滤波器、发射机、接收机及通信系统技术方案

本申请提供了一种滤波器、发射机、接收机及通信系统。滤波器包括介质、金属层、至少一个变容二极管和导电结构件。金属层包裹于介质的表面形成谐振腔。谐振腔包括第一滤波器腔体，导电结构件位于第一滤波器腔体的介质内，导电结构件与上述金属层绝缘设置。变容二极管包括第一引脚和第二引脚，第一引脚与导电结构件电连接，第二引脚与金属层电连接。导电结构件用于连接电源模块，电源模块可以向变容二极管输电，调节变容二极管的电容，进而调节滤波器的工作频率。变容二极管的Q值较大，滤波器的Q值较大。滤波器的分辨能力较高、损耗较低，以及边缘滚降度也较高。缘滚降度也较高。缘滚降度也较高。

【技术实现步骤摘要】
滤波器、发射机、接收机及通信系统


[0001]本申请涉及通信系统
，尤其涉及到一种滤波器、发射机、接收机及通信系统。

技术介绍

[0002]可调滤波器是通信系统中的一种重要部件，随着5G通信时代的来临，频谱的占用率越来越高，目前在通信系统中一般使用大量的开关滤波器组来选择所需频率的信号。然而，开关滤波器组的体积较大，也大大增加无线系统成本。如果采用可调滤波器，则仅仅使用一或两个可调滤波器就可以代替整个开关滤波器组，可以大大降低无线系统的成本和体积。
[0003]目前通信系统中采用的滤波器都要求具有较高的品质因数(quality factor，Q值)，从而满足低损耗、高选择性以及对干扰信号进行高抑制等要求。然而，目前可调滤波器都为低Q值的谐振单元，可调滤波器损耗大。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种滤波器、发射机、接收机及通信系统，以提升可调滤波器的Q值。
[0005]第一方面，本申请提供了一种滤波器，该滤波器包括介质、金属层、至少一个变容二极管和导电结构件。其中金属层包裹于上述介质的表面，从而形成谐振腔。上述谐振腔包括第一滤波器腔体，导电结构件位于该第一滤波器腔体的介质内，该导电结构件与上述金属层绝缘设置。上述变容二极管跨接于上述导电结构件与金属层之间，具体的，上述变容二极管包括第一引脚和第二引脚，第一引脚与导电结构件电连接，第二引脚与金属层电连接。上述导电结构件用于连接电源模块，则电源模块可以向变容二极管输电，以调节变容二极管的电容，进而可以调节滤波器的中心频点，也就是可以调节滤波器的工作频率，以实现滤波器的工作频率可调的功能。上述变容二极管的无载Q值较大，滤波器的有载Q值也就较大。进而，滤波器的分辨能力较高、损耗较低，以及边缘滚降度也较高。此外，本申请中的滤波器结构较为简单，占用的体积较小。且该滤波器的制备工艺也较为简单，无需复杂的制备工艺，因此，能够大量生产工业化的滤波器，以满足现代通信系统中对相邻信号高抑制度和频率调节的要求。
[0006]具体设置上述导电结构件时，可以使导电结构件沿第一方向的长度大于介质沿第一方向的长度的二分之一。该方案中，导电结构件的高度占谐振腔的高度的一半以上，则有利于将电源模块的直流电压通过导电结构件传输至变容二极管。
[0007]具体的技术方案中，第一滤波器腔体包括至少两个变容二极管，上述至少两个变容二极管并联设置。随着变容二极管的数量增加，可以降低变容二极管的总的导通电阻，从而可以增大变容二极管的总的无载Q值，以增大滤波器的有载Q值，提升滤波器的性能。
[0008]上述滤波器还具有输入模块和输出模块，具体的，上述输入模块设置于滤波器的一侧，输出模块设置于滤波器的另一侧。其中，输入模块用于向第一滤波器腔体输入待滤波
的信号，信号在第一滤波器腔体内进行滤波后，通过输出模块输出滤波后的工作信号。
[0009]具体设置变容二极管时，可以使变容二极管位于第一滤波器腔体背离输入模块和/或输出模块的表面。与输入模块和输出模块距离越远的区域电流越大，因此，将变容二极管连接至电流较大的区域，有利于提升变容二极管的调节能力，以最大化的发挥变容二极管的性能，也就是可以提升滤波器的调节能力。
[0010]具体的技术方案中，对介质的具体材质不做限制。一种技术方案中，上述介质可以为空气介质。则上述导电结构件可以为导电柱，该导电柱伸入空气介质中，以为变容二极管提供驱动电压。
[0011]另一种技术方案中，上述介质的材质还可以陶瓷介质。有利于提升滤波器的有载Q值。此外，还有利于减小滤波器的体积，使得滤波器的结构较为紧凑，从而有利于减小通信系统的尺寸。
[0012]当介质为陶瓷介质时，陶瓷介质具有盲孔，导电结构件位于盲孔内。此时，导电结构件可以为盲孔的内壁设置的导电层；或者，还可以在盲孔内填充导电材料，以形成导电柱作为导电结构件，本申请对此不做限制。
[0013]本申请实施例中的滤波器可以为双腔或者多腔滤波器，也就是包括至少两个滤波器腔体。其中可以仅有一个或者部分腔体为第一滤波器腔体，也可以所有的腔体均为第一滤波器腔体。
[0014]具体的，可以认为上述谐振腔还包括第二滤波器腔体，该第二滤波器腔体未连接变容二极管。此时同样可以使滤波器具有可调的功能，当然，滤波器的腔体中，包括第一滤波器腔体1的数量越多，滤波器的调节能力越强，且调节范围越大。
[0015]第二方面，本申请还提供了一种滤波器的制备方法，该方法具体包括以下步骤：在介质的第二表面制备盲孔；在介质的全部表面镀金属形成金属层和盲孔内的导电层；在第二表面的金属层蚀刻形成绝缘缝隙，使导电层与金属层绝缘；在介质的第一表面的金属层蚀刻形成输入模块和输出模块；将变容二极管的第一引脚焊接至导电层，第二引脚焊接至金属层。本技术方案中，采用常见的制备工艺就可以制备形成上述第一方面的滤波器，有利于实现大批量的工业化生产。
[0016]第三方面，本申请提供了一种发射机，该发射机包括上述第一方面的滤波器，还包括第一功率放大器和第一处理器，其中，滤波器与第一功率放大器电性连接，第一功率放大器与第一处理器电性连接。滤波器能够调节其工作频段，且Q值较高，则滤波器的分辨能力较高、损耗较低，以及边缘滚降度也较高。有利于提升发射机的性能。
[0017]第四方面，本申请提供了一种接收机，该接收机包括第二功率放大器和第二处理器，其中，滤波器与第二功率放大器电性连接，第二功率放大器与第二处理器电性连接。滤波器能够调节其工作频段，且Q值较高，则滤波器的分辨能力较高、损耗较低，以及边缘滚降度也较高。有利于提升接收机的性能。
[0018]第五方面，本申请还提供了一种通信系统，该通信系统包括上述第三方面的发射机，和/或上述第四方面的接收机。发射机和接收机的性能较好，因此通信系统的性能也较好。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例提供的一种通信系统的构架示意图；
[0020]图2为本申请实施例提供的一种发射机的构架示意图；
[0021]图3为本申请实施例提供的一种接收机的构架示意图；
[0022]图4为本申请实施例提供的一种滤波器的结构示意图；
[0023]图5为本申请实施例提供的一种滤波器的侧向结构示意图；
[0024]图6为本申请实施例提供的一种滤波器的俯视结构示意图；
[0025]图7为本申请实施例中滤波器的一种S参数图；
[0026]图8为本申请实施例提供的另一种滤波器的结构示意图；
[0027]图9为本申请实施例提供的另一种滤波器的结构示意图；
[0028]图10为本申请实施例提供的另一种滤波器的俯视结构示意图；
[0029]图11为本申请实施例中绝缘缝隙的一种结构示意图；
[0030]图12为本申请实施例提供的另一种滤波器的俯视结构示意图；
[0031]图13为本申请实施例提供的另一种滤波器的俯视结构示意图；
[0032]图14为本申请实施例提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器，其特征在于，包括介质、金属层、至少一个变容二极管和导电结构件，所述金属层位于所述介质的表面形成谐振腔，所述谐振腔包括第一滤波器腔体；所述导电结构件位于所述第一滤波器腔体的所述介质内，所述导电结构件用于连接电源模块，所述导电结构件与所述金属层绝缘；所述变容二极管包括第一引脚和第二引脚，所述第一引脚与所述导电结构件电连接，所述第二引脚与所述金属层电连接。2.如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述导电结构件沿第一方向的长度大于所述介质沿所述第一方向的长度的二分之一。3.如权利要求1或2所述的滤波器，其特征在于，所述第一滤波器腔体包括至少两个所述变容二极管，所述至少两个所述变容二极管并联设置。4.如权利要求1～3任一项所述的滤波器，其特征在于，所述第一滤波器的一侧具有输入模块，另一侧具有输出模块。5.如权利要求1～4任一项所述的滤波器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢頔，于明，黄菲，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：