一种高通滤波器及通信设备的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，特别是涉及一种高通滤波器及通信设备。


背景技术：

2.目前，滤波器作为一种选频和抑制信号的通信器件，在通信射频领域具有重要的作用。随着5g通信技术的不断发展，对于滤波器的功率容量以及插损提出了较高要求，提高滤波器的功率、以及减小滤波器的插损目前滤波器设计的重要方向之一。
3.高通滤波器作为一种常用的滤波器，也需要满足高功率以及小损耗的设计要求。但现有的高通滤波器一般通过普通微带线的平面电路实现，一方面，这样的平面电路结构使得高通滤波器的插损较大、功率较小；另一方面，平面电路结构中的电容为平面电容，平面电容散热差，不耐高温，导致高通滤波器的功率较小。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的高通滤波器存在的上述问题，本技术提供一种高通滤波器及通信设备。
5.为解决上述问题，本技术实施例提供了一种高通滤波器，其中，该高通滤波器至少包括：壳体，设置于壳体内的多个同轴主线以及多个同轴电容，同轴电容设置于两个相邻的同轴主线之间，且同轴电容与同轴主线同轴设置。
6.进一步，同轴电容包括：同轴设置的第一导体、介质体以及第二导体，第一导体包括第一底座以及设置在第一底座上的第一凸台，介质体包括第二底座和设置在第二底座上的第二凸台，第二底座和第二凸台设置有第一通孔，第一凸台设置在第一通孔内，第二导体包括第三底座和设置于第三底座上的第三凸台，第三凸台设置有第二通孔，使得第二导体形成一凹槽，第二凸台设置于第二通孔内。
7.进一步，第一导体、第二导体的材质均为金属，介质体的材质为聚四氟乙烯。
8.进一步，第一底座的直径、第二底座的直径均与第三凸台的直径相等，第二底座的直径大于第三凸台的直径，第一凸台的轴向长度等于第二底座与第二凸台的轴向长度之和。
9.进一步，滤波器包括七个同轴主线以及六个同轴电容，其中，第一个同轴主线、第一同轴个电容、第二个同轴主线、第二个同轴电容、第三个同轴主线、第三个同轴电容、第四个同轴主线、第四个同轴电容、第五个同轴主线、第五个同轴电容、第六个同轴主线、第六个同轴电容以及第七个同轴主线沿第一方向依次设置。
10.进一步，第一个同轴电容、第二个同轴电容及第三个同轴电容的第一导体、介质体及第二导体分别沿第一方向依次设置，第四个同轴电容、第五个同轴电容及第六个同轴电容的第一导体、介质体及第二导体分别沿第二方向依次设置，第二方向与第一方向相反。
11.进一步，滤波器还包括分支零点，第一个同轴主线、第二个同轴主线、第三个同轴主线、第四个同轴主线、第五个同轴主线、第六个同轴主线上均并联设置有分支零点。
12.进一步，分支零点包括金属片以及金属杆，金属片通过金属杆连接于同轴主线，所有分支零点的金属片设置于同一平面上。
13.进一步，滤波器还包括第二金属杆，第二金属杆设置于第七个同轴主线上。
14.为解决上述问题，本技术实施例还提供了一种通信设备，该通信设备包括上述任一项的高通滤波器。
15.相对于现有技术，本技术的高通滤波器至少包括：壳体，设置于壳体内的多个同轴主线以及多个同轴电容，同轴电容设置于两个相邻的同轴主线之间，且同轴电容与同轴主线同轴设置。因此，本技术提供的高通滤波器通过将同轴电容与同轴主线同轴设置，且设置于壳体内，使得高通滤波器的体积大、q值高，能够减小高通滤波器的插损以及提高高通滤波器的功率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
17.图1是现有技术中平面电容的截面示意图；
18.图2是本技术的高通滤波器的第一实施例的结构示意图；
19.图3是本技术的高通滤波器的同轴电容的结构示意图；
20.图4是本技术的高通滤波器的第二实施例的结构示意图；
21.图5是本技术的高通滤波器的第二实施例的装配示意图；
22.图6是本技术的高通滤波器的外形结构示意图；
23.图7是本技术的高通滤波器的仿真示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本技术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技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术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，都属于本技术保护的范围。
25.本技术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，以便这里描述的本技术的实施例，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。
26.现有技术中的高通滤波器一般采用平面电路结构，这种平面电路结构的高通滤波器体积小、q值低，使得高通滤波器的插损大且功率小。其中，值得说明的是滤波器中的q表示滤波器的品质因数，定义q＝中心频率/滤波器带宽。
27.并且，平面电路结构的高通滤波器的电容为平面电容，请参阅图1，图是现有技术中平面电容的截面示意图。
28.如图1所示，该平面电容包括异层设置的pcb层11、pcb层13，以及位于pcb层11、pcb层13之间的绝缘介质层12。由于pcb层11、pcb层13的基材是散热性较差的玻璃纤维，导致该平面电容的散热性较差，不耐高温，进而导致平面电路结构的高通滤波器的功率较小，另一方面，这样的平面电容也会导致滤波器的插损较大。
29.本技术提供一种大功率、小插损的高通滤波器20，请参阅图2，图2是本技术的高通滤波器20的第一实施例的结构示意图。
30.如图2所示，本实施例的高通滤波器20至少包括：壳体(图未示)，以及设置在壳体内的多个同轴主线21以及多个同轴电容22。其中，多个同轴主线21以及多个同轴电容22与壳体之间填充有空气，即空气作为高通滤波器20的介质。
31.其中，同轴电容22设置于两个相邻的同轴主线21之间，且同轴电容22与同轴主线21沿同一轴线l依次设置。具体的，轴线l是同轴电容22以及同轴主线21的中心轴，即同轴电容22与同轴主线21沿该中心轴l依次设置。在一些其他实施方式中，轴线l可以不是同轴电容22与同轴主线21的中心轴，即也可以仅仅只是同轴电容22与同轴主线21部分结构穿过轴线l依次设置。
32.本实施例将同轴主线21与同轴电容22沿同一轴线l设置，并且高通滤波器20的介质为空气，使得高通滤波器20体积相较于平面电路结构的高通滤波器的体积要大，q值相对于平面电路结构的高通滤波器的q值要高，因此能够提高高通滤波器20的功率以及减小高通滤波器20的插损；并且，将同轴主线21与同轴电容22同轴设置便于设计、制造，在相同的体积下能够设置更多的相同数量的同轴主线21与同轴电容22，能够适应高通滤波器20对于同轴主线21与同轴电容22的数量设计要求。
33.请进一步参阅图3，图3是本技术同轴电容22的结构示意图。具体的，同轴电容22包括：沿同一轴线l依次设置的第一导体221、介质体222以及第二导体223。第一导体221与第二导体223相对设置，并且第一导体221与第二导体223之间夹隔有绝缘的介质体222，进而形成同轴电容22。其中，在本实施例中，轴线l是第一导体221、介质体222以及第二导体223共同的中心轴。在一些其他的实施方式中，轴线l也可以是仅仅只是第一导体221、第二导体223共同的中心轴；也可以不是第一导体221、介质体222以及第二导体223任一个的中心轴，即仅仅是第一导体221、介质体222以及第二导体223的部分结构沿同一轴线l依次设置。
34.具体的，请进一步参阅图3，第一导体221包括第一底座2211，以及设置在第一底座2211上的第一凸台2212，介质体222包括第二底座2221和设置在第二底座上的第二凸台2222，第二底座2221和第二凸台2222设置有第一通孔2223，第一凸台2212设置在第一通孔2223内，第二导体223包括第三底座2232和设置于第三底座上2232的第三凸台2231，第三凸台2231设置有第二通孔2233，使得第二导体223形成一凹槽，第二凸台2222设置于第二通孔2233内。
35.其中，第一导体221、介质体222以及第二导体223分别一体成型，以保证各自结构的稳定性并简化制程。
36.将第一导体221的第一凸台2212设置于第二导体223的第二凸台2222的第二通孔2233内，实现了同轴电容22的具体结构的同轴设置，并使得第一凸台2212与第二凸台2222
之间存在较大空间，利于散热，能够提高高通滤波器20的功率并减小高通滤波器20的插损。
37.更具体的，第一导体221、第二导体223的材质均为金属，介质体222的材质为聚四氟乙烯。其中，聚四氟乙烯的具有耐高温、散热能力较强的特点，通过使用聚四氟乙烯制造介质体222，使得同轴电容22的散热能力进一步提高，进一步提高了高通滤波器20的功率。在其他实施例中，介质体222可以为具有绝缘性能的橡胶、塑料或陶瓷材料中至少一种。
38.具体的，第一底座2211的直径等于第二底座2221的直径等于第三凸台2231的直径，第二底座2221的直径大于第三凸台2231的直径，第一凸台2212的轴向长度等于第二底座2221与第二凸台2222的轴向长度之和。其中，第一底座2211、第二底座2221以及第三凸台2231的直径分别指的是各自底面圆的最大直径。第一凸台2212、第二底座2221以及第二凸台2222的轴向长度分别指的是在各自在中心轴l的延伸方向上的最大长度。
39.请一并参阅图4、图5及图6，图4是本技术高通滤波器20的第二实施例的结构示意图，图5是本技术高通滤波器20的第二实施例的装配示意图，图6是本技术的高通滤波器20的外形结构示意图。
40.具体的，如图4、5所示，本实施例的高通滤波器20包括七个同轴主线以及六个同轴电容，其中，第一个同轴主线301、第一个同轴电容302、第二个同轴主线303、第二个同轴电容304、第三个同轴主线305、第三个同轴电容306、第四个同轴主线307、第四个同轴电容308、第五个同轴主线309、第五个同轴电容310、第六个同轴主线311、第六个同轴电容312以及第七个同轴主线313沿第一方向d1依次设置。
41.其中，关于同轴主线以及同轴电容的具体设置请参阅上一实施例，在此不再赘述。
42.具体的，如图4、5所示，第一个同轴电容302、第二个同轴电容304以及第三个同轴电容306的第一导电体221、介质体222以及第二导电体223分别沿第一方向d1依次设置，第四个同轴电容308、第五个同轴电容310及第六个同轴电容312的第一导电体221、介质体222以及第二导电体223分别沿第二方向d2依次设置，第一方向d1与第二方向d2相反。即，第一个同轴电容302、第二个同轴电容304及第三个同轴电容306的第一导电体221、介质体222以及第二导电体223的设置方向与第四个同轴电容308、第五个同轴电容310及第六个同轴电容312的第一导电体221、介质体222以及第二导电体223的设置方向相反。
43.进一步，本实施例的高通滤波器20还包括分支零点316，第一个同轴主线301、第二个同轴主线303、第三个同轴主线305、第四个同轴主线307、第五个同轴主线309、第六个同轴主线311上均并联设置有分支零点316。
44.请进一步参阅图4，图4示例性的示出了一个分支零点316与第二个同轴主线303的连接方式，如图4，分支零点316包括金属片315以及金属杆314，金属片315通过金属杆314连接至第二个同轴主线303。其他分支零点316分别与其他同轴主线的连接方式与此相同，不再赘述。其中，分支零点316的金属片315设置于同一平面上。
45.进一步，如图6，高通滤波器20的所有同轴主线、所有同轴电容、分支零点316、第二金属杆317均设置于壳体318内，壳体318内填充有空气介质。
46.其中，分支零点316能够实现零点抑制，便于高通滤波器20的指标调试。并且，分支零点316能够使得高通滤波器20传输函数等于零，即在分支零点316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，对高通滤波器20的通带外的信号起到抑制作用，能更好的实现与通带与外界的高度隔离。因此，本实施例的高通滤波器20通过在各个同轴主
线上分别并联设置分支零点，能够提高高通滤波器20的带外抑制性能。
47.进一步，第七个同轴主线313的设置有第二金属杆317，第二金属杆317能够提高高通滤波器20的带外抑制性能。
48.本实施例提供的高通滤波器20的通带频率范围为4800-13000mhz，阻带频率范围为100-3800mhz，即本实施例所提供的高通滤波器20能够通过频率范围为4800-13000mhz的信号，不能通过频率范围为100-3800mhz的信号。
49.请参阅图7，图7是本技术的高通滤波器20的仿真示意图。
50.如图7所示，曲线x是高通滤波器20的仿真曲线，其中，在频点m1的频率是4.8ghz，在频点m2的频率是13ghz，在频点m3的频率是3.8ghz。
51.从图中的仿真曲线x可以看出，本实施例的高通滤波器20的在4800-13000mhz频率范围内的回波损耗≥16db；在通带4800-13000mhz频率范围内的最大插损为0.5db，在通带4800-13000mhz频率范围内的插入损耗纹波是0.3db，在阻带100-3800mhz频率范围内的抑制≥95db。
52.因此，本实施例的高通滤波器20在其通带频率范围内的插损小，在其通带外的抑制高。
53.并且，在通带4800-13000mhz频率内的输入均方根功率为200w，在通带4800-13000mhz频率内的输入峰值功率为2000w。所以，本实施例提供的高通滤波器20在其工作频率范围内的功率大。
54.本技术实施例还提供了一种通信设备，该通信设备包括上述的高通滤波器20。
55.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。