[发明专利]一种5G系统滤波器及其设计方法

说明书

本发明公开了一种5G系统滤波器及其设计方法，所述5G系统滤波器，包括输入端口、输出端口、多模谐振器、腔体和多个调谐装置，所述输入端口和所述输出端口均与所述多模谐振器相连，所述多模谐振器与多个所述调谐装置设置在所述腔体内，所述调谐装置包括第一调谐装置和第二调谐装置；本发明具有较低的插入损耗和较强的带外抑制能力，能够大大降低带外信号进入接收设备的比例，可以改善5G系统接收设备对有用信号的解调能力，抑制5G系统发射设备对其它系统造成的干扰，大幅度提高接收系统的噪声系数，大幅度提高接收设备的灵敏度，能极大改善5G通信系统的系统容量和通信速率；本发明可广泛应用于滤波器设备技术领域。

技术领域

本发明涉及滤波器设备技术领域，尤其是一种5G系统滤波器及其设计方法。

背景技术

滤波器作为5G系统必须使用的微波器件之一，在系统里面起着关键的作用，它能起到频带和信道选择的作用，使得带内信号几乎无阻碍的通过，并且能滤除谐波，抑制杂散和其它干扰信号，可以说，5G系统的正常运行离不开性能优良的滤波器；目前，滤波器的形式有很多种，如集总LC带通滤波器，微带滤波器，腔体滤波器等，但集总LC带通滤波器尺寸较大、插入损耗较大，且不适合于高频段的滤波器；微带滤波器功率偏低，而普通单模腔体滤波器尺寸较大。对于现在正在建设5G系统，其频段较高，频率资源紧张；目前使用的滤波器都不能适用于5G系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种5G系统滤波器及其设计方法。

本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例包括一种5G系统滤波器，包括输入端口、输出端口、多模谐振器、腔体和多个调谐装置，所述输入端口和所述输出端口均与所述多模谐振器相连，所述多模谐振器与多个所述调谐装置设置在所述腔体内，所述调谐装置包括第一调谐装置和第二调谐装置；

所述输入端口用于接收原始信号；

所述输出端口用于输出经所述多模谐振器处理后的信号；

所述多模谐振器用于产生谐振频率在5G系统频段内的多个简并模；

所述第一调谐装置用于使所述多模谐振器产生的多个简并模发生耦合，所述第一调谐装置为多个所述调谐装置中的一个；

所述第二调谐装置用于控制所述5G系统滤波器的传输零点，所述第二调谐装置为多个所述调谐装置中的一个。

进一步地，所述多模谐振器为圆柱形介质谐振器，所述圆柱形介质谐振器采用磁导率为1，损耗正切为0.0002，介电常数为24的介质，所述圆柱形介质谐振器通过调整圆柱形的直径和高度，改变谐振频率。

进一步地，所述第一调谐装置和所述第二调谐装置为金属螺杆或介质螺杆；所述金属螺杆或介质螺杆的长度由多个所述简并模的耦合系数决定；当所述第一调谐装置和所述第二调谐装置为介质螺杆时，在所述介质螺杆的外层电镀铜或银。

进一步地，所述输入端口和所述输出端口均通过金属探针与所述多模谐振器相连；通过调整所述金属探针的大小及所述金属探针连接所述多模谐振器的位置，调整输入输出耦合的大小。

进一步地，所述输入端口和所述输出端口均通过带有金属圆片的金属探针与所述多模谐振器相连；通过调整所述金属圆片离所述多模谐振器的距离，调整输入输出耦合的大小。

进一步地，所述5G系统滤波器还包括支撑块，所述支撑块为圆柱形介质支撑块，通过设置所述圆柱形介质支撑块的高度，确定所述多模谐振器的谐振频率和所述多模谐振器的外部品质因数。另一方面，本发明实施例包括一种5G系统滤波器的设计方法，包括：

确定多模谐振器的第一指标，所述第一指标包括多模谐振器的材料、形状尺寸、谐振频率、谐振模式及谐振模式之间的耦合系数；