本发明专利技术涉及无线电波频率滤波技术领域，特别涉及一种使用空腔带状线的小巧型射频滤波器、含射频滤波器的装置及其设计方法，包括一根金属带状线，其中带状线的尺寸确定射频滤波器通带频率和带宽；一个容纳带状线的金属形成腔提供射频滤波器Q值；和多个支架，每个支架附加在金属腔上并连接到带状线来固定带状线的位置；一个含射频滤波器的装置，包括第一个端口的小巧型带状线空腔(SACB)滤波器，第二个端口的小巧型带状线空腔(SACB)滤波器，和金属墙。本发明专利技术的射频滤波器、含射频滤波器的装置具有尺寸紧凑、高功率处理能力以及低损耗的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电波频率滤波
，特别涉及一种使用空腔带状线的小巧型射频滤波器、含射频滤波器的装置及其设计方法。
技术介绍
射频滤波器是一种在特定的频率范围内允许或阻止选定的射频信号，或用来消除/过滤掉多余的射频信号的装置。射频滤波器的设计需要考虑频率范围内的衰减或传输。例如，射频滤波器可以接收指定的射频信号，如果有吹风机、灯、或其他“噪音”装置的存在，也有助于降低可能发生的射频干扰。一般滤波功能如下:带通滤波器，选择所需要的频率波段；带阻滤波器，滤除不需要的频率波段；低通滤波器，只允许低于截止频率的信号通过；高通滤波器，只允许高于截止频率的信号通过。射频和微波滤波器工作的信号频率在兆赫到千兆赫的范围内。大多数广播电台，电视，无线通讯(手机，W1-Fi，等等)都应用在这个频率范围内，因此多数的射频和微波设备包括对发射和接收信号的滤波功能。这种滤波器通常被用来构建双工器，结合或分离多个频段。一般来说，射频和微波滤波器通常是由一个或多个耦合谐振器组成，因此任何可以制作谐振器的技术都可以用来制作滤波器。目前，利用一些已知的技术使得射频滤波器可以在选定频段内接收和发射无线电波。例如，同轴滤波器采用同轴传输线相比于平面传输线可提供更高的Q值，因此可以满足高性能要求。同轴谐振器使用高介电常数材料从而减小其总体尺寸。然而，谐振滤波器的尺寸受通带频率约束，所以不能减少到大家所希望的程度。最常用的高功率无线电频率滤波器是腔体滤波器。腔体滤波器(如波导滤波器)提供高Q值，这样能量损失率低。即使在一兆瓦的电力负荷下，腔体滤波器也可以有更高的选择性。通过增加滤波器腔体的内部容积可得到更高的Q值，以及更高的稳定性。在40兆赫范围常规腔体滤波器尺寸可以超过82英寸，在900兆赫范围内小于11英寸。在微波范围(1000兆赫(或1G)或更高)，集总元件谐振器和滤波器虽然可以减少功率损耗，但考虑到尺寸大小和较高Q值，腔体滤波器变得更实用。然而，和同轴谐振滤波器相似，腔体滤波器的尺寸也取决于通带频率。因此，不能减小它的物理尺寸。腔体可由不同介质材料组成，使谐振器成为介质滤波器。与同轴谐振器一样，使用高介电常数材料可以降低滤波器的整体尺寸。使用低损耗介质材料可以提供较高的性能。电声谐振器的压电材料可用于滤波器。因为在给定频率的声波波长比电波长短几个数量级，电声谐振器一般比电磁同行如腔体谐振器更小。电声谐振器的一个例子，石英谐振器，其实质上是一对电极夹着一个压电石英晶体。这项技术限制在数十兆赫内使用。对于微波频率，薄膜技术如声表面波和体声波已用于滤波器中。虽然介质谐振滤波器提供了优越的性能，但介质谐振滤波器的生产依赖稀土材料。因此,制作成本高,尺寸大。LC电路又称谐振电路或调谐电路，由电感器L和电容器C组成。当L和C连接在一起时，他们可以作为一个电谐振器，组成一个储存电能的振荡电路。在经典的射频滤波器中，电路通带频率取决于共振频率，Λ = 2^yfj[c J f。是共振频率。然而，由于目如L和C器件的限制，它不能用于高Q值和高功率处理能力的基站中。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种空腔带状线射频滤波器、含射频滤波器的装置及其设计方法，具有紧凑的尺寸(相比传统的谐振器减少50%的尺寸)和高功率处理能力以及低损耗的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种射频滤波器，包括一根金属带状线，其中带状线的尺寸确定射频滤波器通带频率和带宽；一个容纳带状线的金属形成腔提供射频滤波器Q值；和多个支架，每个支架附加在金属腔上并连接到带状线来固定带状线的位置。[0011 ] 进一步地，所述支架由金属或其它介电材料制作。进一步地，第一个支架连接到带状线的一个末端，另一个支架连接到带状线另一个末端。进一步地，第一个支架连接到带状线的一个末端，另一个支架连接到带状线另一个末端，第三个支架连接到带状线中心处。进一步地，所述金属形成腔充满空气。进一步地，所述金属形成腔体内处于真空状态。一个含射频滤波器的装置，包括第一个端口的小巧型带状空腔SACB滤波器，第二个端口的另一个小巧型带状空腔SACB滤波器，和金属墙。进一步地，所述装置由两层金属墙构成单层结构，第一个SACB滤波器和第二个SACB滤波器处于第一座金属墙和第二座金属墙之间。进一步地，所述装置由三层金属墙构成双层结构，第一个SACB滤波器位于墙I和墙2之间，而第二个SACB滤波器处于墙2和墙3之间。进一步地，该装置是一个双工器，其中第一个SACB滤波器通过第一个无线电频率波接收无线电信号，第二个SACB滤波器通过第二个无线电频率波发射无线电信号。进一步地，该装置是一个多路复用器，还包括第三个和第四个SACB滤波器，其中第一和第三个SACB滤波器通过两个不同无线电频率波接收无线电信号，第二和第四个SACB滤波器通过两个不同的无线电频率波传输无线电信号。一种含有发射和接收射频滤波器的小巧型带状线空腔双工器的方法，包括:通过指定发射和接收滤波器的上限、下限截止频率与归一化频率来定义需求；通过遗传算法和柯西法生成发射滤波器和接收滤波器的响应函数；基于响应函数生成一个包含电感值L和电容值C的LC滤波电路，再使用理查兹变换把LC滤波电路转换为SACB滤波器组件参数。进一步地，使用遗传和柯西方法优化SACB滤波器元件的设计参数从而减少双工器的体积。进一步地，SACB滤波器包含带状线和腔体，设计参数包括带状线的尺寸、腔体的大小。进一步地，用来设计并合成由四个SACB滤波器形成的多路复用器。本专利技术的一个新的设计方法为无线基站、手机或者其他射频信号处理设备设计紧凑的空腔带状线射频滤波器、双工器和多路复用器。目标频段为600MHz~3GHz。该设备具有尺寸紧凑(相比传统的谐振器减少50%的尺寸)和高功率处理能力以及低损耗等优点。一方面，本专利技术是介绍了小巧的带状线和空腔(SACB)组成的滤波器，它结合了金属带状线和金属腔体。金属带状线的尺寸是由通带频率的波长决定的。形成的金属腔体决定了滤波器的Q值。在这样的滤波器里，带状线被空腔环绕。从新的角度来看，带有混合集总反应的空腔带状线被用来构建射频滤波器，在插入损耗和降低滤波器的大小方面可以获得显著的性能改进。小巧的空腔滤波器由混合集总元件组成，使用空气腔或真空腔的带状线来构建。混合集总元件是集总元件和分布式元件的融合，以分布式结构表现集中属性。另一方面，本专利技术介绍了射频双工器，由两个紧凑的带状线空腔滤波器组成。带状线空腔滤波器用于无线信号接收和发射。紧凑的带状线结构的双工器包括紧凑型接收和发射滤波器。每个滤波器都是SACB结构。紧凑型双工器是一个三端口网络，接收和发送信道构成2个输出端口。输入端口连接到输入信号端口(例如天线端口)。本专利技术还介绍了射频多路复用器。射频多路复用器是由四个SACB滤波器组成。这四个空腔带状线SACB滤波器中的两个在接受无线电模式下为两个不同的无线电频率波传输能量，另两个SACB滤波器在发射无线电模式下为两个不同的无线电频率波传输能量。另外提出了一个新的关于SACB滤波器设计的合成方法。传统的方法中，接收和发射滤波器分别作为独立的滤波器，通过连接器组合成双工器。然而组合后，需要后调整以达到所需本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种射频滤波器，其特征在于，包括：一根金属带状线，其中带状线的尺寸决定射频滤波器通带频率和带宽；一个容纳带状线的金属形成腔提供射频滤波器Q值；多个支架，每个支架附加在金属腔上并连接到带状线来固定带状线的位置。
【技术特征摘要】
1.一种射频滤波器，其特征在于，包括:一根金属带状线，其中带状线的尺寸决定射频滤波器通带频率和带宽；一个容纳带状线的金属形成腔提供射频滤波器Q值；多个支架，每个支架附加在金属腔上并连接到带状线来固定带状线的位置。2.根据权利要求1所述的射频滤波器，其特征在于:所述支架由金属或其它介电材料制作。3.根据权利要求1所述的射频滤波器，其特征在于:第一个支架连接到带状线的一个末端，另一个支架连接到带状线的另一个末端。4.根据权利要求1所述的射频滤波器，其特征在于:第一个支架连接到带状的一个末端，另一个支架连接到带状线的另一末端，第三个支架连接到带状线中心处。5.根据权利要求1所述的射频滤波器，其特征在于:所述金属形成腔充满空气。6.根据权利要求1所述的射频滤波器，其特征在于:所述金属形成腔体内处于真空状态。7.一个含射频滤波器的装置，其特征在于:包括第一个端口的小巧型带状线空腔(SACB)滤波器，第二个端口的小巧型带状线空腔(SACB)滤波器，和金属墙。8.根据权利要求7所述的含射频滤波器的装置，其特征在于:所述装置由两层金属墙构成单层结构，第一个SACB滤波器和第二个SACB滤波器处于第一座金属墙和第二座金属墙之间。9.根据权利要求7所述的含射频滤波器的装置，其特征在于:所述装置由三层金属墙构成两层结构，第一个SACB滤 波器位于墙I和墙2之间，而第二个SACB滤波器处于墙2和墙3之间。10.根据权利要求7所述的含射频滤波器...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘寅，
申请(专利权)人：苏州络湾电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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