CN115051127B - 腔体滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种腔体滤波器，包括壳体及由所述壳体围设形成的谐振腔，所述谐振腔内设有第一谐振器，所述壳体外设有第一射频连接器，所述第一谐振器通过第一连接组件与所述第一射频连接器相连，所述第一连接组件包括输入输出端子和电路板，所述电路板上设有传输带线，所述输入输出端子的一端与所述第一谐振器相连，所述输入输出端子的另一端经所述电路板上的传输带线与所述第一射频连接器相连。本发明的腔体滤波器的射频连接器设置于壳体之外，便于腔体滤波器通过该射频连接器连接外部设备，合理地设置腔体滤波器与相连接的外部设备之间的布局关系，使得腔体滤波器在通信设备中的布局更为灵活，适应更多的应用场景。

Description

腔体滤波器

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种腔体滤波器。

背景技术

随着5G移动通信技术的发展，滤波器呈现小型化的发展趋势，介质滤波器以其小体积与质量轻等优点，而受到业内人员的欢迎。但是，随之介质滤波器体积的减小，为了保证介质滤波器的性能而不可避免地在介质滤波器的表面设置金属层以及介质滤波器的介质材料自身的损耗等问题，使得介质滤波器的损耗偏大，介质滤波器的性能下降。传统的金属腔体滤波器的性能虽然较优，但金属腔体滤波器的体积较大与质量重，不利于安装使用。

而且，滤波器安装于通信设备中，在通信设备中具有众多的器件，传统的滤波器因射频接头的限制，使得通信设备需要为滤波器设置特定的安装位置，以使得滤波器可通过其与对应的射频器件与外部射频设备相连接，因滤波器需设置特定的安装空间，从而增加了滤波器的安装难度，不便于安装使用。

发明内容

本发明的首要目的在于解决上述问题至少之一而提供一种腔体滤波器。

为满足本发明的各个目的，本发明采用如下技术方案：

适应本发明的目的之一而提供一种腔体滤波器，包括壳体及由所述壳体围设形成的谐振腔，所述谐振腔内设有第一谐振器，所述壳体外设有第一射频连接器，所述第一谐振器通过第一连接组件与所述第一射频连接器相连，所述第一连接组件包括输入输出端子和电路板，所述电路板上设有传输带线，所述输入输出端子的一端与所述第一谐振器相连，所述输入输出端子的另一端经所述电路板上的传输带线与所述第一射频连接器相连。

进一步的，所述壳体上设有供所述输入输出端子的另一端伸出的端口，所述输入输出端子和所述端口对应焊接于所述电路板上所述传输带线的一端，所述第一射频连接器焊接于所述电路板上的所述传输带线的另一端。

进一步的，所述传输带线与所述腔体滤波器的阻抗匹配相关。

具体的，所述输入输出端子设于所述第一谐振器的底部。

具体的所述谐振腔内还设有低通滤波元件，所述低通滤波元件的一端经馈线 与所述第一谐振器相连，所述低通滤波元件的另一端设有所述输入输出端子。

进一步的，所述谐振腔内还设有第二谐振器，所述壳体外设有第二射频连接器，所述第二谐振器通过第二连接组件与所述第二射频连接器相连。

具体的，所述第二连接组件包括抽头馈线。

具体的所述第二连接组件包括用于固定第二射频连接器的基座，所述基座与所述电路板等厚平齐设置于壳体的同一表面上。

具体的所述电路板包括与壳体相应表面相向设置的第一表面，所述第一表面包括第一区域与第二区域，所述第一区域与所述相应表面于电路板的厚度方向上的投影相重合，所述第一射频连接器设置于第二区域。

进一步的所述第一谐振器与所述第二谐振器之间设有相互感性耦合和/或容性耦合的多个谐振器。

相对于现有技术，本发明的优势如下：

首先，本发明的腔体滤波器的射频连接器设置于壳体之外，便于腔体滤波器通过该射频连接器连接外部设备，合理地设置腔体滤波器与相连接的外部设备之间的布局关系，使得腔体滤波器在通信设备中的布局更为灵活，适应更多的应用场景。

其次，本发明的腔体滤波器的射频连接器设置于壳体之外，使得谐振腔内无需预留用于容置射频连接器的空间，从而减少谐振腔需要使用的空间，缩小谐振腔的体积，减轻重量。谐振腔在缩小体积后，不会因体积的减小而影响腔体滤波器的辐射性能，且在缩小体积减轻质量后，便于腔体滤波器的安装使用。

再次，传统的滤波器将射频接头设置于谐振腔之内，将极大地影响滤波器的辐射性能。本发明的腔体滤波器的射频连接器设置于壳体之外，使得射频连接器不会因设置于谐振腔之内而影响腔体滤波器的辐射性能，也即是说，本发明的腔体滤波器通过将射频连接器设置腔体之外，将提高腔体滤波器的辐射性能，且缩小腔体滤波器的体积与减轻质量。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明典型实施例的腔体滤波器的结构示意图。

图2为本发明典型实施例的腔体滤波器的***示意图。

图3为本发明典型实施例的腔体滤波器的俯视视角的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提供了一种腔体滤波器，该腔体滤波器通过将其两个射频连接器外置，使得腔体滤波器可灵活调整其在通信设备中的布局，适用更多应用场景。

在本发明的典型实施例中，结合图1至图3，所述腔体滤波器100包括壳体110与由壳体110围设形成谐振腔112，所述谐振腔112内设有第一谐振器120与第二谐振器160，所述第一谐振器120通过设置于壳体110之外的第一射频连接器130与外部设备电性连接，所述第二谐振器160通过设置于壳体110之外的第二射频连接器200与另一外部设备相电性连接。

具体言之，所述第一谐振器120通过第一连接组件与所述第一射频连接器130相连接，所述第一连接组件包括输入输出端子141与电路板142。所述电路板142上设有传输带线143，所述第一射频连接器130与传输带线143设置于电路板142的第一表面1421上，且传输带线143与第一射频连接器130相连接。

结合图3，所述输入输出端子141设置于谐振腔112内，该输入输出端子141包括朝向相反的第一端与第二端，输入输出端子141的第一端与第一谐振器120的输出端相连接，输入输出端子141的第二端与设置于电路板142上的传输带线143相连，以使得第一谐振器120与设置于电路板142上的第一射频连接器130相连接。

所述壳体110对应所述输入输出端子141设有安装孔113，所述安装孔113包括设置于壳体110外表面上的端口1131。所述输入输出端子141的第二端设置于所述安装孔113中，且所述输入输出端子141的第二端贯穿所述安装孔113，与所述端口1131相平齐，或者该第二端相对于端口1131向谐振腔112内缩。所述输入输出端子141的第二端设置于安装孔113中，安装孔113可对输入输出端子141定位，以稳固安装输入输出端子141。

所述输入输出端子141的第二端上设有第一焊盘1412，所述第一焊盘1412凸出于第二端。所述电路板142对应输入输出端子141的第二端上的第一焊盘1412与安装孔113的端口1131在第一表面1421上设有第二焊盘1422，所述第一焊盘1412与安装孔113的端口1131焊接于所述电路板142的第二焊盘1422上。

且，因输入输出端子141的第二端与安装孔113的端口1131相平齐或相对于端口1131向谐振腔112内缩，焊液可被容置与第一焊盘1412与输入输出端子141之间的凹槽之中和第二焊盘1422与第一表面1421之间的凹槽之中，使得第二端与安装孔113的端口1131和电路板142的第一表面1421相平齐，第二端与安装孔113的端口1131不会凸出于电路板142的第一表面1421，使得第二端与安装孔113的端口1131可牢固的焊接于电路板142上，从而使得输入输出端子141与壳体110分别焊接于电路板142上，以双重固定电路板142，使得输入输出端子141与壳体110不会从电路板142上脱落。

所述传输带线143的第一端与所述第二焊盘1422相连接，所述传输带线143的第二端与所述第一射频连接器130相连接，以通过传输带线143连接焊接于第一焊盘1412上的输入输出端子141和第一射频连接器130。

所述传输带线143设置于电路板142的第一表面1421上，分别连接输入输出端子141与第一射频连接器130，为使得传输带线143与腔体滤波器100的相阻抗匹配，将传输带线143的长度与腔体滤波器100阻抗匹配相关联。如此，在实际应用时，可以利用设于腔体滤波器100以外的电路板142上的传输带线143来实现腔体滤波器100的阻抗匹配，相对于传统的需要在腔体滤波器内设置阻抗匹配结构或者对腔体滤波器内部排腔设计进行调整来满足阻抗匹配要求，更加有利于实现腔体滤波器的结构简化和小型化。具体的，可以通过传输带线143的长度，线宽以及PCB材料等所决定的PCB阻抗与腔体滤波器100的阻抗实现匹配。

所述第一射频连接器130设置于电路板142上，第一射频连接器130包括外导体132与设置于外导体132之内的内导体131，所述内导体131的第一端与传输带线143相连接，内导体131的第二端与外部设备相连接。

在一个实施例中，所述内导体131的第一端上设有第三焊盘（未示出），所述电路板142的第一表面1421上还设有第四焊盘（未示出），所述外导体132设有面向第四焊盘的连接端1321，所述第一射频连接器130通过其内导体131的第一端的第三焊盘和外导体132的连接端1321与电路板142上的第四焊盘相焊接，以将第一射频连接器130双重焊接固定于电路板142上。

所述内导体131的第二端上设有第五焊盘，所述第五焊盘用于外部设备相焊接，以使得第一射频连接器130与相对应外部设备相焊接连接。

在一个实施例中，所述第一射频连接器130的外导体132呈开放状，所述内导体131呈柱状，以使得第一射频连接器130整体呈喇叭状。

结合图2和图3，所述电路板142的第一表面1421包括第一区域1425与第二区域1424，所述第一区域1425与壳体110的第一侧面111相贴合，所述第二区域1424不与壳体110的表面相贴合。电路板142的第二焊盘1422设置于第一区域1425上，电路板142的第四焊盘设置于第二区域1424上。具体言之，在电路板142的厚度方向，第一区域1425的投影与第一侧面111的投影相重合，也即是说，电路板142的第一区域1425与壳体110的第一侧面111完全贴合。在电路板142的厚度方向上，第二区域1424的投影不与第一侧面111的投影相重合，也即是说，第二区域1424相对于第一侧面111突出设置。具体而言，第二区域1424自第一区域1425的长度方向或宽度方向相外延伸设置，或者，第二区域1424自第一侧面111的长度或宽度方向向外延伸设置。如此，将电路板142的第一表面1421分为两个区域，将壳体110与第一射频连接器130分离设置于该两个区域内，第一射频连接器130的设置方式不会受谐振腔112的内部空间的约束，以便于设置于壳体110之外的第一射频连接器130与相对应的外部设备相连接，且第一射频连接器130的电气性能也不会受到谐振腔112的影响。

所述腔体滤波器100还包括低通滤波元件150，所述低通滤波元件150的第一端151与第一谐振器120的输入端相连接，低通滤波元件150的第二端与所述输入输出端子141的第一端连接。所述低通滤波元件150的第一端151通过馈线210与第一谐振器120的输入端相连接。通过设置上述低通滤波元件150，可以极大的改善远端抑制，从而进一步优化腔体滤波器100的电气性能。优选的，低通滤波元件150沿安装孔113的轴向方向延伸设置，且所述低通滤波元件150呈柱状。在一个实施例中，所述低通滤波元件150包括所述输入输出端子141。

在一个实施例中，所述第一谐振器120沿安装孔113的轴向方向延伸设置，第一谐振器120的输入端与输入输出端子141的第二端相连接，也即是说，输入输出端子141设置于第一谐振器120的底部。如此，可以利用第一谐振器120直接引出输入输出端子141，从而简化腔体滤波器100的端口结构。第一谐振器120与输入输出端子141均沿安装孔113的轴向方向设置，便于将第一谐振器120与输入输出端子141安装于所述腔体滤波器100中，提升加工简易度。

在本发明的典型实施例中，结合图3，所述第二连接组件包括抽头馈线（未示出）与基座172。所述抽头馈线用于连接设置于谐振腔112内的第二谐振器160与设置于谐振腔112之外的第二射频连接器200，且抽头馈线自谐振腔112内引出，以便于抽头馈线连接设置于壳体110内外的第二谐振器160与第二射频连接器200。如此，第二射频连接器200可通过抽头馈线间接与第二谐振器160相连接，避免第二射频连接器200伸入谐振腔112内，无需谐振腔112设置空间以容置第二射频连接器200，以缩小谐振腔112的体积，减轻重量，而且还可避免第二射频连接器200与第二谐振器160直接相连，而相互影响电气性能。优选的，所述第二射频连接器200呈柱状。

具体言之，所述壳体110对应抽头馈线设有通孔，抽头馈线的穿过所述通孔，以便于抽头馈线的第一端与第二谐振器160的输出端相连接，抽头馈线的第二端与第二射频连接器200的第一端相连接，以便于第二谐振器160通过抽头馈线与第二射频连接器200相连接。

第二连接组件的基座172用于将第二射频连接器200固定于壳体110上。基座172与壳体110的第一侧面111相贴合固定设置，以便于固定第二射频连接器200。基座172与壳体110之间通过螺纹连接相固定设置。

在一个实施例中，所述基座172呈板状，基座172包括与壳体110的第一侧面111相贴合的第一表面1721和与第一表面1721相对设置的第二表面1722，所述电路板142也包括与其第一表面1421相对设置的第二表面，基座172的第一表面1721与电路板142的第一表面1421均贴合壳体110的第一侧面111，且基座172与电路板142等厚设置，以使得基座172的第二表面1722与所述电路板142的第二表面处于同一平面上，使得同设置于壳体110的第一侧面111上的电路板142与基座172可稳定地固定设置于各自相连接的外部设置上。尤其，当两个射频连接器各自连接的外部设备的安装面居于同一平面时，本发明的腔体滤波器100可将等厚设置的基座172与电路板142平稳地安装于所连接的两个外部设备的安装面之上，稳固连接。

在一个实施例中，第一射频连接器130与第二射频连接器200分别连接不同的外部设备，该不同的外部设备可为天线与信号输入设备或信号输出设备。具体的第一射频连接器130与第二射频连接器200分别对应连接天线与信号输入设备或信号输出设备。例如，第一射频连接器130连接信号输入设备，第二射频连接器200连接天线，信号自信号输入设备向第一射频连接器130输入，经腔体滤波器100，从第二射频连接器200输出；或者，第一射频连接器130连接天线，第二射频连接器200连接信号输出设备，信号自天线向第一射频连接器130输入，经腔体滤波器100，从第二射频连接器200输出。

在一个实施例中，本发明的腔体滤波器100的第一射频连接器130为信号输入端，第二射频连接器200为信号输出端。或者，腔体滤波器100的第一射频连接器130为信号输出端，第二射频连接器200为信号输出端。

在一个实施例中，所述第一谐振器120与所述第二谐振器160之间还设有多个谐振器，该多个谐振器相互感性耦合和/或容性耦合设置。具体言之，所述多个谐振器之间设有感性耦合结构和/或容性耦合结构，以便于该多个谐振器相互耦合。如此，可提高本发明的腔体滤波器100的滤波性能，优化腔体滤波器100的电气性能。

在一个实施例中，所述壳体110还包括盖体180，所述盖体180用于盖设谐振腔112，所述盖体180对应每个谐振器设置有调谐螺钉190。

在一个实施例中，本发明的腔体滤波器100为低通滤波器。

在一个实施例中，腔体滤波器100的壳体110或者说谐振腔112由金属材料制成。或者，腔体滤波器100的壳体110或者说谐振腔112由非金属材料制成，但在谐振腔112的表面电镀。

综上所述，本发明的腔体滤波器的两个射频连接器设置于壳体之外，便于腔体滤波器通过该两个射频连接器分别连接不同的外部设备，合理地设置腔体滤波器与相连接的不同外部设备之间的布局关系，使得腔体滤波器在通信设备中的布局更为灵活，适应更多的应用场景。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种腔体滤波器，其特征在于，包括壳体及由所述壳体围设形成的谐振腔，所述谐振腔内设有第一谐振器，所述壳体外设有第一射频连接器，所述第一谐振器通过第一连接组件与所述第一射频连接器相连，所述第一连接组件包括输入输出端子和电路板，所述电路板上设有传输带线，所述输入输出端子的一端与所述第一谐振器相连，所述输入输出端子的另一端经所述电路板上的传输带线与所述第一射频连接器相连;

所述壳体对应所述输入输出端子设有安装孔，所述安装孔包括设置于壳体外表面上的端口,所述输入输出端子的第二端设置于所述安装孔中，且所述输入输出端子的第二端贯穿所述安装孔，与所述端口相平齐，或者该第二端相对于端口向谐振腔内缩;

所述输入输出端子的第二端上设有第一焊盘，所述第一焊盘凸出于第二端,所述电路板对应输入输出端子的第二端上的第一焊盘与安装孔的端口设有第二焊盘，所述第一焊盘与安装孔的端口焊接于所述电路板的第二焊盘上。

2.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于：所述壳体上设有供所述输入输出端子的另一端伸出的端口，所述输入输出端子和所述端口对应焊接于所述电路板上所述传输带线的一端，所述第一射频连接器焊接于所述电路板上的所述传输带线的另一端。

3.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述传输带线与所述腔体滤波器的阻抗匹配相关。

4.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述输入输出端子设于所述第一谐振器的底部。

5.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振腔内还设有低通滤波元件，所述低通滤波元件的一端经馈线与所述第一谐振器相连，所述低通滤波元件的另一端设有所述输入输出端子。

6.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振腔内还设有第二谐振器，所述壳体外设有第二射频连接器，所述第二谐振器通过第二连接组件与所述第二射频连接器相连。

7.如权利要求6所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第二连接组件包括抽头馈线。

8.如权利要求6所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第二连接组件包括用于固定第二射频连接器的基座，所述基座与所述电路板等厚平齐设置于壳体的同一表面上。

9.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述电路板包括与壳体相应表面相向设置的第一表面，所述第一表面包括第一区域与第二区域，所述第一区域与所述相应表面于电路板的厚度方向上的投影相重合，所述第一射频连接器设置于第二区域。

10.如权利要求6所述的腔体滤波器，其特征在于，所述第一谐振器与所述第二谐振器之间设有相互感性耦合和/或容性耦合的多个谐振器。