本申请涉及移动通信技术，具体涉及一种交叉耦合介质滤波器及设备。
背景技术：
通信技术的快速发展推动着通信基站设备向小型化、集成化、轻量化的局势演进。介质滤波器由于其良好的性能、小体积和轻重量而被广泛的应用于基站设备中。随着抑制要求不断提高，之前应用较多的对称零点拓扑结构已无法满足要求，需要使用更加灵活且方便调谐的拓扑结构来实现提高滤波器带外抑制的能力。
技术实现要素：
本申请提供了一种交叉耦合介质滤波器，包括介质谐振主体，
所述介质谐振主体上开设有通槽和/或通孔，以形成u型排列的至少六个介质谐振腔；
每个所述介质谐振腔设置有对应的频率调谐盲孔；
在预设的相邻所述频率调谐盲孔之间的耦合窗口位置设置容性耦合调谐盲孔或感性耦合调谐盲孔；其中，所述频率调谐孔、所述容性耦合调谐盲孔和所述感性耦合调谐盲孔均设置于所述介质谐振主体的同一表面上。
本申请提供了一种无线通信基站设备，包括本申请实施例中的任意一种交叉耦合介质滤波器。
本申请实施例所提供的交叉耦合介质滤波器及设备，通过设置容性耦合调谐盲孔和感性耦合调谐盲孔，改变滤波器主耦合与交叉耦合的耦合极性，从而达到提高滤波器带外抑制，提高拓扑结构的灵活性的效果。
附图说明
图1为一种交叉耦合介质滤波器的正视图。
图2为图1中的交叉耦合介质滤波器的耦合极性图。
图3为图1中的交叉耦合介质滤波器的频率响应图。
图4为一种交叉耦合介质滤波器的正视图。
图5为图4中的交叉耦合介质滤波器的耦合极性图。
图6为图4中的交叉耦合介质滤波器的频率响应图。
图7为一种无线通信基站设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例提供的一种交叉耦合介质滤波器，包括介质谐振主体，所述介质谐振主体上开设有通槽和/或通孔，以形成u型排列的至少六个介质谐振腔；每个所述介质谐振腔设置有对应的频率调谐盲孔；在预设的相邻所述频率调谐盲孔之间的耦合窗口位置设置容性耦合调谐盲孔或感性耦合调谐盲孔；其中，所述频率调谐孔、所述容性耦合调谐盲孔和所述感性耦合调谐盲孔均设置于所述介质谐振主体的同一表面上。
介质谐振主体可以为长方体，通过在介质谐振主体上开设通槽和/或通孔形成介质谐振腔以及它们之间的耦合窗口。可以通过在介质谐振主体上开设通槽和/或通孔，使得介质谐振主体内形成至少六个介质谐振腔，这些介质谐振腔沿u型依次排列，介质谐振腔的作用是频率筛选，使得有用频率谐振通过，对无用的频率进行抑制。每个介质谐振腔设置有对应的频率调谐盲孔，也就是频率调谐盲孔也沿u型依次排列，这样电磁波能量在介质谐振主体内部就会沿u型传播。频率调谐盲孔用于调谐交叉耦合滤波器的频率。按照u型排列的相邻频率调谐盲孔之间形成主耦合窗口，处于u型不同行上的相邻频率调谐盲孔之间形成交叉耦合窗口。通过调整通槽和/或通孔的开设位置、形状和面积，来调节介质谐振腔的大小和形状，以及耦合窗口的面积。
根据滤波器对电磁信号的预设频率增强或抑制的需要，在介质谐振主体上设置容性耦合调谐盲孔和感性耦合调谐盲孔，容性耦合调谐盲孔和感性耦合调谐盲孔设置在相邻的两个频率调谐盲孔之间的耦合窗口位置，分别用于形成电场为主的容性耦合与耦合更强的感性耦合，产生带外零点增强抑制。
在一种实现方式中，介质谐振主体的材质为陶瓷。也就是介质谐振主体可以由实心陶瓷材料组成，其相对介电常数较高，电磁波能量在介质谐振主体内部传输。
在一种实现方式中，介质谐振腔为六面体。例如，介质谐振腔为长方体或正方体。
在一种实现方式中，交叉耦合介质滤波器，还包括：
金属屏蔽层，设置于所述频率调谐孔、所述容性耦合调谐盲孔和所述感性耦合调谐盲孔的内表面或侧壁上。金属屏蔽层用于屏蔽干扰信号，可以通过对频率调谐盲孔、容性耦合调谐盲孔、感性耦合调谐盲孔的内表面或侧壁的金属屏蔽层的面积进行调整，实现对滤波器的频率与耦合进行微调。
在一种实现方式中，所述容性耦合调谐盲孔的深度超过所述介质谐振主体厚度的1/3；所述感性耦合调谐盲孔的深度不超过所述介质谐振主体厚度的1/3。
示例一：
图1示出了本申请实施例提供的一种交叉耦合介质滤波器的正视图。如图1所示，介质谐振主体100上设置有呈u型依次排列的第一频率调谐盲孔1、第二频率调谐盲孔2、第三频率调谐盲孔3、第四频率调谐盲孔4、第五频率调谐盲孔5和第六频率调谐盲孔6；第一容性耦合调谐盲孔设置7设置在所述第二频率调谐盲孔2和所述第三频率调谐盲孔3之间的主耦合窗口位置；第二容性耦合调谐盲孔8设置在所述第四频率调谐盲孔和所述第五频率调谐盲孔之间的主耦合窗口位置；第一感性耦合调谐盲孔9设置在所述第二频率调谐盲孔和所述第四频率调谐盲孔之间的交叉耦合窗口位置。
第一频率调谐盲孔1和第二频率调谐盲孔2之间形成第一耦合窗口12，第二频率调谐盲孔2和第三频率调谐盲孔3之间形成第二耦合窗口23，第三频率调谐盲孔3和第四频率调谐盲孔4之间形成第三耦合窗口34，第四频率调谐盲孔4和第五频率调谐盲孔5之间形成第四耦合窗口45，第五频率调谐盲孔5和第六频率调谐盲孔6之间形成第五耦合窗口56。六个介质谐振腔之间的五个主耦合窗口使电磁信号从第一频率调谐盲孔1所在的介质谐振腔按照顺序传输至第六频率调谐盲孔6所在的介质谐振腔。第二频率调谐盲孔2和第四频率调谐盲孔4之间形成第一交叉耦合窗口24，第二频率调谐盲孔2和第五频率调谐盲孔5之间形成第二交叉耦合窗口25。
图2示出了图1中的交叉耦合介质滤波器的耦合极性图。其中，第一主耦合窗口12、第三主耦合窗口34和第五主耦合窗口56产成电感耦合，由于在第二主耦合窗口23位置增加了第一容性耦合调谐盲孔7使得耦合极性发生相位反转产生了负耦合，在第四主耦合窗口45位置增加了第二容性耦合调谐盲孔8使得耦合极性也发生相位反转产生了负耦合。第一交叉耦合窗口24和第二交叉耦合窗口25产生电感耦合，其中第一交叉耦合窗口24增加了第一感性耦合调谐盲孔设置9可增强电感耦合。
图3示出了图1中的交叉耦合介质滤波器的频率响应图。通过上述的介质谐振腔、频率调谐盲孔、耦合窗口、容性耦合调谐盲孔和感性耦合调谐盲孔可使交叉耦合介质滤波器形成带外低端的两个传输零点，增强交叉耦合介质滤波器的带外抑制能力。交叉耦合介质滤波器主耦合与交叉耦合存在容性与感性两种极性耦合，感性耦合通过第一主耦合窗口12、第三主耦合窗口34、第五主耦合窗口56、第一交叉耦合窗口24和第二交叉耦合窗口25的面积大小来决定，窗口尺寸越大耦合越强，反之亦然；容性耦合则通过第二主耦合窗口23中的第一容性耦合调谐盲孔7和第四主耦合窗口45中的第二容性耦合调谐盲孔8的深度来控制，孔深需超过介质谐振主体厚度的1/3。其中第一感性耦合调谐盲孔9深度不超过介质谐振主体厚度的1/3。通过调整其盲孔深度和金属屏蔽层部分可调谐最强极点c1的强弱。通过调整第一感性耦合调谐盲孔9在第一交叉耦合窗口24中的位置也可相应调谐低端最强极点c1的强弱，距离第二频率调谐盲孔2与第四频率调谐盲孔4中轴线位置越近极点越强，反之亦然。通过改变第二交叉耦合窗口25的尺寸可调谐低端次强极点c2的强弱，窗口越大极点越强，反之亦然。
示例二：
图4示出了本申请实施例提供的一种交叉耦合介质滤波器的正视图。如图4所示，介质谐振主体100上设置有呈u型依次排列的第一频率调谐盲孔1、第二频率调谐盲孔2、第三频率调谐盲孔3、第四频率调谐盲孔4、第五频率调谐盲孔5和第六频率调谐盲孔6；第三容性耦合调谐盲孔设置10设置在所述第一频率调谐盲孔1和所述第二频率调谐盲孔2之间的主耦合窗口位置；第二感性耦合调谐盲孔设置11在所述第二频率调谐盲孔2和所述第四频率调谐盲孔4之间的交叉耦合窗口位置。
第一频率调谐盲孔1和第二频率调谐盲孔2之间形成第一耦合窗口12，第二频率调谐盲孔2和第三频率调谐盲孔3之间形成第二耦合窗口23，第三频率调谐盲孔3和第四频率调谐盲孔4之间形成第三耦合窗口34，第四频率调谐盲孔4和第五频率调谐盲孔5之间形成第四耦合窗口45，第五频率调谐盲孔5和第六频率调谐盲孔6之间形成第五耦合窗口56。六个介质谐振腔之间的五个主耦合窗口使电磁信号从第一频率调谐盲孔1所在的介质谐振腔按照顺序传输至第六频率调谐盲孔6所在的介质谐振腔。第二频率调谐盲孔2和第四频率调谐盲孔4之间形成第一交叉耦合窗口24，第二频率调谐盲孔2和第五频率调谐盲孔5之间形成第二交叉耦合窗口25。
图5示出了图4中的交叉耦合介质滤波器的耦合极性图。其中，第二主耦合窗口23、第三主耦合窗口34、第四主耦合窗口45和第五主耦合窗口56产成电感耦合，由于在第一主耦合窗口12位置增加了第三容性耦合调谐盲孔10使得耦合极性发生相位反转产生了负耦合。第一交叉耦合窗口24和第二交叉耦合窗口25产生电感耦合，其中第一交叉耦合窗口24增加了第二感性耦合调谐盲孔设置11可增强电感耦合。
图6示出了图4中的交叉耦合介质滤波器的频率响应图。通过上述的介质谐振腔、频率调谐盲孔、耦合窗口、容性耦合调谐盲孔和感性耦合调谐盲孔可使交叉耦合介质滤波器形成带外高端的两个传输零点，增强交叉耦合介质滤波器的带外抑制能力。交叉耦合介质滤波器主耦合与交叉耦合存在容性与感性两种极性耦合，感性耦合通过第二主耦合窗口23、第三主耦合窗口34、第四主耦合窗口45、第五主耦合窗口56、第一交叉耦合窗口24和第二交叉耦合窗口25的面积大小来决定，窗口尺寸越大耦合越强，反之亦然；容性耦合则通过第一主耦合窗口12中的第三容性耦合调谐盲孔10的深度来控制，孔深需超过介质谐振主体厚度的1/3，作用为消除第二交叉耦合窗口25带来的寄生耦合，避免其影响交叉耦合介质滤波器带外抑制性能。其中第二感性耦合调谐盲孔11深度不超过介质谐振主体厚度的1/3。通过调整其盲孔深度和金属屏蔽层部分可调谐最强极点l1的强弱。通过调整第二感性耦合调谐盲孔11在第一交叉耦合窗口24中的位置也可相应调谐高端最强极点l1的强弱，距离第二频率调谐盲孔2与第四频率调谐盲孔4中轴线位置越近极点越强，反之亦然。通过改变第二交叉耦合窗口25的尺寸可调谐高端次强极点l2的强弱，窗口越大极点越强，反之亦然。
本申请实施例提供的交叉耦合介质滤波器，通过引入容性耦合调谐盲孔与感性耦合调谐盲孔，实现通带高、低单边2个传输零点，使零点的排布可以更加灵活，不但方便调谐零点强弱，还具备易加工成型的结构外形。从而提高交叉耦合介质滤波器的设计灵活性、降低了成本。
图7示出了本申请实施例提供的一种无线通信基站设备200，包括本申请实施例中的任意一种交叉耦合介质滤波器100。
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本申请的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本实用新型的范围。因此，本实用新型的恰当范围将根据权利要求确定。
1.一种交叉耦合介质滤波器，包括介质谐振主体，其特征在于：
所述介质谐振主体上开设有通槽和/或通孔，以形成u型排列的至少六个介质谐振腔；
每个所述介质谐振腔设置有对应的频率调谐盲孔；
在预设的相邻所述频率调谐盲孔之间的耦合窗口位置设置容性耦合调谐盲孔和感性耦合调谐盲孔；其中，所述频率调谐盲孔、所述容性耦合调谐盲孔和所述感性耦合调谐盲孔均设置于所述介质谐振主体的同一表面上。
2.根据权利要求1所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振主体的材质为陶瓷。
3.根据权利要求1所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于，还包括：
金属屏蔽层，设置于所述频率调谐孔、所述容性耦合调谐盲孔和所述感性耦合调谐盲孔的内表面或侧壁上。
4.根据权利要求1所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于：
所述容性耦合调谐盲孔的深度超过所述介质谐振主体厚度的1/3；
所述感性耦合调谐盲孔的深度不超过所述介质谐振主体厚度的1/3。
5.根据权利要求1所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于：
所述介质谐振腔为六面体。
6.根据权利要求5所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于：
所述介质谐振腔为长方体或正方体。
7.根据权利要求1-6任一项所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于：
所述介质谐振主体上设置有呈u型依次排列的第一频率调谐盲孔、第二频率调谐盲孔、第三频率调谐盲孔、第四频率调谐盲孔、第五频率调谐盲孔和第六频率调谐盲孔；
第一容性耦合调谐盲孔设置在所述第二频率调谐盲孔和所述第三频率调谐盲孔之间的主耦合窗口位置；
第二容性耦合调谐盲孔设置在所述第四频率调谐盲孔和所述第五频率调谐盲孔之间的主耦合窗口位置；
第一感性耦合调谐盲孔设置在所述第二频率调谐盲孔和所述第四频率调谐盲孔之间的交叉耦合窗口位置。
8.根据权利要求1-6任一项所述的交叉耦合介质滤波器，其特征在于：
所述介质谐振主体上设置有呈u型依次排列的第一频率调谐盲孔、第二频率调谐盲孔、第三频率调谐盲孔、第四频率调谐盲孔、第五频率调谐盲孔和第六频率调谐盲孔；
第三容性耦合调谐盲孔设置在所述第一频率调谐盲孔和所述第二频率调谐盲孔之间的主耦合窗口位置；
第二感性耦合调谐盲孔设置在所述第二频率调谐盲孔和所述第四频率调谐盲孔之间的交叉耦合窗口位置。
9.一种无线通信基站设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的交叉耦合介质滤波器。
技术总结