可變帶寬rf濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可變帶寬RF濾波器。所公開的濾波器包括：第一濾波器單元，具有第一帶寬并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)；以及，第二濾波器單元，具有第二帶寬并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)。所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元耦合呈級聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且通過改變所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元的頻率來調(diào)整帶寬。所公開的濾波器具有可利用簡單結(jié)構(gòu)容易地進行帶寬調(diào)整的優(yōu)點。
【專利說明】可變帶寬RF濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及RF濾波器，尤其涉及可用其改變帶寬的RF濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]近來通信系統(tǒng)正在從3G向4G演進。目前現(xiàn)有的通信系統(tǒng)和先進的通信系統(tǒng)是共存的。在這種情況下，已經(jīng)有研究專注于如何充分利用現(xiàn)有的基站設(shè)備，這些研究的成果之一為可調(diào)濾波器技術(shù)。
[0003]隨著通信技術(shù)的發(fā)展，使用現(xiàn)有通信系統(tǒng)的系統(tǒng)帶寬在逐漸減少，而使用新通信系統(tǒng)的系統(tǒng)帶寬在逐漸增加。
[0004]如果開發(fā)出能夠改變帶寬和中心頻率的RF濾波器，那么根據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展遠程改變?yōu)V波器的帶寬和中心頻率而不需要替換現(xiàn)有的設(shè)備將成為可能。
[0005]因此，需要可調(diào)的濾波器，然而現(xiàn)有的研究主要著重于頻率可調(diào)的濾波器，而關(guān)于能夠改變其帶寬的濾波器的研究相對較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的一方面提供一種帶寬可調(diào)濾波器，使用該濾波器可以很容易實現(xiàn)頻率帶寬的改變。
[0008]技術(shù)方案
[0009]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明實施例提供了一種帶寬可調(diào)的濾波器，包括:第一濾波器單元，具有第一頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)；以及，第二濾波器單元，具有第二頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)，其中所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元按照級聯(lián)結(jié)構(gòu)連接。
[0010]所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元可以包括至少一個腔體以及置于每個腔體中的諧振器。
[0011]所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元可分別包括用于改變頻率的第一滑動部件和第二滑動部件，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元的頻率改變可以獨立進行。
[0012]所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元可以包含在同一外殼內(nèi)，所述第一濾波器單元的輸出信號可作為輸入信號提供給所述第二濾波器單元。
[0013]置有所述第一濾波器單元的第一個諧振器的腔體可與輸入連接器連接，并且置有所述第二濾波器單元的最后一個諧振器的腔體可與輸出連接器連接。
[0014]所述第一濾波器單元的最后一個諧振器與所述第二濾波器單元的最后一個諧振器可以通過轉(zhuǎn)移線的方式連接。
[0015]置有所述第一濾波器單元的最后一個諧振器的腔體與置有所述第二濾波器單元的第一個諧振器的腔體之間可以形成有用于信號耦合的耦合窗口。
[0016]靠近所述第一濾波器單元的腔體中的至少一個腔體，可以另外形成有用于形成傳輸零點的第一陷波腔。
[0017]靠近所述第二濾波器單元的腔體中的至少一個腔體，可以另外形成有用于形成傳輸零點的第二陷波腔。
[0018]本發(fā)明的另一方面提供了一種帶寬可調(diào)濾波器，包括:
[0019]外殼；第一濾波器單元，安裝在所述外殼內(nèi)，具有第一頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)；第二濾波器單元，安裝在所述外殼內(nèi)，具有第二頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)；其中，所述第一濾波器單元的輸出信號作為輸入信號提供給所述第二濾波器單元。
[0020]有益效果
[0021]基于本發(fā)明實施例的濾波器，使用簡單的結(jié)構(gòu)，以允許容易地改變帶寬。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器的原理性結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為帶寬隨以級聯(lián)方式連接的各頻率可調(diào)濾波器的共振頻率的變化而改變的過程示意圖；
[0024]圖3示出了表示第一頻率可調(diào)濾波器BPFl的頻率響應(yīng)特性以及第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的頻率響應(yīng)特性的圖(a)和(b)，以及表示濾波器的頻率響應(yīng)的圖(c)，在該濾波器中BPFl和BPF2根據(jù)本發(fā)明的精神級聯(lián)；
[0025]圖4為本發(fā)明另一個實施例的用于應(yīng)對級間共振發(fā)生的帶寬可調(diào)濾波器的框圖；
[0026]圖5示出了表示輸入和輸出端應(yīng)用了陷波腔的BPFl和BPF2的傳輸特性的圖(a)和(b)，以及表示級聯(lián)濾波器的傳輸特性的圖(C)；
[0027]圖6為本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明實施例的滑動部件的剖視圖；
[0029]圖8為本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器中的腔體的剖視圖。

【具體實施方式】
[0030]由于本發(fā)明允許各種變化和多種實施例，在附圖中示出了并且在說明書中詳細描述了具體的實施方式。然而，這并不意味著將本發(fā)明限制為這些特定的實施模式，應(yīng)當理解的是任何改變，等同，和替換，只要不脫離本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍，都包含在本發(fā)明中。在描述附圖的過程中，相似的元件采用相似的標號。
[0031]下面參照附圖，對本發(fā)明的某些實施例進行更詳細地描述。
[0032]圖1為本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器的原理性結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]參照圖1，本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器可以包括以級聯(lián)方式連接的兩個頻率可調(diào)濾波器。
[0034]這里，頻率可調(diào)濾波器指的是濾波器的共振頻率可以通過濾波器的結(jié)構(gòu)變化來改變的濾波器。
[0035]一個例子可以包括，例如，頻率可調(diào)濾波器，其可通過滑動部件的滑動來改變該濾波器的共振頻率。除了基于滑動的頻率可調(diào)濾波器，也可以采用通過旋轉(zhuǎn)濾波器內(nèi)的介電體來改變其頻率的濾波器，還可以采用其他不同類型的頻率可調(diào)濾波器。
[0036]本發(fā)明的一個方面提出了一種帶寬可調(diào)濾波器，該帶寬可調(diào)濾波器以級聯(lián)方式連接了兩個或以上這樣的頻率可調(diào)濾波器，以通過改變各頻率可調(diào)濾波器的中心頻率來改變帶寬。
[0037]通過改變兩個頻率可調(diào)濾波器的共振頻率，可以大幅度地改變帶寬。
[0038]圖2為帶寬隨以級聯(lián)方式連接的各頻率可調(diào)濾波器的共振頻率的變化而改變的過程示意圖。
[0039]在圖2中，位于頂部的圖示出了第一頻率可調(diào)濾波器BPFl的頻帶和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的頻帶，而位于底部的圖僅示出了實質(zhì)上由兩個過濾器(BPF1和BPF2)形成的帶寬。
[0040]參照圖2中的左上圖，可見第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2在不同的頻帶共振并且兩者存在共同的共振帶。
[0041 ] 參照圖2中的左下圖可見，BPFl和BPF2在其中根據(jù)本發(fā)明實施例以級聯(lián)方式連接的帶寬可調(diào)濾波器的通帶為第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2共同的共振帶(也就是第一頻率可調(diào)濾波器的共振帶與第二頻率可調(diào)濾波器的共振帶的交集)。
[0042]采用基于本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器，能夠通過改變第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的中心頻率來改變帶寬。在圖2中，右上圖顯示了將第一頻率可調(diào)濾波器BPFl的中心頻率移動- fl以及將第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的中心頻率移動+f2后的情形，而右下圖顯示了共振帶如何因頻率的移動而改變。
[0043]參照圖2，可見第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的共同共振帶因上述的中心頻率的移動變窄了，因此BPF1+BPF2級聯(lián)的濾波器的帶寬也變窄了。
[0044]換句話說，通過移動第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的中心頻率能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬的實質(zhì)改變。
[0045]盡管圖2示例性地說明了改變第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的中心頻率以使帶寬變窄的情形，然而對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說采用相同的原理來改變帶寬使得帶寬增大應(yīng)該是顯而易見的。
[0046]而且，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，通過改變第一頻率可調(diào)濾波器BPFl的頻率變化量和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的頻率變化量，能夠在改變中心頻率的同時改變帶寬，這也是顯而易見的。
[0047]圖3示出了表示第一頻率可調(diào)濾波器BPFl的頻率響應(yīng)特性以及第二頻率可調(diào)濾波器BPF2的頻率響應(yīng)特性的圖(a)和(b)，以及表示濾波器的頻率響應(yīng)的圖(c)，在該濾波器中BPFl和BPF2根據(jù)本發(fā)明的精神進行級聯(lián)。
[0048]為了允許通帶的帶寬調(diào)節(jié)，采用一個較寬的低頻帶(1780-1880MHZ)來實現(xiàn)BPF1，并且采用一個比期望頻帶(1805-1880MHZ)更寬的高頻帶(1805-1905MHz)來實現(xiàn)BPF2。參照圖3的圖(c)，可見在BPFl和BPF2之間產(chǎn)生了級間共振，使得兩邊阻帶處的衰減特性惡化。
[0049]圖4為本發(fā)明另一個實施例的用以應(yīng)對級間共振發(fā)生的帶寬可調(diào)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]參照圖4，本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器可以包括第一陷波濾波器400，第一頻率可調(diào)濾波器BPFl，第二頻率可調(diào)濾波器BPF2以及第二陷波濾波器410.
[0051]參照圖4，能夠調(diào)節(jié)頻率的陷波濾波器400，410可以加到各第一頻率可調(diào)濾波器BPFl和第二頻率可調(diào)濾波器BPF2。該陷波濾波器能夠以腔體和諧振器的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，或者能夠以空氣板線短截線的形式實現(xiàn)。
[0052]當陷波濾波器包含在同一外殼內(nèi)時，陷波濾波器可以陷波腔的形式實現(xiàn)，可由下述內(nèi)容結(jié)合圖6看出。
[0053]圖5示出了表示輸入和輸出端應(yīng)用了陷波腔的BPFl和BPF2的傳輸特性的圖(a)和(b)，以及表示級聯(lián)濾波器的傳輸特性的圖(C)。
[0054]從圖5可以看出，由級間共振引起的衰減特性惡化因使用陷波腔(濾波器)而有所改善。
[0055]圖6為本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]參照圖6，本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器可以包括第一頻率可調(diào)濾波器單元600和第二頻率可調(diào)濾波器單元650。第一頻率可調(diào)濾波器單元600和第二頻率可調(diào)濾波器單元650可以獨立地進行濾波，并且首先在第一頻率可調(diào)濾波器單元600進行濾波后，第一頻率可調(diào)濾波器單元600的輸出信號可以提供給第二頻率可調(diào)濾波器單元650。
[0057]第一頻率可調(diào)濾波器單元600可以包括8個諧振器Rl，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，各諧振器置于腔體內(nèi)。第二頻率可調(diào)濾波器單元650可以包括8個諧振器R9，R1, Rll,R12, R13, R14, R15, R16。
[0058]第一頻率可調(diào)濾波器單元600和第二頻率可調(diào)濾波器單元650可以包含在單個外殼中。
[0059]用于改變中心頻率的第一滑動部件610可以放置于第一頻率可調(diào)濾波器單元600的諧振器Rl，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8之上。第二滑動部件620也可以放置于第二頻率可調(diào)濾波器單元650的諧振器R9，R1, Rll, R12，R13，R14，R15，R16之上。
[0060]圖7為本發(fā)明實施例的滑動部件的剖視圖。
[0061]圖7示出了滑動部件610的沿x-x’線的剖視圖。
[0062]參照圖7，本發(fā)明實施例的滑動部件可以包括一個主體700和連接到主體的多個調(diào)節(jié)元件710，調(diào)節(jié)元件710的數(shù)量可以與各濾波器單元的諧振器的數(shù)量對應(yīng)，如果有8個諧振器，如圖6所示的情形，則可將8個調(diào)節(jié)元件連接到主體700。
[0063]調(diào)節(jié)元件710可以由金屬材料制成或者由絕緣材料制成。
[0064]滑動部件的主體700可以通過執(zhí)行機構(gòu)或手左右移動，隨著主體700被移動，連接到主體700的調(diào)節(jié)元件710也被左右移動。
[0065]圖6示出了一個例子，其中第一滑動部件610和第二滑動部件620通過連接到第一滑動部件610的第一執(zhí)行機構(gòu)900和連接到第二滑動部件620的第二執(zhí)行機構(gòu)910被獨立控制。
[0066]圖8為本發(fā)明實施例的帶寬可調(diào)濾波器的腔體的剖視圖。
[0067]參照圖8，滑動部件可置于諧振器R的頂部和濾波器的蓋體800之間。當然，滑動部件也可以置于蓋體之上，調(diào)節(jié)元件710可以通過蓋體上的孔或者類似物插入濾波器。
[0068]調(diào)節(jié)元件710可以根據(jù)滑動部件的主體700的移動一起移動。
[0069]電容值取決于腔體及諧振器R，可以根據(jù)調(diào)節(jié)元件710的移動而變化，濾波器的共振頻率可以根據(jù)電容值的變化而改變。
[0070]第一滑動部件610的移動可以導(dǎo)致第一頻率可調(diào)濾波器單元600的中心頻率變化，而第二滑動部件620的移動可以導(dǎo)致第二頻率可調(diào)濾波器單元650的中心頻率變化。
[0071]對于采用滑動部件使頻率改變的濾波器，已經(jīng)開發(fā)出各種各樣的結(jié)構(gòu)，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這些已知的結(jié)構(gòu)可以被應(yīng)用到本發(fā)明實施例中應(yīng)該是顯然的。
[0072]輸入連接器660可以連接到置有第一頻率可調(diào)濾波器單元600的第一個諧振器Rl的腔體。通過輸入連接器660，輸入信號可以提供給置有第一個頻率可調(diào)濾波器單元600的第一個諧振器Rl的腔體。
[0073]輸出連接器670可以連接到置有第二頻率可調(diào)濾波器單元650的第16個諧振器R16的腔體。由第一頻率可調(diào)濾波器單元600和第二頻率可調(diào)濾波器單元650濾波的信號可通過該輸出連接器670輸出。
[0074]由于第一頻率可調(diào)濾波器單元600和第二頻率可調(diào)濾波器單元650的中心頻率可根據(jù)第一滑動部件610和第二滑動部件620的各自移動而獨立改變，因此能夠改變本發(fā)明實施例的濾波器的帶寬。
[0075]用于移動第一滑動部件610和第二滑動部件620的執(zhí)行機構(gòu)900，910可以被安裝在外殼的內(nèi)部，或者可以連接到外殼的外部。
[0076]可采用不同的結(jié)構(gòu)將第一頻率可調(diào)濾波器單元600的輸出信號提供到第二頻率可調(diào)濾波器單元650。
[0077]如圖6的示例性說明，第一頻率可調(diào)濾波器單元600的最后一個諧振器R8與第二頻率可調(diào)濾波器單元650的第一個諧振器R9可以通過轉(zhuǎn)移(Transit1n)線680連接。
[0078]通過轉(zhuǎn)移線680，第一頻率可調(diào)濾波器單元600的輸出信號可以提供給第二頻率可調(diào)濾波器單元650。
[0079]當然，不同于圖6所示的情形，也能夠通過耦合的方法將第一頻率可調(diào)濾波器單元600的輸出信號提供到第二頻率可調(diào)濾波器單元650，而不采用轉(zhuǎn)移線680。為了將第一頻率可調(diào)濾波器單元600的輸出信號通過耦合方法提供給第二頻率可調(diào)濾波器單元650，可以在置有第一頻率可調(diào)濾波器單元600的最后一個諧振器的腔體與置有第二頻率可調(diào)濾波器單元650的第一個諧振器的腔體之間形成用于耦合的耦合窗口。
[0080]如上所述，具有在單個外殼內(nèi)以級聯(lián)方式連接的兩個濾波器的結(jié)構(gòu)可能會遭受由于級間共振引起的阻帶部分的特性惡化。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,可在阻帶形成傳輸零點(Transmiss1n-Zero),以改善阻帶特性，在第一頻率可調(diào)濾波器單元600和第二頻率可調(diào)濾波器單元650中可以形成用于傳輸零點的2個陷波(Notch)腔。
[0082]第一陷波腔750可以形成在第一頻率可調(diào)濾波器單元600中，第二陷波腔760可以形成在第二頻率可調(diào)濾波器單元650中。
[0083]第一陷波腔750可以靠近置有第一頻率可調(diào)濾波器單元600的第一個諧振器Rl的腔體形成，而第二陷波腔760可以靠近置有第二頻率可調(diào)濾波器單元650的最后一個諧振器R16的腔體形成。
[0084]第一陷波腔750和第二陷波腔760可以為用于形成傳輸零點的腔體，并且可能不參與共振。在第一陷波腔750和第二陷波腔760中也可能形成有諧振器。
[0085]雖然已用具體的例子，包括特定的組成部分，通過有限的實施例和附圖對本發(fā)明進行了如上描述，然而，應(yīng)當理解的是，提供這些僅是為了有助于對本發(fā)明的全面理解，本發(fā)明并不限于上述實施例，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以從以上公開內(nèi)容作出的各種修改和變化，都屬于本發(fā)明。因此，本發(fā)明的精神不應(yīng)限于本文描述的實施例，并且本發(fā)明的范圍應(yīng)被視為不僅包括下面提出的權(quán)利要求，還包括它們的等同物和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種帶寬可調(diào)濾波器，包括: 第一濾波器單元，具有第一頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)；以及， 第二濾波器單元，具有第二頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)， 其中所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元按照級聯(lián)結(jié)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元包括至少一個腔體以及置于每個腔體中的諧振器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元分別包括用于改變頻率的第一滑動部件和第二滑動部件，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元的頻率改變獨立進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元包含在同一外殼內(nèi)，所述第一濾波器單元的輸出信號作為輸入信號提供給所述第二濾波器單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，置有所述第一濾波器單元的第一個諧振器的腔體連接輸入連接器，并且置有所述第二濾波器單元的最后一個諧振器的腔體連接輸出連接器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元的最后一個諧振器與所述第二濾波器單元的最后一個諧振器通過轉(zhuǎn)移線的方式連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，置有所述第一濾波器單元的最后一個諧振器的腔體與置有所述第二濾波器單元的第一個諧振器的腔體之間形成有用于信號率禹合的稱合窗口。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，靠近所述第一濾波器單元的腔體中的至少一個腔體，另外形成有用于形成傳輸零點的第一陷波腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，靠近所述第二濾波器單元的腔體中的至少一個腔體，另外形成有用于形成傳輸零點的第二陷波腔。
10.一種帶寬可調(diào)濾波器，包括: 夕卜殼; 第一濾波器單元，安裝于所述外殼中，所述第一濾波器單元具有第一頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)；以及 第二濾波器單元，安裝于所述外殼中，所述第二濾波器單元具有第二頻帶并具有能夠改變頻率的結(jié)構(gòu)； 其中，所述第一濾波器單元的輸出信號作為輸入信號提供給所述第二濾波器單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元包括至少一個腔體以及置于每個腔體中的諧振器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元分別包括用于改變頻率的第一滑動部件和第二滑動部件，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元的頻率改變獨立進行。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶寬可調(diào)濾波器，其中，所述第一濾波器單元和所述第二濾波器單元以級聯(lián)方式連接。
【文檔編號】H01P1/20GK104205481SQ201380016413
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】千東完 申請人:Ace技術(shù)株式會社