CN102683779B - 通信腔体器件及其椭圆函数型高通滤波通路 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开一种椭圆函数型高通滤波通路，包括腔体与盖板，所述腔体设有纵长型空腔，沿空腔纵长方向线性排列设置多个依次容性耦合的导体棒，于该纵长方向两端的导体棒分别与该腔体上设置的两个连接端口容性耦合，其中：相邻导体棒之间和/或导体棒与连接端口之间用于实现容性耦合的各一端，其中第一端形成套筒，第二端形成芯柱，第二端的芯柱置于第一端的套筒内形成开路同轴线，实现容性耦合；所述第一端与第二端之间还设置有耦合元件，耦合元件为两面覆盖导电层且可供所述芯柱穿过的片状介质件，该两个导电层分别与该第一端和第二端相连接。该高通滤波通路结构简单、方便调谐，且有通带宽、***损耗小、带外抑制度高等特点。

Description

通信腔体器件及其椭圆函数型高通滤波通路

【技术领域】

本发明涉及一种用于对通信信号进行高通滤波的通信腔体器件，具体涉及一种椭圆函数型高通滤波通路。

【背景技术】

随着三网融合的发展，由广播电视频段和移动通信频段的合路产生了各种各样的需求。广播电视***和移动通信***的合路有其特殊性，一方面两***之间需要较高的隔离度，另一方面由于整个移动通信频段相对更宽，使得传统观念上合路器由带通滤波器来实现的方式无法满足需求，这时，便需要采用高通滤波器才能解决问题。

传统的高通滤波器倾向于采用串联电容，但串联电容本身很难实现，因而一般采用集总参数的方式。然而，集总参数方式实现的高通滤波器存在损耗大、驻波大等先天缺陷，限制了其应用。

CN2059532U号专利公告，揭示一种低损耗宽带高通滤波器，其采用同轴传输线的方式实现了切比雪夫型高通滤波器，结构独特，但是对于过渡带窄、带外抑制高的应用场景，依然无法满足需求。

另一方面，CN2059532U号专利公告所揭示的技术方案，其结构基本固化，不便于灵活调节各种参数，对于产品多样化并无助益。

【发明内容】

本发明的首要目的在于克服上述不足，提供一种结构灵活、电气性能优良且满足三网融合应用的椭圆函数型高通滤波通路。

本发明的另一目的在于提供一种包含所述椭圆函数型高通滤波通路的合路器/双工器/滤波器等通信腔体器件。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的椭圆函数型高通滤波通路，包括相盖装的腔体与盖板，所述腔体设有纵长型空腔，沿空腔纵长方向线性排列设置多个依次容性耦合的导体棒，于该纵长方向两端的导体棒分别与该腔体上设置的两个连接端口容性耦合，此外：

相邻导体棒之间和/或导体棒与连接端口之间用于实现容性耦合的各一端，其中第一端形成套筒，第二端形成芯柱，第二端的芯柱置于第一端的套筒内形成开路同轴线，实现容性耦合；

所述第一端与第二端之间还设置有耦合元件，耦合元件为两面覆盖导电层且可供所述芯柱穿过的片状介质件，该两个导电层分别与该第一端和第二端相连接。

进一步，至少一个所述的导体棒设有与之对应的并联谐振单元。

根据本发明的一种实施例所揭示，所述并联谐振单元包括固定于该相应的导体棒上的介质板、置入腔体预设孔槽以与腔体形成开路同轴线的谐振柱，以及设置在该介质板上用于连接所述导体棒和所述谐振柱的微带线。所述介质板设有缺口，以该缺口卡入所述导体棒预设的凹槽中实现固定。较佳的，对应每个所述的谐振柱，均设有一个穿过所述盖板的调谐螺杆。

根据本发明的另一实施例所揭示，所述并联谐振单元包括预设的调谐棒，该调谐棒穿过腔体侧面预设的螺纹孔并置入所述导体棒上预设的槽孔中，以使该调谐棒与该导体棒形成开路同轴线。较佳的，所述调谐棒与所述导体棒槽孔之间设有介质套。

具体的，所述耦合元件呈盘状，其中间设有供所述芯柱穿过的通孔。

进一步，对应所述导体棒的上方，设有多个穿过所述盖板的调谐螺杆。较佳的，所述第二端的芯柱与第一端的套筒之间设有介质套。所述各导体棒被介质块支撑于所述空腔上方。

本发明的通信腔体器件，其为合路器、双工器、滤波器中任意一种，其包含如前所述的椭圆函数型高通滤波通路。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明通过相邻导体棒之间的各一端实现串联电容，除了相邻导体棒之间以芯柱和套筒实现耦合电容之外，还增设耦合元件加强电容耦合，可以借助修改耦合元件上的导电层来调节等效电容的耦合量；此外，其所增设的并联谐振单元也允许通过调节调谐螺杆或调谐棒来实现等效电容耦合量的调整，还可以改变传输零点的位置。

2、通过本发明所采用的结构所实现的滤波通路，具有通带宽、***损耗小、带外抑制度高等特点。例如，具体通带频段为885-2700MHz，***损耗≤1.0dB，并且对DC-800MHz的抑制度≥30dB。

3、结构上，以多个元件相嵌套的方式实现串联电容，使得本发明具有体积小、方便安装，适合大批量生产等优点。

【附图说明】

图1为本发明的椭圆型函数高通滤波通路第一实施例的组装结构示意图；

图2为图1基础上的细节，示出相邻两个导体棒之间的组装结构示意图；

图3为本发明的椭圆型函数高通滤波通路第二实施例的局部组装结构示意图，示出在其中一个导体棒上设置调谐棒的图示。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

请参阅图1，本发明的椭圆函数型高通滤波通路第一实施例的组装结构示意图中，该高通滤波通路在一个金属腔体2中设计形成，主要包括形成于金属腔体2内的纵长型的空腔20、位于该空腔20的纵长方向两侧并固定在金属腔体2的腔壁上的两个连接端口31、32，以及沿该空腔20的纵长方向线性排列依次电容耦合以形成串联电容的若干导体棒4，位于该空腔20纵长方向两端的导体棒4分别与该两个连接端口31、32的内导体310、320容性耦合连接，以实现信号在两个连接端口31、32之间的传输。所述金属腔体2的空腔20上方还设置有盖板1，盖板1与腔体2相螺锁固定。

结合图1和图2，所述各导体棒4大致呈纵长型柱状，各个导体棒4均通过设置在所述空腔20底部的介质块5予以支撑，使各导体棒4避免与空腔20的腔壁相接触。每相邻两个导体棒401、402之间，采用电容耦合的方式实现连接。因此，灵活地指定两个导体棒401、402相互靠近的各一端中的任意一端为第一端41，则另一端为第二端42，第一端41、第二端42在此处的定义显然分别属于两个相邻的不同导体棒401、402，它们分别相对设置。为说明的便利，定义具有所述第一端41的导体棒4为第一导体棒401，而具有所述第二端42的导体棒4为第二导体棒402。

进一步请继续参阅图2，其中的第一导体棒401的所述第一端41被设计成套筒41，第二导体棒402的所述第二端42被设计成芯柱42，该芯柱42插置于该套筒41中实现该两个相邻导体棒401、402之间的容性耦合。当然，可以互换两个导体棒401、402的角色，即在第二导体棒402上设置所述具有套筒41的第一端41，而在第一导体棒402上设置所述具有芯柱42的第二端42。任意一个导体棒4，也可以将其纵长方向的两端同时设置成所述具有套筒41的第一端41或所述具有芯柱42的第二端42，此时与之相对的相邻导体棒4的相应端，便应被对应地设计成所述具有芯柱42的第二端42或所述具有套筒41的第一端41。由此可见，相邻导体棒4之间的电容耦合关系的形成是非常灵活的，可以依照以上给出的方式进行适当的设置。

相邻导体棒4之间的这种电容耦合关系，同样适用于纵长空腔20两端的导体棒4与相邻近的连接端口31、32之间的连接。具体而言，将朝向所述连接端口31、32的导体棒4的一端设计成具有套筒41的第一端41，将连接端口31、32的内导体310、320伸出以形成具有芯柱42的第二端42，以连接端口31、32的内导体310、320套入与之相邻的导体棒4的套筒41中实现电容耦合。两个连接端口31、32均可以采用这样的设置实现。同理，也可以将两个连接端口31、32的内导体310、320设计成套筒41，而将与之相邻的导体棒4的相应端设计成芯柱42，以实现彼此的电容耦合。由此可见，导体棒4与连接端口31、32之间的电容耦合关系也是可以依照本发明给出的既有连接方式灵活实现的。

为了进一步加强前述相邻导体棒4之间、导体棒4与连接端口31、32之间的电容耦合关系中的耦合量，采用片状介质件设计一耦合元件40，该耦合元件40呈盘状，盘的两面均覆盖设置导电层（未图示），导电层的面积、形状、位置依据耦合量的实际需求而灵活设定，耦合元件40的中部设置一通孔409。灵活地为每处或部分具有电容耦合关系的连接设置所述耦合元件40，令相互连接的第一端41和第二端42中，第二端42的芯柱42穿过耦合元件40的通孔409后，置于第一端41的套筒41中实现耦合，其中耦合元件40的一个面的导电层与第一端41的套筒41电性连接，另一个面的导电层与第二端42的芯柱42电性连接。通过这样的设置，便可以通过修改耦合元件40的两个导电层的形状和大小，达到调节电容耦合关系的耦合量的目的。

此外，为了加强容性连接关系，在所述第一端41的套筒41与第二端42的芯柱42之间设置一介质套43，确保芯柱42与套筒41之间的绝缘。

如前所述，多个导体棒4之间、导体棒4与连接端口31、32之间采用上述的电容耦合连接方式实现连接，可以实现信号在两个连接端口31、32之间的传输。在两两导体棒4之间通过芯柱42与套筒41相组装的方式构成具有低阻抗特性的开路同轴线，用于等效滤波通路的串联电容。同样的方式也可以适用于导体棒4与连接端口31、32之间。

进一步请重新参阅图1，本实施例中，每个所述的导体棒4均对应设置有并联谐振单元（未标号），该并联谐振单元包括一介质板61、印制在介质板61上的微带线63，以及设置在腔体2的预设孔槽60中的谐振柱62。

所述的介质板61底部设置一缺口610，以该缺口610卡套在相应的导体棒4上预设的环形凹槽408中，以便实现介质板61在空腔20中的固定。介质板61的一个侧边所对应的腔体2上，预设有一柱状的所述孔槽60，所述谐振柱62与介质板61的该侧边相固定，并置入所述腔体2的预设孔槽60中，构成具有低阻抗特性的开路同轴线。所述微带线63印制在介质板61表面，一端连接所述相应的导体棒4，另一端连接所述谐振柱62，以实现该并联谐振单元的串联电感。此外，在盖板1上设置若干穿过盖板1自身以便到达所述谐振柱62的调谐螺杆67，以便借助该些调谐螺杆67在外部对并联谐振单元进行调谐。

本发明中，可以依据实际需要选择是否为导体棒4设置所述并联谐振单元，利用并联谐振单元中的谐振柱62的外径、高度的变化，同理可以实现耦合量的调节。

除此之外，本发明还在盖板1上，对应于所述各导体棒4的位置上方，分别设置有调谐螺杆47，以便借助该些调谐螺杆47在外部实现调谐。

以上第一实施例所揭示的本发明的椭圆函数型高通滤波通路，调节方式灵活多样的特点。

请参阅图3，本发明的椭圆函数型高通滤波通路的第二实施例中，揭示一种不同于前一实施例所揭示的并联谐振单元（未标号），该并联谐振单元包括若干预设的调谐棒71。在所述腔体2的一个侧面上设置若干贯通至所述纵长空腔20的螺纹孔70，所述的各个导体棒4对应所述各个螺纹孔70预设径向深入的槽孔74，所述各调谐棒71一一对应地穿过所述各个螺纹孔70，其深入的一端711置入一个相应所述导体棒4的槽孔74内以与之实现电容耦合，且调谐棒71的该深入端711与导体棒4的该槽孔74之间套设一介质套72以确保容性连接，各调谐棒71的外置端712则与所述腔体2的相应的螺纹孔70螺纹连接。通过单独调节每一调谐棒71深入与其相应的槽孔74的深度，可以实现耦合量的调节。从而实现对滤波通路的控制。

本实施例的设计较之前一实施例，显然具有更简洁的特点。

综上所述，本发明所述的椭圆函数型高通滤波通路，采用分布参数式实现，结构简单、方便调谐，且有通带宽、***损耗小、带外抑制度高等特点。能够广泛应用于移动通信设备领域。例如实测案例中，具体通带频段为885-2700MHz，***损耗≤1.0dB，并且对DC-800MHz的抑制度≥30dB。该高通滤波通路可以用作合路器、滤波器或者双工器等通信腔体2器件。

本发明尽管只给出以上实施例，但是，本领域内普通技术人员在通读本说明书后，结合公知常识，应能联想到更多的具体实施方式，但是这样的具体实施方式并不超脱本发明权利要求的精神，任何形式的等同替换或简单修饰均应视为被本发明所包括的实施例。

Claims (12)

1.一种椭圆函数型高通滤波通路，包括相盖装的腔体与盖板，所述腔体设有纵长型空腔，沿空腔纵长方向线性排列设置多个依次容性耦合的导体棒，于该纵长方向两端的导体棒分别与该腔体上设置的两个连接端口容性耦合，其特征在于：

相邻导体棒之间和/或导体棒与连接端口之间用于实现容性耦合的各一端，其中第一端形成套筒，第二端形成芯柱，第二端的芯柱置于第一端的套筒内形成开路同轴线，实现容性耦合；

所述第一端与第二端之间还设置有耦合元件，耦合元件为两面覆盖导电层且可供所述芯柱穿过的片状介质件，该两面覆盖的导电层分别与该第一端和第二端相连接。

2.根据权利要求1所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，至少一个所述的导体棒设有与之对应的并联谐振单元。

3.根据权利要求2所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，所述并联谐振单元包括固定于该与之对应的导体棒上的介质板、置入腔体预设孔槽以与腔体形成开路同轴线的谐振柱，以及设置在该介质板上用于连接所述导体棒和所述谐振柱的微带线。

4.根据权利要求3所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，所述介质板设有缺口，以该缺口卡入所述导体棒预设的凹槽中实现固定。

5.根据权利要求3所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，对应每个所述的谐振柱，均设有一个穿过所述盖板的调谐螺杆。

6.根据权利要求2所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，所述并联谐振单元包括预设的调谐棒，该调谐棒穿过腔体侧面预设的螺纹孔并置入所述导体棒上预设的槽孔中，以使该调谐棒与该导体棒形成开路同轴线。

7.根据权利要求6所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，所述调谐棒与所述导体棒槽孔之间设有介质套。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，所述耦合元件呈盘状，其中间设有供所述芯柱穿过的通孔。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，对应所述导体棒的上方，设有多个穿过所述盖板的调谐螺杆。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，所述第二端的芯柱与第一端的套筒之间设有介质套。

11.根据权利要求1至7中任意一项所述的椭圆函数型高通滤波通路，其特征在于，各个所述导体棒被介质块支撑于所述空腔上方。

12.一种通信腔体器件，其为合路器、双工器、滤波器中任意一种，其特征在于，其包含如权利要求1至11中任意一项所述的椭圆函数型高通滤波通路。