五滤波腔A5和第六滤波腔A6相交设置。

由于第一滤波支路12的第n滤波腔和第n+1滤波腔相交设置，以减小第n滤波腔和第n+1滤波腔之间的距离，即第n滤波腔的中心和第n+1滤波腔的中心之间的距离减小，进而增强第n滤波腔和第n+1滤波腔之间的耦合强度，以使滤波器10的滤波腔紧密排布，缩小滤波器10的体积。

以第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第二滤波腔A2为例进行说明，第一滤波腔A1和第二滤波腔A2相交设置，以形成相交点C和D。第一滤波腔A1和第二滤波腔A2之间设置有窗口(图未示)，该窗口的宽度等于相交点C和D之间的距离，通过滤波腔之间的相交设置，避免了传统滤波器中依次耦合的两个滤波腔之间需设置隔离墙，然后再在隔离墙上开设耦合窗口，减少了物料，加工方便。。

其中，第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第二滤波腔A2之间的窗口可以形成耦合零点，该耦合零点也称为传输零点，能够实现零点抑制，便于调试指标。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。

在其他实施例中，第一滤波腔A1和第二滤波腔A2之间可以设置有金属加强筋，该金属加强筋穿过窗口，用于连接第一滤波腔A1的中心和第二滤波腔A2的中心，以增强第一滤波腔A1和第二滤波腔A2之间的耦合强度。

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。其中，第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第五滤波腔A5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至第六滤波腔A6的尺寸可以相同，以便于布局和调试，提高滤波器10的一致性。

具体地，第一滤波支路12的第一滤波腔A1、第三滤波器A3和第五滤波腔A5为一列且沿第二方向L2排列；第一滤波支路12的第二滤波腔A2和第四滤波腔A4为一列且沿第二方向L2排列。第一滤波支路12的第二滤波腔A2分别与第一滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3相交设置；第一滤波支路12的第四滤波腔A4分别与第一滤波支路12的第三滤波腔A3和第五滤波腔A5相交设置。因此，第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第五滤波腔A5规则分布，便于布局，以缩小滤波器10的体积。

第一滤波支路12的第六滤波腔A6与第一滤波支路12的第五滤波腔A5相交设置，且第一滤波支路12的第六滤波腔A6相对于第一滤波支路12的第五滤波腔A5向壳体11在第二方向L2上的中分线111远离，第一滤波支路12的第六滤波腔A6的中心和第五滤波腔A5的中心的连线121与中分线111之间的夹角a为锐角，例如夹角a为70°-85°。

第一滤波支路12的第四滤波腔A4至第六滤波腔A6呈三角形设置；第一滤波支路12的第五滤波腔A5的中心在第二方向L2上的投影位于第一滤波支路12的第六滤波腔A6的中心和第四滤波腔A4的中心在第二方向L2上的投影之间；第一滤波支路12的第六滤波腔A6的中心在第一方向L1上的投影位于第一滤波支路12的第五滤波腔A5的中心和第四滤波腔A4的中心在第一方向L1上的投影之间。

因此，本实施例的第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第六滤波腔A6可以呈蛇形排列，以使得第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第六滤波腔A6紧凑设置；此外，本实施例仅通过第一滤波支路12的六个滤波腔即可满足带宽要求，进而能够减少滤波腔的数量和滤波器10的体积。如图2所示，图2是图1中第一滤波支路的拓扑示意图。第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第六滤波腔A6依次相交设置，没有设置交叉耦合，因此第一滤波支路12的拓扑图为一直线。

其中，壳体11的进一步设置有第一端口(图未示)和第二端口(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的第六滤波腔A6与第二端口耦合。其中，第一端口和第二端口均可以为滤波器10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：527-589MHz；第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间的耦合带宽范围为:412-462MHz；第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为:286-322MHz；第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为:271-305MHz；第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间的耦合带宽范围为:286-322MHz；第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为:412-462MHz；第六滤波腔A6与第二端口之间的耦合带宽范围为：527-589MHz。

因此，第一滤波支路12的第一滤波腔A1至第六滤波腔A6的谐振频率依次位于以下范围内：

1937-1940MHz、1937-1940MHz、1937-1940MHz、1937-1940MHz、1937-1940MHz以及1937-1940MHz。

因此，本实施例的第一滤波支路12的带宽位于1709-2201MHz的范围内，能够满足设计要求。

如图3所示，从本实施例的第一滤波支路12仿真的频带曲线31，可得到第一滤波支路12仿真的带宽位于1709-2201MHz的范围内，符合设计要求，能够精准控制第一滤波支路12的带宽。第一滤波支路12在2496-2690MHz频段范围内的带宽抑制大于40dB，因此能够提高第一滤波支路12的带外抑制等性能。

请进一步参见图4所示，图4是本申请滤波器第二实施例的结构示意图。本实施例的滤波器在第一实施例所揭示的滤波器10的基础上进行描述。

其中，滤波腔10还包括第二滤波支路13，由依次耦合的五个滤波腔组成。第二滤波支路13的五个滤波腔分为第二滤波支路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和第五滤波腔B5。

其中，第二滤波支路13的五个滤波腔为一列且沿第二方向L2依次排列，即第二滤波支路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和第五滤波腔B5为一列且沿第二方向L2依次排列；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和第五滤波腔B5依次相邻设置。第二滤波支路13的第三滤波腔B3与第一滤波支路12的第三滤波腔A3相邻设置，以减小第二滤波支路13和第一滤波支路12之间的距离，利于滤波器10小型化设置。

如图5所示，图5是图4中第二滤波支路的拓扑示意图。第二滤波支路13的第一滤波腔B1至第五滤波腔B5依次相交设置，没有设置交叉耦合，因此第二滤波支路13的拓扑图为一直线。

其中，壳体11的进一步设置有第三端口(图未示)和第四端口(图未示)，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的第五滤波腔B5与第四端口耦合。其中，第三端口和第四端口均可以为滤波器10的抽头。

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：226-256MHz；第一滤波腔B1与第二滤波腔B2之间的耦合带宽范围为:177-202MHz；第二滤波腔B2与第三滤波腔B3之间的耦合带宽范围为:125-143MHz；第三滤波腔B3与第四滤波腔B4之间的耦合带宽范围为:125-143MHz；第四滤波腔B4与第五滤波腔B5之间的耦合带宽范围为:177-202MHz；第五滤波腔B5与第四端口之间的耦合带宽范围为：26-256MHz。

因此，第二滤波支路13的第一滤波腔B1至第五滤波腔B5的谐振频率依次位于以下范围内：

2549-2592MHz、2549-2592MHz、2549-2592MHz、2549-2592MHz以及2549-2592MHz。

因此，本实施例的第二滤波支路13的带宽位于2495-2691MHz的范围内，能够满足设计要求。

如图3所示，从本实施例的第二滤波支路13仿真的频带曲线32，可得到第二滤波支路13仿真的带宽位于2495-2691MHz的范围内，符合设计要求，能够精准控制第二滤波支路13的带宽。第二滤波支路13在1710-2200MHz频段范围内的带宽抑制大于40dB，因此能够提高第二滤波支路13的带外抑制等性能，进而提高第一滤波支路12和第二滤波支路13之间的隔离度。

本申请所揭示的第一滤波支路12可以为发射滤波支路或接收滤波支路，第二滤波支路13可以为发射滤波支路或接收滤波支路。

本申请还提供一种通信设备，如图6所示，图6是本申请的通信设备一实施例的示意图。

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 Radio Unit，RRU)61连接。该射频单元61包括上述实施例所揭示的滤波器10，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发明为滤波器，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。