通信系统及其滤波器的制作方法

1.本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信系统及其滤波器。


背景技术：

2.在移动通信系统中，所需的信号经过调制形成调制信号，并搭载在高频的载波信号上，通过发射天线发射至空中，通过接收天线接收空中的信号，接收天线接收到的信号中，不光包括所需的信号，而且还包括其它频率的谐波、噪声信号。对接收天线接收到的信号需要用滤波器滤除不需要的谐波、噪声信号。因此，设计的滤波器必须精确地控制其带宽。
3.本申请的发明人在长期的研发工作中发现，目前的滤波器中的排腔不规则，导致滤波器不利于小型化和布局。


技术实现要素：

4.本申请提供一种通信系统及其滤波器，以解决现有技术中滤波器存在的上述问题。
5.为解决上述技术问题，本申请提出一种滤波器,所述滤波器包括：
6.壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；
7.第一滤波支路，设置在所述壳体的一侧上，由依次耦合的八个滤波腔组成，所述八个滤波腔进一步形成四个交叉耦合零点，所述八个滤波腔划分为沿第一方向排列的四列。
8.为解决上述技术问题，本申请提出一种通信系统，所述通信系统包括终端和基站，所述终端通过所述基站与其他终端进行通信；所述基站包括基站天线和射频单元，所述基站天线与所述射频单元连接，所述射频单元包括上述任一项所述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。
9.与现有技术相比，本申请的滤波器包括：壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；第一滤波支路，设置在壳体的一侧上，由依次耦合的八个滤波腔组成，所述八个滤波腔进一步形成四个交叉耦合零点，所述八个滤波腔划分为沿第一方向排列的四列；由于滤波器的滤波腔排列整齐规则，在生产中可以用同一套模具制作，利于小型化和布局；可以灵活调整排腔的指标，提高零点的互调性；节约成本，物料一致性好，提高滤波器的稳定性。
附图说明
10.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1是本申请滤波器一实施例的结构示意图；
12.图2是图1中滤波器的拓扑结构示意图；
13.图3是图1中滤波器的仿真结果示意图；
14.图4是本申请滤波器另一实施例的结构示意图；
15.图5是本申请滤波器又一实施例的结构示意图；
16.图6是本申请的通信系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
17.为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的一种通信系统及其滤波器进一步详细描述。
18.本申请提供一种滤波器，如图1所示，图1是本申请滤波器一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器10包括壳体11和第一滤波支路12；第一滤波器支路12可以为接收滤波支路或者发射滤波支路。
19.其中，壳体11具有第一方向l和第二方向d，壳体11的第一方向l与壳体11的第二方向d垂直设置。第一滤波支路12包括设置在壳体11的一侧上，由依次耦合的八个滤波腔121组成，且八个滤波腔121进一步形成四个交叉耦合零点122；三个交叉耦合零点122可以为至少一个感性交叉耦合零点和至少一个容性交叉耦合零点，能够实现零点抑制，便于调试指标。
20.第一滤波支路12由第一滤波腔a11至第八滤波腔a18的八个滤波腔121组成，八个滤波腔121划分为沿第一方向l排列的四列，排列规则；在生产中可以用同一套模具制作多个滤波器10，利于小型化和布局；可以灵活调整排腔的指标，提高零点的互调性；节约成本，物料一致性好，从而提高滤波器的稳定性。
21.具体地，第一滤波腔a11和第八滤波腔a18为一列且沿第二方向d依次排列；第二滤波腔a12和第七滤波腔a17为一列且沿第二方向d依次排列；第三滤波腔a13和第六滤波腔a16为一列且沿第二方向d依次排列；第四滤波腔a14和第五滤波腔a15为一列且沿第二方向d依次排列。
22.第二滤波腔a12进一步分别与第一滤波腔a11、第八滤波腔a18、第七滤波腔a17、第三滤波腔a13和第六滤波腔a16相邻设置；第四滤波腔a14进一步分别与第三滤波腔a13、第六滤波腔a16和第五滤波腔a15相邻设置。其中，滤波器10的八个滤波腔121规则分布，能够缩小滤波器10的体积，降低成本。
23.如图2所示，第二滤波腔a12与第七滤波腔a17之间、第四滤波腔a14和第六滤波腔a16之间分别感性交叉耦合，以形成两个感性交叉耦合零点；第三滤波腔a13与第六滤波腔a16之间、第三滤波腔a13和第七滤波腔a17之间分别容性交叉耦合，以形成两个容性交叉耦合零点。
24.具体地，第二滤波腔a12与第七滤波腔a17之间、第四滤波腔a14和第六滤波腔a16之间可以分别设置有窗口，并且在窗口设置有金属耦合筋，以使第二滤波腔a12与第七滤波腔a17、第四滤波腔a14和第六滤波腔a16分别实现感性交叉耦合，形成感性交叉耦合零点。
25.第三滤波腔a13与第七滤波腔a17之间和第三滤波腔a13与第六滤波腔a16之间可以设置分别有窗口，以使第三滤波腔a13与第五滤波腔a15之间实现容性交叉耦合，形成容性交叉耦合零点；第三滤波腔a13与第六滤波腔a16之间实现容性交叉耦合，形成容性交叉耦合零点。
26.在一些实施例中，也可以通过设置容性交叉耦合元件来实现容性零点耦合。容性交叉耦合元件可以为飞杆，也即第三滤波腔a13和第七滤波腔a17之间设置有飞杆，第三滤波腔a13和第六滤波腔a16之间设置有飞杆。
27.感性交叉耦合相当于在第二滤波腔a12与第七滤波腔a17之间和第四滤波腔a14和第六滤波腔a16之间分别连接电感；容性交叉耦合相当于在第三滤波腔a13与第七滤波腔a17之间和第三滤波腔a13与第六滤波腔a16之间分别连接电容。
28.感性交叉耦合和容性交叉耦合都可以实现零点抑制，便于调试指标，使设计的滤波器达到参数要求。
29.其中，第一滤波腔a11的尺寸、第二滤波腔a12的尺寸、第三滤波腔a13的尺寸、第四滤波腔a14的尺寸、第五滤波腔a15的尺寸、第六滤波腔a16的尺寸、第七滤波腔a17的尺寸和第八滤波腔a18的尺寸可以相同。即，八个滤波腔121可以等距分布设置，便于布局和调试，提高滤波器10的一致性。
30.并且，相邻的两个滤波腔之间的距离相等，八个滤波腔之间排布紧密，可以进一步提高空间利用率，减小体积。
31.本实施例的第一滤波支路由依次耦合的八个滤波腔组成，八个滤波腔进一步形成三个交叉耦合零点，八个滤波腔划分为沿第一方向排列的四列；能够实现零点抑制，便于调试指标。另外，八个滤波腔排列规则，能够缩小滤波器的体积，利于布局；能够通过同一模具生产多个滤波器，降低成本，稳定性高。
32.可选地，壳体11的一侧进一步设置有第一端口(图未示)和第二端口(图未示)，第一滤波腔a11与第一端口连接，第八滤波腔a18与第二端口连接。其中，第一端口和第二端口均可以为滤波器10的抽头。
33.本实施例的第一滤波支路为发射滤波支路，第一滤波支路12的带宽位于2589mhz-2691mhz的范围内。具体地，输入端与第一滤波腔a11之间的耦合带宽范围为85mhz-99mhz；第一滤波腔a11与第二滤波腔a12之间的耦合带宽范围为70mhz～83mhz；第二滤波腔a12与第三滤波腔a13之间的耦合带宽范围为50mhz～60mhz；第二滤波腔a12与第七滤波腔a17之间的耦合带宽范围为-0.2mhz～4mhz；第三滤波腔a13与第四滤波腔a14之间的耦合带宽范围为43mhz～52mhz；第三滤波腔a13与第六滤波腔a16之间的耦合带宽范围为-17mhz～-24mhz；第三滤波腔a13与第七滤波腔a17之间的耦合带宽范围为-0.7mhz～-5mhz；第四滤波腔a14与第五滤波腔a15之间的耦合带宽范围为61mhz～72mhz；第四滤波腔a14与第六滤波腔a16之间的耦合带宽范围为13mhz～19mhz；第五滤波腔a15与第六滤波腔a16之间的耦合带宽范围为41mhz～50mhz；第六滤波腔a16与第七滤波腔a17之间的耦合带宽范围为50mhz～60mhz；第七滤波腔a17与第八滤波腔a18之间的耦合带宽范围为70mhz～83mhz；第八滤波腔a18与输出端之间的耦合带宽范围为85mhz-99mhz；因此，本实施例的滤波器10的带宽位于2589mhz-2691mhz，能够满足设计要求。
34.因此，第一滤波腔a11至第八滤波腔a18的谐振频率依次位于以下范围内：2638mhz-2640mhz、2638mhz-2640mhz、2638mhz-2640mhz、2632mhz-2634mhz、2653mhz-2655mhz、2639mhz-2641mhz、2638mhz-2640mhz、2638mhz-2640mhz。可见，各个滤波腔的谐振频率基本一样，提高了制造、调试的便利性；也即采用相同的规格参数进行制造即可，实际过程中只需要简单的调试即可达到所需要的参数范围。
35.如图3所示，图3是图1中滤波器的仿真结果示意图。经过实验测试，本申请的滤波器10的带宽位于2589mhz-2691mhz的范围内，如图3中的频带曲线所示。发射带宽的抑制满足下述参数：
[0036][0037][0038]
此外，本申请的滤波器还可以灵活调节滤波腔的参数，以获得不同的带宽和调试指标。在其他的实施例中，第一滤波支路12的带宽也可以位于2574mhz～2676mhz的范围内。
[0039]
输入端与第一滤波腔a11之间的耦合带宽范围为85mhz-99mhz；第一滤波腔a11与第二滤波腔a12之间的耦合带宽范围为71mhz～83mhz；第二滤波腔a12与第三滤波腔a13之间的耦合带宽范围为51mhz～60mhz；第二滤波腔a12与第七滤波腔a17之间的耦合带宽范围为0mhz～5mhz；第三滤波腔a13与第四滤波腔a14之间的耦合带宽范围为43mhz～52mhz；第三滤波腔a13与第六滤波腔a16之间的耦合带宽范围为-18mhz～-26mhz；第三滤波腔a13与第七滤波腔a17之间的耦合带宽范围为-1mhz～-3mhz；第四滤波腔a14与第五滤波腔a15之间的耦合带宽范围为65mhz～76mhz；第四滤波腔a14与第六滤波腔a16之间的耦合带宽范围为-7mhz～-3mhz；第五滤波腔a15与第六滤波腔a16之间的耦合带宽范围为43mhz～52mhz；第六滤波腔a16与第七滤波腔a17之间的耦合带宽范围为51mhz～60mhz；第七滤波腔a17与第八滤波腔a18之间的耦合带宽范围为71mhz～83mhz；第八滤波腔a18与输出端之间的耦合带宽范围为85mhz-99mhz；因此，本实施例的滤波器10的带宽位于2574mhz～2676mhz，能够满足设计要求。
[0040]
因此，第一滤波腔a11至第八滤波腔a18的谐振频率依次位于以下范围内：2623mhz-2625mhz，2623mhz-2625mhz，2623mhz-2625mhz，2627mhz-2627mhz，2618mhz-2620mhz，2623mhz-2625mhz，2623mhz-2625mhz，2623mhz-2625mhz。可见，本申请的滤波器可以灵活调整滤波腔的参数，获得不同带宽的滤波器，即提高了配置的灵活性。本申请的滤波器10能够缩小滤波器10的体积和提高滤波器10的带外抑制等性能。
[0041]
本实施例的带宽抑制满足下述参数：2483.5mhz＞65db，2500mhz＞52db，2565mhz＞12db，2685mhz＞12db，2700mhz＞52db，2900mhz＞55db，3400mhz＞70db。
[0042]
请参阅图4，图4是本申请滤波器另一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器包括壳体11、第一滤波支路12和第二滤波支路13，本实施例跟上述实施例相同的部分，在此不再赘述。
[0043]
第二滤波支路13与第一滤波支路12相邻设置，第二滤波支路13与第一滤波支路12结构相同。第二滤波支路13由依次耦合的八个滤波腔131组成，八个滤波腔131进一步形成四个交叉耦合零点132；第二滤波支路13的八个滤波腔131和第一滤波支路12的八个滤波腔121划分为沿第一方向l排列的四列。
[0044]
具体地，第二滤波支路13由第一滤波腔a21至第八滤波腔a28的八个滤波腔131组成。第二滤波支路13的第一滤波腔a21、第八滤波腔a28与第一滤波支路12的第一滤波腔a11和第八滤波腔a18为一列且沿第二方向d依次排列；第二滤波支路13的第二滤波腔a22、第七滤波腔a27与第一滤波支路12的第二滤波腔a12和第七滤波腔a17为一列且沿第二方向d依次排列；第二滤波支路13的第三滤波腔a23、第六滤波腔a26与所述第一滤波支路12的第三滤波腔a13和第六滤波腔a16为一列且沿第二方向d依次排列；第二滤波支路13的第四滤波腔a24、第五滤波腔a25与第一滤波支路12的第四滤波腔a14和第五滤波腔a15为一列且沿第二方向d依次排列。
[0045]
第二滤波支路13的第七滤波腔a27进一步分别与第二滤波支路13的第八滤波腔a28、第二滤波腔a22、第六滤波腔a26和第一滤波支路12的第三滤波腔a13、第二滤波腔a12、第一滤波腔a11相邻设置；第二滤波支路13的第五滤波腔a25进一步分别与第二滤波支路13的第六滤波腔a26、第四滤波腔a24和第一滤波支路12的第四滤波腔a14、第三滤波腔a13相邻设置。
[0046]
在第二滤波支路13中，第二滤波腔a22与第七滤波腔a27之间、第四滤波腔a24和第六滤波腔a26之间分别感性交叉耦合，以形成两个感性交叉耦合零点；第三滤波腔a23分别与第七滤波腔a27和第六滤波腔a26容性交叉耦合，以形成两个容性交叉耦合零点。
[0047]
本实施例的滤波器包括第一滤波支路和第二滤波支路，第一滤波支路和第二滤波支路是两路完全相同的排腔，两条滤波支路的滤波器的尺寸相同，且排列紧密，可以充分利用腔体的空间，减少腔体的体积，便于调试及降低生产成本。
[0048]
请参阅图5，图5是本申请滤波器另一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器包括壳体11、第一滤波支路12、第二滤波支路13，第三滤波支路14和第四滤波支路15。第一滤波支路12、第二滤波支路13，第三滤波支路14和第四滤波支路15的结构相同。本实施例跟上述实施例相同的部分，在此不再赘述。
[0049]
第三滤波支路14，与第二滤波支路13相邻设置，由依次耦合的八个滤波腔141组成，所述八个滤波腔141进一步形成三个交叉耦合零点142。第四滤波支路15，与第三滤波支路14相邻设置，由依次耦合的八个滤波腔151组成，八个滤波腔151进一步形成三个交叉耦合零点152；第一滤波支路12的八个滤波腔121、第二滤波支路13的八个滤波腔131、第三滤波支路14的八个滤波腔141和第四滤波支路15的八个滤波腔151划分为沿第一方向l排列的四列。
[0050]
具体地，第三滤波支路14由第一滤波腔a31至第八滤波腔a38的八个滤波腔141组
成，第四滤波支路15由第一滤波腔a41至第八滤波腔a48的八个滤波腔141组成。
[0051]
第四滤波支路15的第一滤波腔a41、第八滤波腔a48、第三滤波支路14的第一滤波腔a31、第八滤波腔a38、第二滤波支路13的第一滤波腔a21、第八滤波腔a28、第一滤波支路12的第一滤波腔a11和第八滤波腔a18为一列且沿第二方向d依次排列。
[0052]
第四滤波支路15的第二滤波腔a42、第七滤波腔a47、第三滤波支路14的第二滤波腔a32、第七滤波腔a37、第二滤波支路13的第二滤波腔a22、第七滤波腔a27、第一滤波支路12的第二滤波腔a12和第七滤波腔a17为一列且沿第二方向d依次排列。
[0053]
第四滤波支路15的第三滤波腔a43、第六滤波腔a46、第三滤波支路14的第三滤波腔a33、第六滤波腔a36、第二滤波支路13的第三滤波腔a23、第六滤波腔a26、第一滤波支路12的第三滤波腔a13和第六滤波腔a16为一列且沿第二方向d依次排列。
[0054]
第四滤波支路15的第四滤波腔a44、第五滤波腔a45、第三滤波支路14的第四滤波腔a34、第五滤波腔a35、第二滤波支路13的第四滤波腔a24、第五滤波腔a25、第一滤波支路12的第四滤波腔a14和第五滤波腔a15为一列且沿第二方向d依次排列。
[0055]
第三滤波支路14的第七滤波腔a37进一步分别与第三滤波支路14的第八滤波腔a38、第二滤波腔a32、第六滤波腔a36、第二滤波支路13的第三滤波腔a23、第二滤波腔a22、第一滤波腔a21相邻设置；第三滤波支路14的第五滤波腔a35进一步分别与第三滤波支路14的第六滤波腔a36、第四滤波腔a34、第二滤波支路13的第三滤波腔a23和第四滤波腔a24相邻设置；
[0056]
第四滤波支路15的第七滤波腔a47进一步分别与第四滤波支路15的第八滤波腔a48、第二滤波腔a42、第六滤波腔a46、第三滤波支路14的第三滤波腔a33、第二滤波腔a32、第一滤波腔a31相邻设置；第四滤波支路15的第五滤波腔a45进一步分别与第四滤波支路15的第六滤波腔a46、第四滤波腔a44、第三滤波支路14的第三滤波腔a33和第四滤波腔a34相邻设置。
[0057]
在第三滤波支路14中，第二滤波腔a32与第七滤波腔a37之间、第四滤波腔a34和第六滤波腔a36之间分别感性交叉耦合，以形成两个感性交叉耦合零点；第三滤波腔a33分别与第七滤波腔a37和第六滤波腔a36容性交叉耦合，以形成两个容性交叉耦合零点；
[0058]
在第四滤波支路中，第二滤波腔a42与第七滤波腔a47之间、第四滤波腔a44和第六滤波腔a46之间分别感性交叉耦合，以形成两个感性交叉耦合零点；第三滤波腔a43分别与第七滤波腔a47和第六滤波腔a46容性交叉耦合，以形成两个容性交叉耦合零点。
[0059]
本实施例包括第一滤波支路、第二滤波支路、第三滤波支路和第四滤波支路。上述四条支路都是完全相同的排腔，排腔依次排列，可以充分利用腔体的空间；便于调试及降低生产成本；多个交叉耦合零点可以更好地实现调节抑制，提高滤波器的稳定性。
[0060]
本申请还提供一种通信系统，如图6所示，图6是本申请的通信系统一实施例的结构示意图。本实施例的通信系统包括终端61和基站62，终端61通过基站62与其他终端进行通信。基站62包括基站天线621和射频单元622(remote radio unit，rru)，基站天线621与射频单元622连接，射频单元622包括如上述实施例所示的滤波器10，滤波器10用于对射频信号进行滤波。因此，基站62发射的射频信号的带宽位于2589mhz-2691mhz，能够满足设计要求。
[0061]
在其他实施例中，射频单元622和基站天线621可以一体设计，以形成有源天线
(active antenna unit，aau)。
[0062]
本申请的一些实施方式成为滤波器，也可以称为合路器，即双频合路器。
[0063]
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0064]
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0065]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0066]
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。