一种滤波器及通信设备的制作方法

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种滤波器及通信设备。

背景技术：

在移动通信设备中，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。

本申请的发明人在长期的研发工作中发现，现有技术中滤波器设置有至少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均需要设置有输入端口和输出端口，即滤波器的端口数量多，导致滤波器的体积大和成本高。

技术实现要素：

本申请提供一种滤波器及通信设备，以解决现有技术中滤波器体积大和成本高的技术问题。

本申请的实施例提供了一种滤波器，滤波器包括：

壳体，具有相互垂直的第一方向和第二方向；

第一端口，设置在所述壳体上；

第一滤波支路，与所述第一端口连接，由依次耦合的七个滤波腔组成，所述第一滤波支路的七个滤波腔进一步形成三个容性交叉耦合零点；

第二滤波支路，与所述第一端口连接，由依次耦合的七个滤波腔组成，所述第二滤波支路的七个滤波腔进一步形成三个容性交叉耦合零点；

所述第一滤波支路和所述第二滤波支路划分成沿所述第一方向排列的四列。

本申请的实施例还提供了一种通信设备，所述通信设备包括天线和与所述天线连接的射频单元，所述射频单元包括上述的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

区别于现有技术的情况，本申请的第一滤波支路和第二滤波支路与第一端口连接，共用第一端口，减少滤波器的端口数量，降低成本，缩小滤波器的体积；另外，第一滤波支路的七个滤波腔进一步形成三个容性交叉耦合零点，第二滤波支路的七个滤波腔进一步形成三个容性交叉耦合零点，均为容性交叉耦合，物料的一致性好，便于滤波器的调试；此外，第一滤波支路和第二滤波支路划分成沿所述第一方向排列的四列，即规则地划分成四列，便于滤波器的设计，进一步缩小滤波器的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是本申请提供的滤波器一实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的第一滤波支路的拓扑结构示意图；

图3是本申请提供的滤波器的仿真结果示意图；

图4是本申请提供的第二滤波支路的拓扑结构示意图；

图5是本申请提供的滤波器另一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的第三滤波支路的拓扑结构示意图；

图7是本申请提供的第四滤波支路的拓扑结构示意图；

图8是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，图1是本申请提供的滤波器一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器包括壳体11、第一端口、第一滤波支路12和第二滤波支路13，壳体11具有第一方向l1和与所述第一方向l1垂直的第二方向l2，第一方向l1可以为壳体11的长度方向，第二方向l2可以为壳体11的宽度方向。

如图1所示，第一端口设置在壳体11上，第一滤波支路12与第一端口连接，第一滤波支路12由依次耦合的七个滤波腔组成；第一滤波支路12的七个滤波腔为第一滤波腔a1、第二滤波腔a2、第三滤波腔a3、第四滤波腔a4、第五滤波腔a5、第六滤波腔a6和第七滤波腔a7。第二滤波支路13与第一端口连接，第二滤波支路13由依次耦合的七个滤波腔组成，第二滤波支路13的七个滤波腔为第一滤波腔b1、第二滤波腔b2、第三滤波腔b3、第四滤波腔b4、第五滤波腔b5、第六滤波腔b6和第七滤波腔b7。即第一滤波支路12和第二滤波支路13与第一端口连接，共用第一端口，减少滤波器的端口数量，降低成本，缩小滤波器的体积。其中，第一滤波支路12的七个滤波腔形成三个容性交叉耦合零点，第二滤波支路13的七个滤波腔形成三个容性交叉耦合零点，均为容性交叉耦合，物料的一致性好，便于滤波器的调试，并且提高第一滤波支路12和第二滤波支路13之间的隔离度。第一滤波支路12和第二滤波支路13划分成沿第一方向l1排列的四列，即规则地划分成四列，便于滤波器的设计，进一步缩小滤波器的体积。

具体地，第一滤波支路12的第一滤波腔a1和第二滤波支路13的第一滤波腔b1均与第一端口连接；第一滤波支路12的第二滤波腔a2、第三滤波腔a3、第五滤波腔a5和第六滤波腔a6为一列且沿第二方向l2依次排列；第一滤波支路12的第一滤波腔a1、第四滤波腔a4和第七滤波腔a7为一列且沿第二方向l2依次排列；第二滤波支路13的第一滤波腔b1、第三滤波腔b3、第四滤波腔b4和第五滤波腔b5为一列且沿第二方向l2依次排列；第二滤波支路13的第二滤波腔b2、第七滤波腔b7和第八滤波腔b8为一列且沿第二方向l2依次排列；合理设置第一滤波支路12和第二滤波支路13的滤波腔，以提高滤波器的空间利用率。其中，第一滤波支路12的第三滤波腔a3分别与第一滤波腔a1、第二滤波腔a2和第四滤波腔a4相邻设置；第二滤波支路13的第三滤波腔b3分别与第一滤波腔b1、第二滤波腔b2、第四滤波腔b4和第七滤波腔b7相邻设置；第二滤波支路13的第六滤波腔b6分别与第五滤波腔b5、第四滤波腔b4和第七滤波腔b7相邻设置；以缩小相邻设置的两个滤波腔之间的距离，实现紧密排布，缩小滤波器的体积。

如图1和2所示，图2是本申请提供的第一滤波支路的拓扑结构示意图。第一滤波支路12的第一滤波腔a1与第三滤波腔a3之间、第四滤波腔a4与第七滤波腔a7之间以及第五滤波腔a5与第七滤波腔a7之间分别容性交叉耦合，以形成第一滤波支路12的三个容性交叉耦合零点；通常容性交叉耦合元件可以为飞杆，也即第一滤波腔a1与第三滤波腔a3之间、第四滤波腔a4与第七滤波腔a7之间以及第五滤波腔a5与第七滤波腔a7之间分别设置有飞杆。其中，第一滤波支路12通过设置三个容性交叉耦合零点实现零点抑制，以使第一滤波支路12达到设计要求，便于调试。

其中，交叉耦合零点也称为传输零点。传输零点是滤波器传输函数等于零，即在传输零点对应的频点上电磁能量不能通过网络，因而起到完全隔离作用，对通带外的信号起到抑制作用，能更好的实现多个通带间的高度隔离。

本实施例的壳体11进一步设置有第三端口和第四端口，第一滤波支路12的第七滤波腔a7与第三端口连接，第二滤波支路13的第七滤波腔b7与第四端口连接。其中，第一端口、第三端口和第四端口均可以为滤波器的抽头，第一端口可为输入端口，第三端口和第四端口可为输出端口。

在第一滤波支路12中，第一端口与第一滤波腔a1之间的耦合带宽、第一滤波腔a1与第二滤波腔a2的耦合带宽、第一滤波腔a1与第三滤波腔a3的耦合带宽、第二滤波腔a2与第三滤波腔a3的耦合带宽、第三滤波腔a3与第四滤波腔a4的耦合带宽、第四滤波腔a4与第五滤波腔a5的耦合带宽、第四滤波腔a4与第七滤波腔a7的耦合带宽、第五滤波腔a5与第六滤波腔a6的耦合带宽、第五滤波腔a5与第七滤波腔a7的耦合带宽、第六滤波腔a6与第七滤波腔a7的耦合带宽、以及第七滤波腔a7与第三端口之间的耦合带宽分别在以下范围内：

26-34mhz、20-27mhz、(-4)-0mhz、13-20mhz、12-18mhz、10-16mhz、(-6)-(-2)mhz、(-9)-(-4)mhz、16-23mhz、19-26mhz、26-34mhz。

第一滤波支路12的第一滤波腔a1至第七滤波腔a7的谐振频率依次位于以下范围内：2117-2119mhz、2116-2118mhz、2117-2119mhz、2117-2119mhz、2113-2115mhz、2118-2120mhz以及2117-2119mhz。因此，本实施例的第一滤波支路12的带宽位于2104-2135mhz的范围内，能够精确地控制第一滤波支路12的带宽，满足滤波器的设计要求。

如图3所示，图3是本申请提供的滤波器的仿真结果示意图。本实施例的第一滤波支路12仿真带宽如图3中的频带曲线31，可得到第一滤波支路12仿真的带宽位于2104-2135mhz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制第一滤波支路12的带宽。在频率为2100mhz时，第一滤波支路12的抑制大于25db；在频率为2140mhz时，第一滤波支路12的抑制大于25db；在频率为1975mhz时，第一滤波支路12的抑制大于116db，因此能够提高第一滤波支路12的带外抑制等性能。

如图1和4所示，图4是本申请提供的第二滤波支路的拓扑结构示意图。第二滤波支路13的第一滤波腔b1与第三滤波腔b3之间、第四滤波腔b4与第六滤波腔b6之间以及第四滤波腔b4与第七滤波腔b7之间分别容性交叉耦合，以形成第二滤波支路13的三个容性交叉耦合零点；通常容性交叉耦合元件可以为飞杆，也即第一滤波腔b1与第三滤波腔b3之间、第四滤波腔b4与第六滤波腔b6之间以及第四滤波腔b4与第七滤波腔b7之间分别设置有飞杆。其中，第二滤波支路13通过设置三个容性交叉耦合零点实现零点抑制，以使第二滤波支路13达到设计要求，便于调试。

在第二滤波支路13中，第一端口与第一滤波腔b1之间的耦合带宽、第一滤波腔b1与第二滤波腔b2的耦合带宽、第一滤波腔b1与第三滤波腔b3的耦合带宽、第二滤波腔b2与第三滤波腔b3的耦合带宽、第三滤波腔b3与第四滤波腔b4的耦合带宽、第四滤波腔b4与第五滤波腔b5的耦合带宽、第四滤波腔b4与第六滤波腔b6的耦合带宽、第四滤波腔b4与第七滤波腔b7的耦合带宽、第五滤波腔b5与第六滤波腔b6的耦合带宽、第六滤波腔b6与第七滤波腔b7的耦合带宽、以及第七滤波腔b7与第四端口之间的耦合带宽分别在以下范围内：

30-38mhz、21-28mhz、8-13mhz、13-20mhz、14-21mhz、7-12mhz、(-17)-(-13)mhz、5-10mhz、5-10mhz、22-29mhz、30-38mhz。

第二滤波支路13的第一滤波腔b1至第七滤波腔b7的谐振频率依次位于以下范围内：1933-1935mhz、1941-1943mhz、1933-1935mhz、1934-1936mhz、1919-1921mhz、1929-1931mhz以及1933-1935mhz。因此，本实施例的第二滤波支路13的带宽位于1917-1952mhz的范围内，能够精确地控制第二滤波支路13的带宽，满足滤波器的设计要求。

本实施例的第二滤波支路13仿真带宽如图3中的频带曲线32，可得到第二滤波支路13仿真的带宽位于1917-1952mhz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制第二滤波支路13的带宽。在频率为1915mhz时，第二滤波支路13的抑制大于35db；在频率为1910mhz时，第二滤波支路13的抑制大于45db；在频率为1960mhz时，第二滤波支路13的抑制大于25db，因此能够提高第二滤波支路13的带外抑制等性能。

请参阅图5，图5是本申请提供的滤波器另一实施例的结构示意图。本实施例的滤波器在上述所揭示的滤波器的基础上进行描述：滤波器还包括第二端口、第三滤波支路14和第五滤波支路15，第二端口与第一端口间隔设置在壳体11上，第三滤波支路14和第四滤波支路15均与第二端口连接；第三滤波支路14由依次耦合的七个滤波腔组成，第三滤波支路14的七个滤波腔为第一滤波腔c1、第二滤波腔c2、第三滤波腔c3、第四滤波腔c4、第五滤波腔c5、第六滤波腔c6和第七滤波腔c7；第四滤波支路15由依次耦合的七个滤波腔组成，第四滤波支路15的七个滤波腔为第一滤波腔d1、第二滤波腔d2、第三滤波腔d3、第四滤波腔d4、第五滤波腔d5、第六滤波腔d6和第七滤波腔d7。即第三滤波支路14和第四滤波支路15与第一端口连接，共用第一端口，减少滤波器的端口数量，降低成本，缩小滤波器的体积。其中，第三滤波支路14的七个滤波腔形成三个容性交叉耦合零点，第四滤波支路15的七个滤波腔形成三个容性交叉耦合零点，均为容性交叉耦合，物料的一致性好，便于滤波器的调试，并且提高第三滤波支路14和第四滤波支路15之间的隔离度。

具体地，第三滤波支路14的七个滤波腔划分成沿第二方向l2依次排列的四列；第三滤波支路14的第一滤波腔c1为一列；第三滤波支路14的第二滤波腔c2为一列；第三滤波支路14的第三滤波腔c3、第四滤波腔c4和第七滤波腔c7为一列且沿第一方向l1依次排列，第三滤波支路14的第一滤波腔c1至第三滤波腔c3呈三角形设置；第三滤波支路14的第五滤波腔c5和第六滤波腔c6为一列且沿第一方向l1依次排列；第三滤波支路14的第四滤波腔c4分别与第二滤波腔c2、第三滤波腔c3、第五滤波腔c5、第六滤波腔c6和第七滤波腔c7相邻设置；第三滤波支路14的第七滤波腔c7与第二滤波支路13的第六滤波腔b6相邻设置。第四滤波支路15的第一滤波腔d1与第三滤波支路14的第一滤波腔c1相邻设置；第四滤波支路15的第二滤波腔d2分别与第一滤波腔d1以及第三滤波支路16的第二滤波腔c2相邻设置；第四滤波支路15的第三滤波腔d3分别与第二滤波腔d2和第一滤波腔d1相邻设置；第四滤波支路15的第三滤波腔d3、第四滤波腔d4和第六滤波腔d6呈直线设置；第四滤波支路15的第五滤波腔d5分别与第四滤波腔d4和第六滤波腔d6相邻设置；第四滤波支路15的第七滤波腔d7分别与第四滤波腔d4和第六滤波腔d6相邻设置。

如图5和6所示，图6是本申请提供的第三滤波支路的拓扑结构示意图。第三滤波支路14的第二滤波腔c2与第四滤波腔c4之间、第四滤波腔c4与第六滤波腔c6之间以及第四滤波腔c4与第七滤波腔c7之间分别容性交叉耦合，以形成第三滤波支路14的三个容性交叉耦合零点；通常容性交叉耦合元件可以为飞杆，也即第二滤波腔c2与第四滤波腔c4之间、第四滤波腔c4与第六滤波腔c6之间以及第四滤波腔c4与第七滤波腔c7之间分别设置有飞杆。其中，第三滤波支路14通过设置三个容性交叉耦合零点实现零点抑制，以使第三滤波支路14达到设计要求，便于调试。

本实施例的壳体11进一步设置有第五端口和第六端口，第三滤波支路14的第七滤波腔c7与第五端口连接，第四滤波支路15的第七滤波腔b7与第六端口连接。其中，第二端口、第五端口和第六端口均可以为滤波器的抽头，第二端口可为输入端口，第五端口和第六端口可为输出端口。

在第三滤波支路14中，第二端口与第一滤波腔c1之间的耦合带宽、第一滤波腔c1与第二滤波腔c2的耦合带宽、第二滤波腔c2与第三滤波腔c3的耦合带宽、第二滤波腔c2与第四滤波腔c4的耦合带宽、第三滤波腔c3与第四滤波腔c4的耦合带宽、第四滤波腔c4与第五滤波腔c5的耦合带宽、第四滤波腔c4与第六滤波腔c6的耦合带宽、第四滤波腔c4与第七滤波腔c7的耦合带宽、第五滤波腔c5与第六滤波腔c6的耦合带宽、第六滤波腔c6与第七滤波腔c7的耦合带宽、以及第七滤波腔c7与第五端口之间的耦合带宽分别在以下范围内：

26-34mhz、20-27mhz、(-4)-0mhz、13-20mhz、12-18mhz、10-16mhz、(-6)-(-2)mhz、(-9)-(-4)mhz、16-23mhz、19-26mhz、26-34mhz。

第三滤波支路14的第一滤波腔c1至第七滤波腔c7的谐振频率依次位于以下范围内：2117-2119mhz、2117-2119mhz、2116-2118mhz、2117-2119mhz、2113-2115mhz、2118-2120mhz以及2117-2119mhz。因此，本实施例的第三滤波支路14的带宽位于2104-2135mhz的范围内，能够精确地控制第三滤波支路14的带宽，满足滤波器的设计要求。

如图3所示，图3是本申请提供的滤波器的仿真结果示意图。本实施例的第三滤波支路14仿真带宽如图3中的频带曲线31，可得到第三滤波支路14仿真的带宽位于2104-2135mhz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制第三滤波支路14的带宽。在频率为2100mhz时，第三滤波支路14的抑制大于25db；在频率为2140mhz时，第三滤波支路14的抑制大于25db；在频率为1975mhz时，第三滤波支路14的抑制大于116db，因此能够提高第三滤波支路14的带外抑制等性能。

如图5和7所示，图7是本申请提供的第四滤波支路的拓扑结构示意图。第四滤波支路14的第一滤波腔d1与第三滤波腔d3之间、第四滤波腔d4与第六滤波腔d6之间以及第四滤波腔d4与第七滤波腔d7之间分别容性交叉耦合，以形成第四滤波支路14的三个容性交叉耦合零点；通常容性交叉耦合元件可以为飞杆，也即第一滤波腔d1与第三滤波腔d3之间、第四滤波腔d4与第六滤波腔d6之间以及第四滤波腔d4与第七滤波腔d7之间分别设置有飞杆。其中，第四滤波支路14通过设置三个容性交叉耦合零点实现零点抑制，以使第四滤波支路14达到设计要求，便于调试。

在第四滤波支路14中，第二端口与第一滤波腔d1之间的耦合带宽、第一滤波腔d1与第二滤波腔d2的耦合带宽、第一滤波腔d1与第三滤波腔d3的耦合带宽、第二滤波腔d2与第三滤波腔d3的耦合带宽、第三滤波腔d3与第四滤波腔d4的耦合带宽、第四滤波腔d4与第五滤波腔d5的耦合带宽、第四滤波腔d4与第六滤波腔d6的耦合带宽、第四滤波腔d4与第七滤波腔d7的耦合带宽、第五滤波腔d5与第六滤波腔d6的耦合带宽、第六滤波腔d6与第七滤波腔d7的耦合带宽、以及第七滤波腔d7与第六端口之间的耦合带宽分别在以下范围内：

30-38mhz、21-28mhz、8-13mhz、13-20mhz、14-21mhz、7-12mhz、(-17)-(-13)mhz、5-10mhz、5-10mhz、22-29mhz、30-38mhz。

第四滤波支路14的第一滤波腔d1至第七滤波腔d7的谐振频率依次位于以下范围内：1933-1935mhz、1941-1943mhz、1933-1935mhz、1934-1936mhz、1919-1921mhz、1929-1931mhz以及1933-1935mhz。因此，本实施例的第四滤波支路14的带宽位于1917-1952mhz的范围内，能够精确地控制第四滤波支路14的带宽，满足滤波器的设计要求。

本实施例的第四滤波支路14仿真带宽如图3中的频带曲线32，可得到第四滤波支路14仿真的带宽位于1917-1952mhz的范围内，符合滤波器的设计要求，能够精准控制第四滤波支路14的带宽。在频率为1915mhz时，第四滤波支路14的抑制大于35db；在频率为1910mhz时，第四滤波支路14的抑制大于45db；在频率为1960mhz时，第四滤波支路14的抑制大于25db，因此能够提高第四滤波支路14的带外抑制等性能。

本申请的第一滤波支路12和第三滤波支路14均可以为发射滤波支路，第二滤波支路13和第四滤波支路15均可以为接收滤波支路。

本申请还提供一种通信设备，如图8所示，图8是本申请提供的通信设备一实施例的结构示意图。本实施例的通信设备包括天线62和射频单元61。其中，天线62和射频单元61可以安装于基站上，还可以安装在路灯等物体上；天线62与射频单元(remoteradiounit，rru)61连接。该射频单元61包括上述实施例所揭示的滤波器，用于对射频信号进行滤波。

在其他的一些实施例中，射频单元61可以集成到天线62进而形成有源天线单元(activeantennaunit，aau)。

需要说明的是，本申请的一些实施方式称本申请为滤波器，也可以称为合路器，也即双频合路器，在其他一些实施方式中也可以被称为双工器。

以上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。