專利名稱：腔體濾波器、雙工器、合路器及其傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種腔體濾波器、雙工器、合路器及其傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，各種頻段、各種制式的通信設(shè)備不斷出現(xiàn)并投入使用。為了避免各種通信系統(tǒng)信號(hào)之間，包括自身設(shè)備之間的收發(fā)相互干擾，需要使用濾波器進(jìn)行濾波。特別是在無線基站和直放站上，通常采用腔體濾波器，在不相鄰的諧振腔間引入額外的交叉耦合，在阻帶產(chǎn)生有限傳輸零點(diǎn)，以此來增加截止頻率的陡度，提高濾波器的抗干擾性能。圖I所示為現(xiàn)有的一種腔體濾波器1’，其包括腔體10’、諧振器11’、12’、13’、耦
合探針2’以及介質(zhì)卡座3’。介質(zhì)卡座3’與腔體10’的底面相接。耦合探針2’包括探針本體和設(shè)于探針本體兩端的耦合盤，大致呈“工”型。探針本體卡接在介質(zhì)卡座3’上，從而使耦合探針2’固定在腔體10’內(nèi)，與腔體10’無接觸，兩耦合盤分別平行于諧振器11’和13’，并保持有耦合間距S。上述結(jié)構(gòu)的腔體濾波器I’采用了電容性交叉耦合方式取代了次路徑中電感性交叉耦合，諧振器11’和13’連接信號(hào)輸入輸出端。參見圖2，當(dāng)輸入高于諧振頻率的信號(hào)時(shí)，主路徑11’一 12’一 13’的傳輸相位偏移量是-90° -90° -90° =-270°，次路徑11’一 13’的傳輸相位偏移量是+90°，兩條路徑信號(hào)相位差為0，所以在傳輸通帶的右邊(高端)不會(huì)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。當(dāng)輸入低于諧振頻率的信號(hào)時(shí)，主路徑11’ 一 12’ 一 13’的傳輸相位偏移量是-90° +90° -90° =_90°，次路徑11’一 13’的傳輸相位偏移量為+90°，兩條路徑型號(hào)相位差為180°，反向疊加后等于0，從而使傳輸通帶的左邊(低端)產(chǎn)生一個(gè)傳輸零點(diǎn)。為滿足腔體濾波器I’設(shè)計(jì)所需傳輸零點(diǎn)的頻率，可通過調(diào)節(jié)耦合間距S和耦合盤直徑來實(shí)現(xiàn)。但發(fā)明人在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的腔體濾波器I’存在以下缺陷
I、耦合探針2’裝配復(fù)雜，濾波器生產(chǎn)成本高。上述結(jié)構(gòu)的腔體濾波器I’對耦合間距S的尺寸的精度要求很高，但是在批量生產(chǎn)中由于加工設(shè)備精度和裝配過程中產(chǎn)生的誤差，加上耦合探針2’幾乎沒有可調(diào)整性，導(dǎo)致耦合間距S的尺寸很難保持一致性，進(jìn)而增加了濾波器的調(diào)試時(shí)間，有的甚至需要返工、重新裝配或者更換不同長度的耦合探針以滿足濾波器的整體指標(biāo)，造成生產(chǎn)成本額外增加。2、由于介質(zhì)卡座原材料為PTFE (聚四氟乙烯，Poly Tetra Fluoro Ethylene),其采購價(jià)格相對昂貴，加上卡座的加工工藝復(fù)雜，導(dǎo)致介質(zhì)卡座的價(jià)格居高不下，增加了物料成本。3、由于受耦合探針2’的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，對于梳狀濾波器等“一”字排列的結(jié)構(gòu)布局，傳輸零點(diǎn)很難實(shí)現(xiàn)，從而限制了交叉耦合方式在腔體濾波器中的應(yīng)用范圍
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題在于，提供一種裝配簡單、成本低廉、應(yīng)用范圍廣的腔體濾波器、雙工器、合路器以及便捷的傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種腔體濾波器，包括腔體和在腔體內(nèi)依次排布的第一、第二、第三諧振器，并形成第一諧振器經(jīng)第二諧振器至第三諧振器的傳輸主路徑，和第一諧振器至第三諧振器的傳輸次路徑，還包括
耦合跳線，沿所述傳輸次路徑設(shè)置于所述第一諧振器至第三諧振器之間，一端裝配在所述第三諧振器上，另一端裝配在所述腔體上。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種腔體濾波器的傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法，包括以下步驟 判斷實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻率與設(shè)計(jì)傳輸零點(diǎn)頻率差異；
通過升高跳線基座高度使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)右移；或者 降低跳線基座高度使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)左移。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種包括前述腔體濾波器的雙工器和合路器。本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益的效果由于耦合跳線的耦合部長度可以預(yù)先設(shè)定，耦合跳線與腔體和諧振器的裝配簡單，無需像現(xiàn)有技術(shù)一樣不斷調(diào)節(jié)耦合間距S，節(jié)省了裝配工時(shí)，對裝配人員技能要求大大降低，從而減少裝配人員出錯(cuò)概率。并且，此耦合跳線可以通過鈑金沖壓成型，一致性高，成本極低，相對于現(xiàn)有傳輸零點(diǎn)結(jié)構(gòu)，特別是在批量生產(chǎn)中，可以使產(chǎn)品生產(chǎn)成本和原料采購成本降低40%左右，極大了提高了產(chǎn)品在市場的競爭力。


圖I是現(xiàn)有腔體濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I所示現(xiàn)有腔體濾波器的交叉耦合傳輸路徑示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例一腔體濾波器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例一腔體濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例一腔體濾波器的交叉耦合傳輸路徑示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例二腔體濾波器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例二腔體濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例三腔體濾波器的傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例一
請參照圖3、圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供一種腔體濾波器1，包括腔體10、諧振器
11、12、13和耦合跳線2。諧振器11、12、13置于腔體10內(nèi)，在本實(shí)施例中呈直角三角形排列，諧振器11和13分別位于直角三角形斜邊兩端，并分別連接信號(hào)輸入輸出端，形成諧振器11 — 12 — 13的傳輸主路徑，以及諧振器11 — 13的傳輸次路徑。耦合跳線2進(jìn)一步包括耦合部21和裝配部22。耦合部21的長度為入/4，入表示設(shè)計(jì)所需傳輸零點(diǎn)頻率對應(yīng)的波長。A /4波長終端開路相當(dāng)于內(nèi)導(dǎo)體的感性和分布電容的串聯(lián)，也就相當(dāng)于串聯(lián)諧振電路，因此在諧振頻率上阻抗為零，從而使此段信號(hào)傳輸處于短路狀態(tài)；而入/4波長終端短路，相當(dāng)于內(nèi)導(dǎo)體的感性直接接地(也就是外導(dǎo)體)，而內(nèi)外導(dǎo)體之間的分布電容依然存在，也就相當(dāng)于并聯(lián)諧振電路，因此在諧振頻率上阻抗為無窮大，從而使此段信號(hào)傳輸處于開路狀態(tài)，在諧振器11 — 13的傳輸次路徑上形成電容耦合效應(yīng)，使腔體濾波器I的傳輸通帶左邊(低端)產(chǎn)生所需的傳輸零點(diǎn)。如圖5所示，為本實(shí)施例腔體濾波器I的交叉耦合傳輸路徑示意圖。當(dāng)輸入高于諧振頻率的信號(hào)時(shí)，主路徑諧振器11 — 12 — 13的傳輸相位偏移量是-90° -90° -90° =-270°，次路徑諧振器11 — 13的傳輸相位偏移量是+90°，兩條路徑信號(hào)相位差為0，所以在傳輸通帶的右邊(高端)不會(huì)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。當(dāng)輸入低于諧振頻率的信號(hào)時(shí)，主路徑諧振器11 — 12 — 13的傳輸相位偏移量是-90° +90° -90° =-90°，次路徑諧振器11 —13的傳輸相位偏移量為+90°，兩條路徑型號(hào)相位差為180°，反向疊加后等于0，從而使腔體濾波器的傳輸通帶的左邊(低端)產(chǎn)生一個(gè)傳輸零點(diǎn)。耦合部21沿傳輸次路徑設(shè)置在諧振器11和13之間的腔體底面，一端通過跳線基座3固定在諧振器13上，另一端和裝配部22相連。耦合部21為金屬材料制成，例如鋁合金、銅合金等。耦合部21可以是多種形狀，例如圓柱狀、條狀、線狀等，在本實(shí)施例中為細(xì)長 薄片，這樣有利于開模沖壓成型，提高生產(chǎn)效率。裝配部22用于將耦合跳線2固定在腔體10上，對其形狀和與耦合部21的位置關(guān)系均無特別要求，在本實(shí)施例中裝配部22與耦合部21相互垂直，并平行于諧振器11。跳線基座3位于腔體10的底面，凸設(shè)于諧振器13外緣。本實(shí)施例中跳線基座為一螺母。裝配時(shí)，耦合跳線2的耦合部21的一端通過緊固螺釘41固定在跳線基座3上，耦合跳線2的裝配部22通過緊固螺釘42固定在腔體10上。本實(shí)施例中的腔體濾波器1，由于耦合跳線2的耦合部21長度可以預(yù)先設(shè)定，耦合跳線2與腔體10和諧振器13的裝配簡單，無需像現(xiàn)有技術(shù)一樣不斷調(diào)節(jié)耦合間距S，節(jié)省了裝配工時(shí)，對裝配人員技能要求大大降低，從而減少裝配人員出錯(cuò)概率。并且，此耦合跳線2可以通過鈑金沖壓成型，一致性高，成本極低，相對于現(xiàn)有傳輸零點(diǎn)結(jié)構(gòu)，特別是在批量生產(chǎn)中，可以使產(chǎn)品生產(chǎn)成本和原料采購成本降低40%左右，極大了提高了產(chǎn)品在市場的競爭力。對于生產(chǎn)加工和裝配過程中產(chǎn)生的不可避免的誤差，本實(shí)施例通過設(shè)置調(diào)諧螺桿5來克服。調(diào)諧螺桿5裝配在腔體濾波器I的腔體10的蓋板(未圖示)上，可以對濾波器傳輸零點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)試。根據(jù)耦合效應(yīng)原理公式
/ = I/2 r,jLC，調(diào)諧螺桿5調(diào)節(jié)L值，使其在一定范圍內(nèi)微變從而讓傳輸零點(diǎn)趨近于需要
的值。具體而言，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)諧螺桿5，實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)向左偏移，反之，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)諧螺桿5，實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)向右偏移。實(shí)施例二
對于梳狀腔體濾波器，其諧振器呈“一”字型排列，現(xiàn)有技術(shù)中的耦合探針方式則無法實(shí)施。為此，請參照圖6、圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例二提供一種腔體濾波器6，包括腔體60、諧振器61、62、63和耦合跳線7。諧振器61、62、63置于腔體60內(nèi)，在本實(shí)施例中呈“一”字型排列，諧振器61和63分別位于“一”字型兩端，并連接信號(hào)輸入輸出端，形成諧振器61 — 62 — 63的傳輸主路徑，以及諧振器61 — 63的傳輸次路徑。耦合跳線2進(jìn)一步包括耦合部21和裝配部22。耦合部21的長度為入/4，入表示設(shè)計(jì)所需傳輸零點(diǎn)頻率對應(yīng)的波長。和實(shí)施例一相同，本實(shí)施例中在諧振器61 — 63的傳輸次路徑上形成電容耦合效應(yīng)，使腔體濾波器6的傳輸通帶左邊(低端)產(chǎn)生所需的傳輸零點(diǎn)。本實(shí)施例腔體濾波器6的交叉耦合傳輸路徑示意圖可類似參照圖5所示。跳線基座8位于腔體60的底面，凸設(shè)于諧振器63外緣。本實(shí)施例中跳線基座為一螺母。由于本實(shí)施例中諧振器61、62、63為“一”字型排布，因此凸設(shè)于諧振器63外緣的跳線基座8非常便于連接耦合跳線7。耦合部71沿傳輸次路徑設(shè)置在諧振器61和63之間的腔體底面，并平行于諧振器61和63。耦合部71 —端通過跳線基座8固定在諧振器63上，另一端和裝配部72相連。耦合部71為金屬材料制成，例如鋁合金、銅合金等。耦合部71可以是多種形狀，例如圓柱、條狀、線狀等，在本實(shí)施例中為細(xì)長薄片，這樣有利于開模沖壓成型，提高生產(chǎn)效率。裝配部72 用于將耦合跳線7固定在腔體60上，對其形狀和與耦合部71的位置關(guān)系均無特別要求，在本實(shí)施例中裝配部72與耦合部71相互垂直，并平行于諧振器61。裝配時(shí)，耦合跳線7的耦合部71的一端通過緊固螺釘91固定在跳線基座8上，耦合跳線7的裝配部72通過緊固螺釘92固定在腔體60上。與實(shí)施例一相似，為克服生產(chǎn)加工和裝配過程中產(chǎn)生的不可避免的誤差，本實(shí)施例也設(shè)置有調(diào)諧螺桿5’，裝配在腔體濾波器6的腔體60的蓋板(未圖示)上，此不贅述。本實(shí)施例中的腔體濾波器6，除了具有實(shí)施例一所列舉的技術(shù)效果之外，由于耦合跳線7的簡單結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用在多種布局的腔體濾波器中，例如S型、L型、U型等腔體布局，使得本發(fā)明的適用性更加廣泛，為研發(fā)設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)對比過程中提供更多的腔體布局選擇，提高研發(fā)效率。另外，本發(fā)明還分別提供包括前述腔體濾波器的雙工器和合路器。實(shí)施例三
本發(fā)明實(shí)施例一和二所提供的腔體濾波器，在傳輸次路徑上引入了電容性交叉耦合，使腔體濾波器的傳輸通帶的左邊(低端)產(chǎn)生一個(gè)傳輸零點(diǎn)。雖然通過控制耦合跳線(2、7)的耦合部(21、71)長度值，能夠基本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需的傳輸零點(diǎn)頻率，但考慮到生產(chǎn)加工和裝配過程中產(chǎn)生的不可避免的誤差，為求更加精確地使傳輸零點(diǎn)頻率滿足設(shè)計(jì)要求，本發(fā)明實(shí)施例三提供一種傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法，包括
判斷實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻率與設(shè)計(jì)傳輸零點(diǎn)頻率差異；
通過升高跳線基座高度使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)右移；或者 降低跳線基座高度使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)左移。根據(jù)耦合效應(yīng)原理公式，升高跳線基座高度將使電容效應(yīng)降低，
從而降低C值，使諧振頻率f增大，傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)右偏；反之降低跳線基座高度將使電容效應(yīng)增強(qiáng)，C值增大，諧振頻率f減小，傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)左偏。請參照圖8所示,m2處所示為實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻率，如果較設(shè)計(jì)的傳輸零點(diǎn)頻率低，則通過升高跳線基座高度，使傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)右偏，得到m3 ;反之，使傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)左偏，得到ml。
經(jīng)過上述調(diào)試，使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻率與設(shè)計(jì)傳輸零點(diǎn)頻率偏差值非常微小時(shí)，再通過調(diào)諧螺桿微調(diào)，具體的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)諧螺桿，使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)向右偏移；或者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)諧螺桿，使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)向左偏移。相對于現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)節(jié)耦合間距S，本實(shí)施例中調(diào)節(jié)跳線基座高度非常容易，跳線基座結(jié)構(gòu)也較簡單，材料價(jià)格低廉，也可通過更換不同高度的跳線基座來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。加上調(diào)諧螺桿進(jìn)行微調(diào)的操作也很簡單，因此本實(shí)施例的傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法非常便捷。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上實(shí)施例中，雖然對各部件、結(jié)構(gòu)的名稱、 位置關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)說明，但這并不是對本發(fā)明做出的限制，不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍。任何依本發(fā)明所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種腔體濾波器，包括腔體和在腔體內(nèi)依次排布的第一、第二、第三諧振器，并形成第一諧振器經(jīng)第二諧振器至第三諧振器的傳輸主路徑，和第一諧振器至第三諧振器的傳輸次路徑，其特征在于，還包括 耦合跳線，沿所述傳輸次路徑設(shè)置于所述第一諧振器至第三諧振器之間，一端裝配在所述第三諧振器上，另一端裝配在所述腔體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腔體濾波器，其特征在于，還包括 跳線基座，位于所述腔體的底面，凸設(shè)在所述第三諧振器外緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腔體濾波器，其特征在于，所述耦合跳線進(jìn)一步還包括 耦合部，通過所述跳線基座裝配在所述第三諧振器上； 裝配部，一端和所述耦合部相連，另一端裝配在所述腔體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腔體濾波器，其特征在于所述耦合部和裝配部相互垂直，所述裝配部平行于所述第一諧振器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的腔體濾波器，其特征在于所述耦合部通過緊固螺釘裝配在所述跳線基座上，所述裝配部也通過緊固螺釘裝配在所述腔體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腔體濾波器，其特征在于所述耦合跳線為細(xì)長金屬片或者金屬線。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腔體濾波器，其特征在于所述第一、第二、第三諧振器呈直角三角形排列，第一諧振器和第三諧振器分別位于直角三角形斜邊兩端。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腔體濾波器，其特征在于所述第一、第二、第三諧振器呈“一”字型排列，第一諧振器和第三諧振器分別位于“一”字型兩端。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述腔體濾波器的傳輸零點(diǎn)頻率調(diào)試方法，其特征在于，包括以下步驟 判斷實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻率與設(shè)計(jì)傳輸零點(diǎn)頻率差異； 通過升高跳線基座高度使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)右移；或者 降低跳線基座高度使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)左移。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于還包括 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)諧螺桿，使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)向右偏移；或者 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)諧螺桿，使實(shí)際傳輸零點(diǎn)頻點(diǎn)向左偏移。
11.一種雙工器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的腔體濾波器。
12.—種合路器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的腔體濾波器。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種腔體濾波器，包括腔體和在腔體內(nèi)依次排布的第一、第二、第三諧振器，并形成第一諧振器經(jīng)第二諧振器至第三諧振器的傳輸主路徑，和第一諧振器至第三諧振器的傳輸次路徑，還包括耦合跳線，沿所述傳輸次路徑設(shè)置于所述第一諧振器至第三諧振器之間，一端裝配在所述第三諧振器上，另一端裝配在所述腔體上。本發(fā)明實(shí)施例的腔體濾波器由于裝配簡單，節(jié)省了裝配工時(shí)，對裝配人員技能要求大大降低，從而減少裝配人員出錯(cuò)概率。并且，此耦合跳線可以通過鈑金沖壓成型，一致性高，成本極低，相對于現(xiàn)有傳輸零點(diǎn)結(jié)構(gòu)，特別是在批量生產(chǎn)中，可以使產(chǎn)品生產(chǎn)成本和原料采購成本降低40%左右，極大了提高了產(chǎn)品在市場的競爭力。
文檔編號(hào)H01P11/00GK102683769SQ20111016075
公開日2012年9月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者吳芬 申請人:吳芬