滤波器和拓扑结构的制作方法

专利2022-06-29  101


本实用新型涉及通信技术领域,特别是涉及一种滤波器和拓扑结构。



背景技术:

随着通信技术的发展,对带外抑制要求越来越严格,通常需要使用两个或两个以上传输零点才能满足滤波器的指标要求。传统的拓扑结构尽管能做到,但面对一些特殊的腔体结构,会显得不灵活,且空间利用率不高。在滤波器方案设计时,通常输入输出端口的具体位置是给定的,我们在设计时总想着要最大可能利用空间,但是随着传输零点的加入,腔体滤波器会因为拓扑结构而使得谐振腔排列受到限制。面对一些特殊的腔体结构(例如采用方腔或输入输出端口固定时等),如采用传统的拓扑结构,尽管可以满足要求,但是会发现结构不够灵活。面对这个情况,急需找出新型的拓扑结构。



技术实现要素:

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种滤波器和拓扑结构,能够在满足滤波器性能的情况下,使得滤波器的元件的实际排布方式更加灵活。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种滤波器的拓扑结构,该拓扑结构包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,第一谐振腔设有输入端口,输入端口用于与一输入单元耦合连接;第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且所述第四谐振腔与所述第一谐振腔耦合连接;第四谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔依次耦合连接;第一谐振腔与第三谐振腔耦合连接;第六谐振腔设有输出端口,输出端口用于与一输出单元耦合连接。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种滤波器包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,第一谐振腔设有输入端口,输入端口用于与一输入单元耦合连接;第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且依次设置于一矩形的沿顺时针方向的四个顶点处,所述第四谐振腔与所述第一谐振腔耦合连接;第四谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔依次沿第一方向直线排布且依次耦合连接;第一谐振腔与第三谐振腔耦合连接;第六谐振腔设有输出端口,输出端口用于与一输出单元耦合连接。

本实用新型的有益效果是:区别于现有技术的情况,本实用新型通过拓扑结构包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,第一谐振腔设有输入端口,输入端口用于与一输入单元耦合连接;第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且所述第四谐振腔与所述第一谐振腔耦合连接;第四谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔依次依次耦合连接;第一谐振腔与第三谐振腔耦合连接;第六谐振腔设有输出端口,输出端口用于与一输出单元耦合连接,通过上述方式,在满足滤波器性能的情况下,使得滤波器的元件的实际排布方式更加灵活。

附图说明

图1是本实用新型滤波器的拓扑结构的示意图;

图2是本申请实施例滤波器的一种具体结构示意图;

图3是本实用新型拓扑结构对应的等效电路图;

图4是本实用新型拓扑结构的电路响应示意图。

具体实施方式

请参阅图1,图1是本实用新型滤波器的拓扑结构的示意图。在本实施例中,滤波器的拓扑结构包括:第一谐振腔11、第二谐振腔12、第三谐振腔13、第四谐振腔14、第五谐振腔15以及第六谐振腔16。

其中,第一谐振腔11、第二谐振腔12、第三谐振腔13、第四谐振腔14、第五谐振腔15以及第六谐振腔16中每一谐振腔等效于一个lc滤波电路,lc滤波电路包括彼此并联的电感和电容。

第一谐振腔11设有输入端口s,输入端口s用于与一输入单元耦合连接。例如,输入单元可以为天线单元。在其他实施例中,输入单元还可以是其他的射频信号输入单元。

第一谐振腔11、第二谐振腔12、第三谐振腔13、第四谐振腔14依次耦合连接,第四谐振腔14与第一谐振腔11耦合连接。具体而言,第二谐振腔12与第一谐振腔11耦合连接,第三谐振腔13与第二谐振腔12耦合连接,第四谐振腔14与第三谐振腔13耦合连接,第四谐振腔14与第一谐振腔11耦合连接。

如图1所示,第一谐振腔11、第二谐振腔12、第三谐振腔13、第四谐振腔14依次设置于一矩形的沿顺时针方向的四个顶点处。

可选地,第一谐振腔11与第二谐振腔12之间的距离、第二谐振腔12与第三谐振腔13之间的距离、第三谐振腔13与第四谐振腔14之间的距离以及第四谐振腔14与第一谐振腔11之间的距离两两相等。

换言之,第一谐振腔11、第二谐振腔12、第三谐振腔13、第四谐振腔14依次耦合连接且依次设置于一正方形的沿顺时针方向的四个顶点处。

第四谐振腔14、第三谐振腔13、第五谐振腔15、第六谐振腔16依次沿第一方向a直线排布且依次耦合连接。第一方向a为由第四谐振腔14指向第三谐振腔13的方向。例如,第一方向a为图1中从左到右的方向。

第一谐振腔11与第三谐振腔13耦合连接。

第六谐振腔16设有输出端口l,输出端口l用于与一输出单元耦合连接。输入单元输入的信号经过拓扑结构滤波后输出至输出单元。

可选地,第一谐振腔11与第二谐振腔12之间的耦合系数、第一谐振腔11与第三谐振腔13之间的耦合系数彼此极性相反。

具体而言,第一谐振腔11与第二谐振腔12之间的耦合系数、第一谐振腔11与第三谐振腔13之间的耦合系数其中一者为正,另一者为负。

可选地,第一谐振腔11与第三谐振腔13之间为正耦合连接。

可选地,第一谐振腔11与第三谐振腔13通过耦合筋18连接。

可选地,第一谐振腔11与第二谐振腔12之间为负耦合连接。

可选地,拓扑结构还包括连接在第一谐振腔11和第二谐振腔12之间的飞杆17,第一谐振腔11与第二谐振腔12之间通过飞杆17耦合连接。

可以理解,耦合筋可以是在所需要耦合的两谐振腔之间设置的金属杆或金属条,该金属杆或金属条两端分别位于两谐振腔内并与组成谐振腔的盖板或底板相连接。飞杆可以是在所需要耦合的两谐振腔之间的筋板上设置的金属杆或金属条,该金属杆与筋板之间绝缘,该金属杆两端分别位于相邻两谐振腔内与谐振杆对应,并与谐振杆之间有间隙。

可选地,第三谐振腔13与第五谐振腔15之间的距离、第五谐振腔15与第六谐振腔16之间的距离彼此相等。

如图1所示,在本实施例的拓扑结构中,在满足滤波器性能的情况下,使得滤波器的元件(谐振腔)的实际排布方式更加灵活,由于采用上述的实际位置关系的滤波器,可以利用空闲区域aa的空间进行排空设计,从而可以减小滤波器的尺寸。

请参阅图2,图2是本申请实施例滤波器的一种具体结构示意图。

在本实施例中的滤波器为腔体滤波器,可以理解,腔体滤波器通常包括腔体、谐振管、调谐螺钉以及盖板。腔体上设有多个空腔。谐振管与腔体结合,并收容于空腔内。盖板上设有多个螺孔,螺孔的位置与谐振管相对。调谐螺钉与螺孔配合,且其一端在穿过盖板后伸入谐振管内。腔体上的一个空腔与其中的谐振管、调谐螺钉等结构组成一个谐振腔。腔体滤波器还可以包括交叉耦合结构。该交叉耦合结构一般设置于相邻两空腔间的腔体上。并通过飞杆或耦合筋实现交叉耦合。

本实施例中,滤波器包括腔体20和设置于腔体20上的第一谐振腔21、第二谐振腔22、第三谐振腔23、第四谐振腔24、第五谐振腔25、第六谐振腔26。第一谐振腔21、第二谐振腔22、第三谐振腔23、第四谐振腔24依次设置于一正方形的沿顺时针方向的四个顶点处。

第四谐振腔24、第三谐振腔23、第五谐振腔25、第六谐振腔26依次沿第一方向f直线排布。

第一谐振腔21与第二谐振腔22之间通过飞杆27耦合连接。

第二谐振腔22与第三谐振腔23之间通过耦合窗口c1耦合连接。

第三谐振腔23与第四谐振腔24之间通过耦合窗口c2耦合连接。

第三谐振腔23与第五谐振腔25之间通过耦合窗口c3耦合连接。

第五谐振腔25与第六谐振腔26之间通过耦合窗口c4耦合连接。

第一谐振腔21与第三谐振腔23通过耦合筋28连接。

第四谐振腔14与第一谐振腔11耦合窗口c5连接。

第一谐振腔21设有输入端口s,输入端口s用于与一输入单元耦合连接。第六谐振腔26设有输出端口l,输出端口l用于与一输出单元耦合连接。

请参阅图3,图3是本实用新型拓扑结构的等效电路示意图。

如图3所示,电阻r1表示输入单元t1与第一谐振腔11之间的等效阻抗,电阻r2表示第一谐振腔11与第二谐振腔12之间的等效阻抗,电阻r3表示第二谐振腔12与第三谐振腔13之间的等效阻抗,电阻r4表示第三谐振腔13与第五谐振腔15之间的等效阻抗,电阻r5表示第五谐振腔15与第六谐振腔16之间的等效阻抗,电阻r6表示第六谐振腔16与输出单元t2之间的等效阻抗,电阻r7表示第一谐振腔11与第三谐振腔13之间的等效阻抗,电阻r8表示第一谐振腔11与第四谐振腔14之间的等效阻抗,电阻r9表示第三谐振腔13与第四谐振腔14之间的等效阻抗。

请参阅图4,图4是本实用新型拓扑结构的电路响应示意图。电路响应图反应本申请实施例的拓扑结构能够达到滤波器的滤波指标。

本实用新型通过拓扑结构包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,第一谐振腔设有输入端口,输入端口用于与一输入单元耦合连接;第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且第四谐振腔与第一谐振腔耦合连接;第四谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔依次耦合连接;第一谐振腔与第三谐振腔耦合连接;第六谐振腔设有输出端口,输出端口用于与一输出单元耦合连接,通过上述方式,在满足滤波器性能的情况下,使得滤波器的元件的实际排布方式更加灵活。

以上所述仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型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,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种滤波器的拓扑结构,其特征在于,所述拓扑结构包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,所述第一谐振腔设有输入端口,所述输入端口用于与一输入单元耦合连接;所述第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且所述第四谐振腔与所述第一谐振腔耦合连接;所述第四谐振腔、所述第三谐振腔、所述第五谐振腔、所述第六谐振腔依次耦合连接;所述第一谐振腔与所述第三谐振腔耦合连接;所述第六谐振腔设有输出端口,所述输出端口用于与一输出单元耦合连接。

2.根据权利要求1所述的拓扑结构,其特征在于,所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的耦合系数、第一谐振腔与所述第三谐振腔之间的耦合系数彼此极性相反。

3.根据权利要求1所述的拓扑结构,其特征在于,所述第一谐振腔与所述第三谐振腔之间为正耦合连接。

4.根据权利要求3所述的拓扑结构,其特征在于,所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间为负耦合连接。

5.一种滤波器,其特征在于,所述滤波器包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,所述第一谐振腔设有输入端口,所述输入端口用于与一输入单元耦合连接;所述第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且依次设置于一矩形的沿顺时针方向的四个顶点处,所述第四谐振腔与所述第一谐振腔耦合连接;所述第四谐振腔、所述第三谐振腔、所述第五谐振腔、所述第六谐振腔依次沿第一方向直线排布且依次耦合连接;所述第一谐振腔与所述第三谐振腔耦合连接;所述第六谐振腔设有输出端口,所述输出端口用于与一输出单元耦合连接。

6.根据权利要求5所述的滤波器,其特征在于,所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的耦合系数、第一谐振腔与所述第三谐振腔之间的耦合系数彼此极性相反。

7.根据权利要求5所述的滤波器,其特征在于,所述滤波器还包括连接在第一谐振腔和所述第二谐振腔之间的飞杆,所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间为通过所述飞杆耦合连接。

8.根据权利要求5所述的滤波器,其特征在于,所述滤波器还包括连接在所述第一谐振腔和所述第三谐振腔之间的耦合筋。

9.根据权利要求5所述的滤波器,其特征在于,所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的距离、所述第二谐振腔与所述第三谐振腔之间的距离、所述第三谐振腔与所述第四谐振腔之间的距离、所述第四谐振腔与所述第一谐振腔之间的距离两两相等。

10.根据权利要求5或9所述的滤波器,其特征在于,所述第三谐振腔与所述第五谐振腔之间的距离、所述第五谐振腔与所述第六谐振腔之间的距离彼此相等。

技术总结
本实用新型公开了一种滤波器的拓扑结构,该拓扑结构包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔以及第六谐振腔,第一谐振腔设有输入端口,输入端口用于与一输入单元耦合连接;第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔依次耦合连接且第四谐振腔与第一谐振腔耦合连接;第四谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔依次耦合连接;第一谐振腔与第三谐振腔耦合连接;第六谐振腔设有输出端口,输出端口用于与一输出单元耦合连接。本实用新型还公开了一种滤波器。通过上述方式,能够在满足滤波器性能的情况下,使得滤波器的元件的实际排布方式更加灵活。

技术研发人员:张海峰;黄伟杰
受保护的技术使用者:深圳市大富科技股份有限公司
技术研发日:2019.08.30
技术公布日:2020.06.09

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