【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文的实施例涉及滤波器。具体地，本文的实施例涉及由涂覆有介电材料的金属板形成的集成低通带通滤波器单元。
技术介绍
1、在第五代(5g)通信中，定义了两种类型的频率范围：频率范围1，即，低于6ghz的亚6ghz；以及频率范围2，即，毫米波，其高于24ghz。随着5g通信的发展，多输入多输出(mimo)技术被广泛用于亚6ghz基站产品中，其中大量滤波器单元(fu)需要被与天线单元(au)或无线电单元(ru)相集成。考虑到成本和空间节省，fu通常被焊接在无线电单元主板、低通滤波器(lpf)板或天线功率分配器(splitter)板上，这意味着十分需要更小、更轻的fu。
2、在传统基站解决方案中，金属腔fu备受推崇，因为它们具有高品质(q)值和功率处理性能。对于5g先进无线电系统，fu的尺寸和重量成为关键问题。陶瓷波导(cwg)滤波器(尤其是cwg)由于其性能高、重量轻、尺寸小且易于集成，成为用于5g的优选fu解决方案之一。然而，cwg fu有很多限制，例如cwg滤波器的q值低于金属腔滤波器，需要限制cwg滤波器的尺寸以降低它在被焊接到板上时破裂的风险(因为如果尺寸太大，陶瓷材料容易破碎)，高频抑制(即，带外频率衰减性能)相对差，等等。由于这些限制，可以使用cwg滤波器的无线电产品是有限的。
技术实现思路
1、作为开发本文实施例的一部分，将进一步讨论传统cwg滤波器和金属fu的问题和限制。
2、传统的金属fu具有良好的性能和可靠性。然而，它们的尺寸或体积大且成本高，对
3、当前cwg滤波器的问题之一是带宽限制。而宽带无线电产品需要宽带滤波器。
4、cwg滤波器的q值低。为了提高q值，必须增大腔的尺寸，这与小尺寸的基本设计愿望相矛盾。
5、cwg fu在生产上也存在限制因素，无法用于复杂的无线电系统。在长期的无线电工作进展中它们也是不可靠的。cwg fu总是与印刷电路板(pcb)lpf焊接在一起，以获得更好的带外衰减，lpf会从pcb上的两个邻近路径带来大量损耗和额外耦合。
6、金属板fu在生产中具有良好的可靠性，但与cwg fu相比，它们的功率处理能力差且尺寸大。金属板带通滤波器(bpf)通常与金属板lpf组合以获得更好的带外衰减，金属板lpf与pcb lpf相比具有更小的插入损耗。
7、因此，本文的实施例的目的是提供一种具有改进的无线电性能、功率处理能力和可靠性并且同时具有减小的尺寸和重量的滤波器单元。
8、根据一个方面，所述目的通过一种集成低通带通滤波器单元来实现。所述集成低通带通滤波器单元包括：由导电材料的外壳形成的内腔。所述集成低通带通滤波器单元还包括：一个或多个低通谐振器和两个或更多个带通谐振器，其被包括在所述内腔中。所述低通谐振器和所述带通谐振器由电镀金属板材料整体形成。所述低通谐振器和所述带通谐振器中的每个谐振器的一部分被涂覆有介电材料。所述两个或更多个带通谐振器被布置在所述内腔的两侧，以使得至少两个谐振器被对准以彼此面对。
9、所述集成低通带通滤波器单元还包括：电镀金属板的第一隔离物(separator)，其被布置在所述低通谐振器与带通谐振器之间的所述内腔中；以及电镀金属板的第二隔离物，其被布置在位于所述内腔两侧的所述带通谐振器之间的所述内腔中。
10、所述集成低通带通滤波器单元还包括：输入端口，其用于接收待滤波的信号；以及输出端口，其用于输出滤波后的信号。
11、根据本文的一些实施例，所述集成低通带通滤波器单元还可以包括所述介电材料的第一耦合结构。所述第一耦合结构被布置在彼此面对的所述两个谐振器之间，并且所述第一耦合结构可以被连接到一个谐振器的介电材料涂覆的部分或被连接到两个谐振器的介电材料涂覆的部分。
12、换句话说，根据本文的实施例，为了解决滤波器的高q因数和小尺寸之间的矛盾，提供了一种由涂覆有介电材料的金属板形成的集成低通带通滤波器单元。
13、根据本文的实施例的集成低通带通滤波器单元具有一些优点，例如：
14、·与传统金属滤波器相比，体积更小、重量更轻。使用介电材料(例如，塑料)涂覆的金属板谐振器能够有效降低谐振器的谐振频率，从而减小谐振器的尺寸。进而，包括谐振器的腔的尺寸减小，结果，整个滤波器的尺寸减小。
15、·介电材料的介电常数高于空气，谐振器的部分电场被约束在介电涂覆的边界内，因此单个腔的最大场强相对低，这能够显著提高集成低通带通滤波器单元的功率处理能力。
16、·集成低通带通滤波器单元可以在生产工艺中通过压制和弯曲来成型(mould)，然后用注塑成型来覆盖谐振器。与借助焊接或螺栓紧固(screwing tightly)形成金属滤波器单元的传统工艺相比，该生产工艺改进了谐振器的公差级别和rf性能的一致性。
17、·集成低通带通滤波器单元中可以引入负耦合结构和正耦合结构两者。彼此面对的两个塑料涂覆的谐振器的上半部可以填充有塑料以形成强负耦合。通过调整连接塑料的尺寸或通过加载螺栓(screw)可以自由调整负耦合。因此，所提出的耦合结构使得更容易控制交叉耦合。负耦合和正耦合能够更灵活地被建立、路由和布置。
18、·集成低通带通滤波器单元能够根据不同的无线电性能规范来灵活设计。低通带通谐振器的数量可以根据无线电性能要求进行调整。
19、·集成低通带通滤波器单元对于宏基站在设计上更加灵活，并且能够用于室内小型基站和传统宏基站，在生产和成本上具有优势。
20、·低通滤波器与带通滤波器一起集成在金属板上，并且能够对8ghz-18 ghz的射频信号提供强抑制。
21、因此，本文的实施例提供了一种具有改进的无线电性能、功率处理能力和可靠性并且同时具有减小的尺寸和重量的滤波器单元。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种集成低通带通滤波器单元(400)，包括：
2.根据权利要求1所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述介电材料是塑料、其他聚合物材料、或陶瓷。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述集成低通带通滤波器单元(400)还包括所述介电材料的第一耦合结构(470)，并且其中，所述第一耦合结构(470)被布置在彼此面对的所述两个谐振器之间，所述第一耦合结构(470)被连接到一个谐振器(425)的介电材料涂覆的部分或被连接到两个谐振器(422，425)的介电材料涂覆的部分。
4.根据权利要求3所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述介电材料的所述第一耦合结构(470)位于彼此面对的所述两个谐振器(422，425)的顶部，以使得作为由所述两个谐振器(422，425)生成的电场的方向相反的结果，实现所述两个谐振器之间的负耦合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述集成低通带通滤波器单元(400)还包括第二耦合结构(611)，其中，所述第二
6.一种多频带滤波器单元，包括一个或多个根据权利要求1-5中任一项的集成低通带通滤波器单元(400)。
7.一种天线单元(912)，包括一个或多个根据权利要求1-5中任一项的集成低通带通滤波器单元(400)。
8.一种无线电单元(910)，包括一个或多个根据权利要求1-5中任一项的集成低通带通滤波器单元(400)。
9.一种设备(900)，包括一个或多个根据权利要求1-5中任一项的集成低通带通滤波器单元(400)。
10.根据权利要求9所述的设备(900)，其中，所述设备是用于蜂窝通信系统的基站或微基站。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种集成低通带通滤波器单元(400)，包括：
2.根据权利要求1所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述介电材料是塑料、其他聚合物材料、或陶瓷。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述集成低通带通滤波器单元(400)还包括所述介电材料的第一耦合结构(470)，并且其中，所述第一耦合结构(470)被布置在彼此面对的所述两个谐振器之间，所述第一耦合结构(470)被连接到一个谐振器(425)的介电材料涂覆的部分或被连接到两个谐振器(422，425)的介电材料涂覆的部分。
4.根据权利要求3所述的集成低通带通滤波器单元(400)，其中，所述介电材料的所述第一耦合结构(470)位于彼此面对的所述两个谐振器(422，425)的顶部，以使得作为由所述两个谐振器(422，425)生成的电场的方向相反的结果，实现所述两个谐振器之间的负耦合。
5.根据...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。