全文摘要
本实用新型揭示了一种滤波器，包括滤波器框架和至少两个谐振器，相邻两个谐振器之间耦合连接，每个谐振器包括主体部和折弯部，主体部的一端与滤波器框架一体成型接地，折弯部由主体部的另一端折弯形成。本实用新型通过谐振器的特定结构实现了滤波器的体积更小型化，同时也使得滤波器实现交叉耦合的方式更简洁，对产品的整体性能更有益。
主设计要求
1.一种滤波器，其特征在于，包括：滤波器框架，其内形成有容纳空间；设置于所述容纳空间内的且沿一条信号传输路径分布的至少两个谐振器，在所述信号传输路径上的相邻两个所述谐振器之间耦合连接，每个所述谐振器包括主体部和折弯部，所述主体部的一端与滤波器框架一体成型接地，所述折弯部包括首折弯部和末折弯部，所述首折弯部和末折弯部连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构，或所述折弯部包括首折弯部、至少一中间折弯部和末折弯部，所述中间折弯部将首折弯部和末折弯部连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构。
设计方案
1.一种滤波器，其特征在于，包括：
滤波器框架，其内形成有容纳空间；
设置于所述容纳空间内的且沿一条信号传输路径分布的至少两个谐振器，在所述信号传输路径上的相邻两个所述谐振器之间耦合连接，每个所述谐振器包括主体部和折弯部，所述主体部的一端与滤波器框架一体成型接地，所述折弯部包括首折弯部和末折弯部，所述首折弯部和末折弯部连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构，或所述折弯部包括首折弯部、至少一中间折弯部和末折弯部，所述中间折弯部将首折弯部和末折弯部连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述首折弯部由主体部的另一端向一个方向或两个方向折弯形成。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器内还设置有至少一个分隔壁，所述分隔壁与滤波器框架的内壁之间形成有耦合间隙且与滤波器框架一体成型，所述分隔壁将所述容纳空间分隔为多个容纳腔室，所述谐振器的主体部与所述分隔壁一体成型接地，和\/或与滤波器框架的内壁一体成型接地。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器内的信号传输路径根据所述分隔壁按U字型或S型传输。
5.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器内设置一个分隔壁，所述分隔壁一体成型于所述滤波器框架的中部，所述滤波器内的信号传输路径根据所述分隔壁按U字型传输。
6.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器内设置多个间隔分布的分隔壁，且相邻两个分隔壁分别与相对的两个滤波器框架内壁形成耦合间隙，所述滤波器内的信号传输路径根据所述分隔壁按S字型传输。
7.根据权利要求3～6任意一项所述的滤波器，其特征在于，所述分隔壁上设置有耦合开口，不同所述容纳腔室的相邻两个谐振器通过所述耦合开口耦合连接，形成交叉耦合。
8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，不同所述容纳腔室的相邻两个谐振器的主体部通过耦合开口直接连接在一起实现电感交叉耦合。
9.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，不同所述容纳腔室的相邻两个谐振器的折弯部间隔一段距离通过耦合开口实现电容交叉耦合。
10.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括设置于滤波器框架上端的上盖板和设置于滤波器框架下端的下盖板，所述上、下盖板使所述容纳空间封闭，在垂直于上、下盖板方向上，所述谐振器折弯部的厚度大于主体部的厚度。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种滤波器，尤其是涉及一种体积更小型化的滤波器。
背景技术
随着通信技术日新月异的发展，对滤波器的体积要求越来越苛刻。往往需要在有限的微小空间内设计谐振器以及抑制零点来满足带内带外插损抑制要求，而传统的几种滤波器已很难满足这种微小体积下的设计要求。
如申请号为：CN201710149229.5的专利中，公开了一种框架结构方式的滤波器，在该方案中，口字型的框架两面为开放结构，分隔壁将框架内部分成两个空间。垂直于这个分隔壁，有一体型的谐振器。谐振器折弯为L型或T型来缩小空间要求，但是这样的形式对滤波器小型化体积还是有着局限性，难以满足滤波器微小体积的设计要求。
并且，上述谐振器折弯为L型或T型的结构，对谐振器之间的耦合方式也有局限性。具体地，在由分隔壁分割的两个空间内，信号路径以U字形态传输。U字型的传输路径中为了实现交叉耦合，需要在非相邻的两个谐振器中加入导体。此时为了实现容性交叉耦合就要将谐振器和导体以开路形式固定，并为此先将导体固定在绝缘体，再将此配件固定在壳体中。如果要实现感性交叉耦合，就在非相邻的两个谐振器以短路的形势固定导体。此时以焊接的方式将导体短路形式固定在谐振器上，所用的导体以特定的尺寸折弯后结合在谐振器上。
但是上述为了形成交叉耦合，在非相邻的谐振器之间按开路或短路的形式加入片状或线状导体的结构，需要在框架固定添加绝缘体或在谐振器焊接导线形式的导体。此类结构会产生加工费用以及加工公差，并且在谐振器直接焊接或使用其他形式固定片状导体时因位置公差以及间距等因素导致交叉耦合强弱变得非常敏感。所以工序复杂及敏感度增加导致制作成本提高以及产能下降。
另外，因为要保证谐振器之间传输耦合，所以谐振器的排列方向是被限制的，一般信号的传输路径只能是一字或U型，所以输入输出端口位置也不可变，导致无法满足多样化的系统要求，并且为了改变端口位置也需要额外增加结构件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种体积更小型化的滤波器。
为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种滤波器，包括：
滤波器框架，其内形成有容纳空间；
设置于所述容纳空间内的且沿一条信号传输路径分布的至少两个谐振器，在所述信号传输路径上的相邻两个所述谐振器之间耦合连接，每个所述谐振器包括主体部和折弯部，所述主体部的一端与滤波器框架的内壁一体成型接地，所述折弯部包括首折弯部和末折弯部，所述首折弯部和末折弯部连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构，或所述折弯部包括首折弯部、至少一中间折弯部和末折弯部，所述中间折弯部将首折弯部和末折弯部连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构。
优选地，所述首折弯部由主体部的另一端向一个方向或两个方向折弯形成。
优选地，所述滤波器内还设置有至少一个分隔壁，所述分隔壁与滤波器框架的内壁之间形成有耦合间隙且与滤波器框架一体成型，所述分隔壁将所述容纳空间分隔为多个容纳腔室，所述谐振器的主体部与所述分隔壁一体成型接地，和\/或与滤波器框架的内壁一体成型接地。
优选地，所述滤波器内的信号传输路径根据所述分隔壁按U字型或S型传输。
优选地，所述滤波器内设置一个分隔壁，所述分隔壁一体成型于所述滤波器框架的中部，所述滤波器内的信号传输路径根据所述分隔壁按U字型传输。
优选地，所述滤波器内设置多个间隔分布的分隔壁，且相邻两个分隔壁分别与相对的两个滤波器框架内壁形成耦合间隙，所述滤波器内的信号传输路径根据所述分隔壁按S字型传输。
优选地，所述分隔壁上设置有耦合开口，不同所述容纳腔室的相邻两个谐振器通过所述耦合开口耦合连接，形成交叉耦合。
优选地，不同所述容纳腔室的相邻两个谐振器的主体部通过耦合开口直接连接在一起实现电感交叉耦合。
优选地，不同所述容纳腔室的相邻两个谐振器的折弯部间隔一段距离通过耦合开口实现电容交叉耦合。
优选地，所述滤波器还包括设置于滤波器框架上端的上盖板和设置于滤波器框架下端的下盖板，所述上、下盖板使所述容纳空间封闭，在垂直于上、下盖板方向上，所述谐振器折弯部的厚度大于主体部的厚度。
优选地，所述滤波器还包括设置于所述滤波器框架外且与所述容纳空间相通的信号输入端口和信号输出端口，且所述信号输入端口和信号输出端口分别位于所述信号传输路径的两个末端。
优选地，所述上、下盖板采用螺钉固定或焊锡或激光焊接方式分别装配于所述滤波器框架的上、下端。
本实用新型的有益效果是：
1、在滤波器框架中设置一体成型的具有多个折弯(至少有两个折弯部)的谐振器，对于滤波器的小型化有显著效果，且谐振器与框架为一体结构，减少了装配工时费用，减少了累计公差和装配公差，并减少了接触损耗，同时也使滤波器具有较好的PIM(PassiveInter-Modulation，无源互调)性能。
2、每个谐振器的形状可根据需要变更设计，根据谐振器的形状可相应自由设计谐振器之间的耦合方式；此外，结合分隔壁可自由地变化信号的传输路径，传输路径的自由变化进而可以自由选择信号输入\/输出端口的设计位置，提高了滤波器整体的设计灵活性。
3、利用分隔壁的开口部位无需增加结构件就可实现非相邻谐振器之间的交叉耦合，因此可减少因结构件带来的加工及装配公差，减少了产品的加工难度，且加工及装配费用也可大大减少。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的立体结构示意图；
图2是本实用新型实施例1的俯视结构示意图；
图3是本实用新型实施例1信号传输路径的原理示意图；
图4是本实用新型谐振器的结构示意图；
图5是本实用新型实施例1等效电路的原理示意图；
图6是本实用新型实施例1对应电性能曲线示意图；
图7是本实用新型实施例2的立体结构示意图
图8是本实用新型实施例3的立体结构示意图；
图9是本实用新型实施例3的俯视结构示意图。
附图标记：
1、滤波器框架，11、容纳空间，111、容纳腔室，2\/21～26、谐振器，211、主体部，212、首折弯部，213、末折弯部，214、中间折弯部，3、上盖板，4、可调式结构，5、分隔壁，51、耦合开口，6、耦合间隙，7、信号输入端口，8、信号输出端口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本实用新型所揭示的一种滤波器，通过在滤波器框架中设置一体成型的具有多个折弯结构的谐振器，实现滤波器体积更小型化的同时，也实现了谐振器间耦合方式、信号传输路径、信号端口位置等设计的多样化，提高滤波器设计的灵活性；且通过分隔壁上开口的方式实现非相邻谐振器之间的交叉耦合，简化滤波器的结构及加工工序。
结合图1～图3所示，本实用新型所揭示的一种滤波器，包括滤波器框架1和至少两个谐振器2，其中，滤波器框架1的上下两端开口，当然也可替换为仅是上端开口，滤波器框架1内形成中空的供谐振器容纳的容纳空间11，滤波器框架1的上下两面的开口可以分别采用上盖板3和下盖板(图未示)来封装，使其内形成密封的容纳空间11；仅为上端开口时，则只要用上盖板3封装。实施时，上下盖板可以采用螺钉固定或采用焊锡或激光焊接等装配方式。另外，上盖板3上可以增加调节频率和\/或耦合量的可调式结构4，实施时，可调试结构4可以包含螺杆和螺母的配合，也可以采用通过盖板面伸入导体的其他形式等。且上下盖板也可以用PCB板来代替。
多个谐振器2设置于该容纳空间11内，且与滤波器框架1一体成型。谐振器2在该容纳空间11内可以形成多种信号传输路径，如一字型，U型或S型等。如形成一字型信号传输路径时，多个谐振器2在容纳空间11内呈同排分布，从滤波器框架1的一侧壁向相对的另一侧壁的方向分布，形成的信号传输路径即为一字型，且谐振器2所在的平面与滤波器框架1的上下面平行或近似平行，即横向设置于滤波器框架1内。
作为可替换的，滤波器框架1内还可以设置至少一个与滤波器框架1一体成型的分隔壁5，结合图1～图3所示，所述分隔壁5将容纳空间11分隔为多个容纳腔室111，每个容纳腔室111内设置至少两个所述谐振器2，且每个容纳腔室111内的谐振器2分布与上述谐振器2按一字型分布的分布方式相同或类似，可参考上述描述，这里不做赘述。这样，多个容纳腔室111内的滤波器2形成的信号传输路径可以为U型或S型或其他。
分隔壁5设置于相邻两个容纳腔室111之间，用于隔离不同容纳腔室111的谐振器2。分隔壁5与滤波器框架1一体成型，本实施例1中，分隔壁5位于滤波器框架1的中部，将容纳空间11分为两个容纳腔室111，每个容纳腔室111内设置多个谐振器2(如图2和图3所示，上容纳腔室内设置谐振器21～23、下容纳腔室内设置谐振器24～26)。分隔壁5与滤波器框架1的右侧壁不接触，之间形成有耦合间隙6，如图1所示，该耦合间隙6使位于不同容纳腔室的相邻两个谐振器(即谐振器23和24)能够产生耦合。该分隔壁5形成了谐振器21～26之间的信号传输路径，如本实施例1中，信号传输路径为U型。也就是说信号传输路径可以根据分隔壁5的设置位置和设置数量等自由设计。
如图4所示，每个谐振器2具体包括主体部211和折弯部，其中，主体部211的一端接地，在滤波器框架1内不设置分隔壁5时，该接地端可以根据需要与滤波器框架1的任意侧壁一体成型，如与滤波器框架1的后侧壁一体成型，另一端则向靠近滤波器框架1的前侧壁延伸，又如可以与滤波器框架1的左侧壁一体成型，另一端则向靠近滤波器框架1的右侧壁延伸。在设置分隔壁5时，该接地端可以根据需要与分隔壁5一体成型，和\/或与滤波器框架1的任意侧壁一体成型。如图1～3所示，本实施例1中，滤波器21、22、25、26的接地端均与分隔壁5一体成型，而滤波器23、24的接地端则与滤波器框架1右侧壁一体成型。也就是说主体部211的接地端在滤波器框架1内可以上下左右随意变更设计。
折弯部与主体部211的另一端相连且折弯形成，折弯部的折弯形状可根据实际需要自由变更设计，这里不做限制，也就是说谐振器2的形状可以根据需要折弯形成多种设计。具体地，如图4所示，折弯部包括首折弯部212和末折弯部213，其中，首折弯部212由主体部211的另一端向一个方向或两个方向折弯形成；首折弯部212和末折弯部213连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构。或者，作为可替换的，折弯部除包括首折弯部212和末折弯部213外，还可包括至少一个中间折弯部214，其中，首折弯部212由主体部211的另一端向一个方向或两个方向折弯形成，中间折弯部214将首折弯部212和末折弯部213连接形成沿逆时针或顺时针方向盘旋的谐振器结构。
如图4所示，本实施例1中，折弯部与主体部211的另一端相连形成沿顺时针或逆时针方向垂直折弯形成了至少三个折弯，即折弯部包括首折弯部212、中间折弯部214和末折弯部213，其中，首折弯部212与主体部211的另一端相连，形成垂直折弯，中间折弯部与首折弯部212的末端相连，形成垂直折弯，末折弯部213与中间折弯部214的末端相连，形成垂直折弯。与现有L型和T型谐振器相比，本实用新型设计的谐振器结构可实现滤波器的更小型化，且滤波器的频率更低。优选地，在垂直于滤波器框架的上下端的方向，将折弯部增厚，即使折弯部的厚度大于主体部211的厚度，这样可以在同频率的要求下进一步减小谐振器的体积。
在信号传输路径上的相邻两个谐振器2之间电磁混合耦合，具体主耦合方式由谐振器2的形状及排布位置决定，谐振器2之间的耦合量可通过谐振器2之间的耦合面积和间距来调整。需要说明的是，一般的TEM模滤波器的耦合为电耦合(即电容耦合)和磁耦合(即电感耦合)共存，这两种耦合中耦合量大的一种称为主导耦合，而本实用新型滤波器中的主导耦合的模式可以由谐振器2的形状自由选择。如本实施例1中的一体式6阶滤波器，形成的信号传输路径为谐振器21～26所形成的U型路径。
优选地，不同容纳腔室的多组相邻两个谐振器中至少有一组相邻两个谐振器之间耦合连接，实现交叉耦合。如图1～图3所示，不同容纳腔室的相邻两个谐振器之间通过分隔壁5上对应增设的耦合开口51形成交叉耦合传输路径。根据耦合开口51的面积，和\/或通过耦合开口51耦合的谐振器形状及耦合间距来调整交叉耦合的耦合量，且交叉耦合的耦合模式选择根据主导耦合的模式来决定。本实施例1中，分隔壁5上对应谐振器22和25的位置设置一耦合开口51，谐振器22和谐振器25的主体部211通过该耦合开口51直接连接在一起实现电感交叉耦合，即增加了电感交叉耦合，形成了2个传输零点；及分隔壁5上对应谐振器21和26的位置也设置一耦合开口51，使得谐振器21和26的折弯部间隔一段距离，通过该耦合开口51形成电容耦合，即又增加了电容交叉耦合，本实施例中通过一个交叉耦合在通带的高频段，低频段各产生相反相位的两个零点，因此两个交叉耦合产生共4个传输零点。如图5所示的原理图，谐振器22和25之间的交叉耦合为电感耦合，谐振器21和26之间的交叉耦合为电容耦合。如图6所示为对应电性能曲线，通过两个耦合开口51形成的电感交叉耦合和电容交叉耦合，共形成4个零点，因此可实现良好衰减特性的高性能滤波器。每个零点的强弱，位置可独立控制。
进一步地，如图1～图3所示，所述滤波器还包括信号输入端口7和信号输出端口8，这两个端口7、8分别设置在上述信号传输路径的两个末端，信号输入、输出端口7、8位置是根据信号传输路径的方向来决定的，也就是说根据信号传输路径的不同，其设置位置也可以相应不同，所以改变信号传输路径就可以变化信号输入输出接口7、8位置，由上述描述可知，信号传输路径又可以由分隔壁5的设置位置自由设计。在实施例1中，信号输入端口7设置于滤波器框架1外的靠近谐振器21的位置处，信号输出端口8设置于滤波器框架1外的靠近谐振器26的位置处。实施时，信号输入端口7和信号输出端口8也可以有多种形式，本实施例中，信号输入输出端口7、8为内芯形式，也可变化为接头，或在上端，下端结合PCB板(即上盖板和下盖板)形成信号输入输出端口7、8。
又如图7所示，一个滤波器框架1中有8个一体谐振器2，组成4腔带通滤波器。其中，滤波器框架1中设置了3个同排分布(如沿滤波器框架1的左侧壁往滤波器框架1的右侧壁分布)的分隔壁5，3个分隔壁5将容纳空间11分隔为4个容纳腔室111，每个容纳腔室111内设置两个谐振器2，谐振器2的形状、接地位置等参照上述实施例1的描述，这里不做赘述。且根据谐振器2的形状及相互耦合的位置来控制实施例2中谐振器2之间的主导耦合模式为电耦合模式还是磁耦合模式。
相邻两个分隔壁5的两个耦合间隙6位于异侧，这样滤波器2内的信号传输路径根据该分隔壁5按S字型传输。根据该S型信号传输路径可以控制信号输入输出端口7、8位置。信号输入输出端口7、8分别在信号传输路径的两个末端，信号传输路径的方向又决定了信号输入输出端口7、8的位置。当然，实施例2中谐振器的信号传输路径也可以是U型，如图8、9所示，滤波器框架1的中部设置一分隔壁5。
也就是说，本实用新型谐振器2的形状和接地位置可以自由设计，而谐振器2之间的主导耦合模式可以由相耦合的谐振器2的耦合位置所决定，所以也可以自由设计；另外，分隔壁5的设置位置可以自由设计，而信号传输路径由分隔壁5的设置位置来决定，所以也可以自由设计，还有信号输入输出端口7、8又由信号传输路径决定，所以也可以自由设计；进一步地，谐振器2之间的交叉耦合根据滤波器的性能要求来决定，所以也可以自由设计。本实用新型中谐振器2的形状、谐振器2之间的耦合模式、信号传输路径、信号输入输出端口7、8的设计，滤波器交叉耦合模式等可以根据需要自由设计，不限于上述三个实施例所描述的。
由图1、图7和图8可以看出，除了接头以外本实用新型没有额外的装配结构件，加工及装配费用可大大减少。并且在非相邻谐振器之间形成交叉耦合时没有额外的结构件，仅通过在分隔壁上开口就可实现交叉耦合，因此可减少因结构件带来的加工及装配公差，减少了产品的难度。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920077171.2
申请日:2019-01-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209169350U
授权时间:20190726
主分类号:H01P 1/208
专利分类号:H01P1/208;H01P7/00
范畴分类:38G;38K;
申请人:罗森伯格技术（昆山）有限公司
第一申请人:罗森伯格技术（昆山）有限公司
申请人地址:215300 江苏省苏州市昆山市淀山湖镇沈安路6号
发明人:李敦穁;罗仁虎;尹泽;卢坚
第一发明人:李敦穁
当前权利人:罗森伯格技术（昆山）有限公司
代理人:安纪平
代理机构:32269
代理机构编号:苏州集律知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计