[发明专利]一种腔体滤波器及腔体滤波器的耦合结构

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种腔体滤波器及腔体滤波器的耦合结构。 

背景技术

滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用于通信领域，尤其是射频通信领域。在通信系统完成信号发射和接收的基站中，滤波器被用于选择通信信号，滤除通信信号频率外的杂波或干扰信号。 

目前，基站系统中普遍采用腔体滤波器。如图1所示，腔体滤波器包括腔体110，腔体中的谐振杆120，以及耦合结构130，在滤波器设计时，耦合强弱是重要的参数之一，其直接影响滤波器时延，进而影响滤波器带宽。对于通带较窄的腔体滤波器，通常采用耦合杆131和耦合盘132的耦合结构130，即耦合杆的一端连接输入/输出端口，另一端连接耦合盘，由天线接收的信号通过腔体滤波器的输入端进入腔体滤波器，再通过该耦合结构，进而经过多个谐振腔后，由该腔体滤波器的输出端输出。 

耦合盘与谐振杆形成电容以实现电耦合，进而完成信号传输。其中，电容公式为： 

C＝εS/(4πkD) 

有上述公式可知，当耦合盘材料确定后，通过增加电容进而减小时延，主要有以下几种方式： 

1.增加耦合盘横截面积S； 

2.减小耦合盘与谐振杆之间的距离D； 

3.增加耦合结构中心距底面距离H。 

在上述几种加载电容的方法中，为了减小时延如果过分增加或减小上述值，都将会影响滤波器的其他电性能指标： 

1.增加“S”：耦合盘横截面积，第一，横截面积增大，当谐振杆存在谐振盘时，电击穿风险加大，功率容量受限制；第二，横截面积增大，耦合结 构质量加重。 

2.增加“D”：耦合盘与谐振杆之间的距离，虽然减小耦合面与谐振杆的间距能增加电容，但此关键值会影响其他电性能指标如频率、品质因数等。但频率对D过于敏感，增加或减小间距，频率都会有显著变化，且过分减小D则电击穿风险加大，功率也将受限制。 

3.“H”：耦合结构中心距底面距离，此距离过高或过低都会影响频率、功率等，且连接高度改变则需弯曲，容易影响其他电性能，造成许多不稳定因素。 

由上述原因可知，耦合盘方式有其自身难以抗拒的不足，在带宽较窄的情况下，往往为了满足带宽指标而把耦合盘做的较大、较厚且离谐振杆距离较近，从而滤波器电击穿风险增加、功率容量受到限制且质量变重。在耦合盘高度已经确定的情况下，耦合盘不能过大以致太靠近谐振盘，也不能太靠近谐振杆，这样又会由于电容加载量不够而使时延不够小，从而无法满足其电性能指标要求。 

采用耦合杆和耦合盘的形式存在有一定局限性：耦合盘机加好后尺寸不易再变，调试只能通过改变耦合盘与谐振杆间距离和耦合盘高度，存在一定局限性。且耦合盘体积、质量较大，成本较高。在目前的基站和系统中，对滤波器的重量要求越来越严格，使得在规定重量下设计带宽较窄且指标精度要求较高的滤波器较难实现。 

发明内容

本发明提供了一种腔体滤波器及腔体滤波器的耦合结构，可以解决现有技术中耦合结构存在的不足。 

本发明的一种腔体滤波器，包括腔体，装配于腔体内的谐振杆以及腔体内的耦合结构，所述耦合结构包括耦合杆和耦合线圈，所述耦合线圈位于所述耦合杆的端部，所述耦合线圈与所述谐振杆的侧面相对，所述耦合结构固定于腔体上。 

优选的，所述耦合杆的一端连接有耦合线圈，所述耦合杆的另一端连接于所述腔体上的输入/输出端口。 

优选的，所述耦合杆的两端都连接有耦合线圈，所述耦合杆固定在所述腔体内的隔离壁上。 

优选的，所述耦合线圈由一匝线圈或者多匝线圈绕制而成。 

优选的，所述耦合线圈的单匝线圈的平面形状为矩形、圆形或者正方形。 

优选的，所述耦合杆的端部与所述耦合线圈的几何中心相连。 

优选的，所述耦合线圈与所述耦合杆一体成型。 

优选的，所述耦合线圈还可以与所述耦合杆焊接。 

本发明还提供了一种腔体滤波器的耦合结构，包括耦合杆和耦合线圈，所述耦合线圈位于所述耦合杆的一端。 

优选的，所述耦合杆的一端连接有耦合线圈。 

优选的，所述耦合杆的两端均连接有耦合线圈。 

本发明的腔体滤波器及腔体滤波器的耦合结构采用了耦合线圈代替耦合盘的耦合结构，可以灵活的改变影响电容的的各个参数，使电容更易增大或减小，方便调试的进行，且在满足滤波器电性能指标要求的情况下，耦合结构的质量得到减轻，从而节约了材料，有效的减小了整个滤波器的质量，降低了生产成本。