[发明专利]一种5G频段腔体滤波器及其设计方法

说明书

本发明公开了一种5G频段腔体滤波器及其设计方法，所述5G频段腔体滤波器包括输入端口、输出端口、输入耦合装置、输出耦合装置、多个谐振器、多个调谐装置和腔体；所述输入端口与所述输入耦合装置连接，所述输出端口与所述输出耦合装置连接，多个所述谐振器和多个所述调谐装置设置在所述腔体内，所述调谐装置包括第一调谐装置和第二调谐装置；本发明为5G系统射频部分提供了良好的信号选择，可以解决5G通信系统易受外界干扰、通信速率不稳定的问题，可以提高5G系统的通信距离和通信容量，改善通信质量，提高5G系统用户对无线网络的体验感，推动5G系统网络的推广建设，促进通信事业的发展；本发明可广泛应用于滤波器设备技术领域。

技术领域

本发明涉及滤波器设备技术领域，尤其是一种5G频段腔体滤波器及其设计方法。

背景技术

滤波器作为5G系统必须使用的微波器件之一，在系统里面起着关键的作用，它能起到频带和信道选择的作用，使得带内信号几乎无阻碍的通过，并且能滤除谐波，抑制杂散和其它干扰信号，可以说，5G系统的正常运行离不开性能优良的滤波器；目前，滤波器的形式有很多种，如集总LC带通滤波器，微带滤波器，腔体滤波器等，但集总LC带通滤波器尺寸较大、插入损耗较大，且不适合于高频段的滤波器；微带滤波器功率偏低，而普通单模腔体滤波器尺寸较大。对于现在正在建设5G系统，其频段较高，频率资源紧张；目前使用的滤波器都不能适用于5G系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种5G频段腔体滤波器及其设计方法。

本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例包括一种5G频段腔体滤波器，包括输入端口、输出端口、输入耦合装置、输出耦合装置、多个谐振器、多个调谐装置和腔体；所述输入端口与所述输入耦合装置连接，所述输出端口与所述输出耦合装置连接，多个所述谐振器和多个所述调谐装置设置在所述腔体内，所述调谐装置包括第一调谐装置和第二调谐装置；

所述输入端口用于接收原始信号；

所述输出端口用于输出经多个所述谐振器处理后的信号；

所述输入耦合装置用于控制所述输入端口与第一谐振器之间的耦合，所述第一谐振器为与所述输入端口相邻的谐振器；

所述输出耦合装置用于控制所述输出端口与第二谐振器之间的耦合，所述第二谐振器为与所述输出端口相邻的谐振器；

多个所述谐振器用于控制所述原始信号中5G频段的信号通过；

所述第一调谐装置用于调整所述谐振器产生的谐振频率在5G频段内；

所述第二调谐装置用于调整所述谐振器之间的耦合系数。

进一步地，所述谐振器为金属谐振器或者介质谐振器，所述谐振器为圆柱形或者正方体。

进一步地，多个所述谐振器之间采用空间耦合的方式进行耦合。

进一步地，所述腔体为金属矩形腔体，所述谐振器为圆柱形时，圆柱形的直径不超过所述金属矩形腔体的宽边，所述谐振器为正方体时，所述正方体的边长不超过所述金属矩形腔体的宽边。

进一步地，所述第一调谐装置和所述第二调谐装置为金属螺杆或介质螺杆；所述金属螺杆或介质螺杆的长度由耦合系数决定；当所述第一调谐装置和所述第二调谐装置为介质螺杆时，在所述介质螺杆的外层电镀铜或银。

另一方面，本发明实施例包括一种5G频段腔体滤波器的设计方法，包括：

确定所述5G频段腔体滤波器的第一设计指标，所述设计指标包括所述5G频段腔体滤波器的频宽、带内插入损耗、带内回波损耗、驻波比、阶数、传输函数及整体结构；