具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请首先提出一种滤波器，请参阅图1和图2，图1是本申请滤波器第一实施例的结构示意图，图2是图1实施例滤波器的拓扑结构示意图。本实施例滤波器10包括：壳体11和九个滤波腔；滤波支路12设置在壳体11上，由依次耦合的九个滤波腔组成。

具体地，滤波支路12的九个滤波腔包括：第一滤波腔A1、第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8、第九滤波腔A9。滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间、第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间、第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间分别感性交叉耦合；其中，滤波器10的带宽范围为869MHz-879MHz。

可见，滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间、第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间、第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间分别感性交叉耦合，形成四个感性耦合零点，能够很好的控制滤波器10带宽的高端抑制，获得较好的带宽高端抑制，因此，能够提高滤波器10的阻带抑制性能；此外，滤波支路12的带宽范围为869MHz-879MHz，能够精确地控制滤波支路12的带宽。

滤波器10是一种选频和抑制信号的通信设备，其滤波腔主要起频率控制的作用，凡涉及频率的发射和接收的通信设备都需要滤波腔。

如图1所示，滤波支路12的九个滤波腔划分成沿第二方向y排布的两列，第一方向x与第二方向y相互垂直设置；滤波支路12的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第五滤波腔A5、第七滤波腔A7及第八滤波腔A8为一列且沿第一方向x依次排布；滤波支路12的第一滤波腔A1、第四滤波腔A4、第六滤波腔A6及第九滤波腔A9为一列且沿第一方x向依次排布。

可见，九个滤波腔划分成沿第二方向y依次排列成的两列，九个滤波腔排腔规则，从而缩小滤波支路12的体积，进而缩小滤波器10的体积。

其中，滤波支路12的第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间、第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间、第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间均设置第一窗口13或金属耦合筋(图未示)。

通过该第一窗口13或金属耦合筋可以实现第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间、第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间、第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间、第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间的感性交叉耦合，从而实现四个感性交叉耦合零点。

具体地，如图2所示，第一滤波腔A1和第三滤波腔A3之间感性交叉耦合，形成一个感性耦合零点L₁，第一滤波腔A1和第四滤波腔A4之间感性交叉耦合，形成一个感性耦合零点L₂，第六滤波腔A6和第九滤波腔A9之间感性交叉耦合，形成一个感性耦合零点L₃，第七滤波腔A7和第九滤波腔A9之间感性交叉耦合，形成一个感性耦合零点L₄，以形成滤波支路12的四个交叉耦合零点。其中，交叉耦合零点也称为传输零点。传输零点是滤波器10传输函数等于零，即在传输零点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，对通带外的信号起到抑制作用，能更好的实现多个通带间的高度隔离。

可选地，如图1所示，滤波支路12的九个滤波腔依次窗口耦合，滤波支路12依次耦合的两个滤波腔之间均设有第二窗口。即第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间窗口耦合，第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间窗口耦合，第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间窗口耦合，第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间窗口耦合，第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间窗口耦合，第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间窗口耦合，第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间窗口耦合，第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间窗口耦合。

由此可知，滤波支路12耦合路径上相邻的两个滤波腔之间为纯窗口耦合，降低滤波器10的成本。

另外，请参阅图3，图3是图1实施例陶瓷滤波腔的金属壁、陶瓷谐振杆、陶瓷调谐盘及第一安装柱组合结构的结构示意图。其中，滤波支路12的第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8均为陶瓷谐振腔；陶瓷谐振腔的腔壁为金属壁60，且陶瓷谐振腔内设置陶瓷谐振杆20以及盖设于陶瓷谐振杆10的陶瓷调谐盘30；陶瓷谐振杆20，包括第一侧壁210及由第一侧壁210形成的第一中空内腔220；陶瓷调谐盘30包括塑胶螺杆310，塑胶螺杆310设置于陶瓷调谐盘30之上。

其中，陶瓷谐振腔内还设置有第一安装柱40，第一侧壁210固定在第一安装柱40上。

因此，陶瓷谐振杆20通过第一安装柱40固定在壳体11上，并且通过调节陶瓷谐振杆20的位置可以调节陶瓷谐振腔的谐振频率。

其中，本实施例的陶瓷谐振杆20、第一中空内腔220及陶瓷调谐盘30同轴设置。

进一步地，还可以在第一侧壁210的底部上设置安装孔(图未标)，安装柱40的一端固定在壳体11上，安装柱40的另一端安装在安装孔内，以将陶瓷谐振杆20固定在第一安装柱40上；该安装孔可以是通孔，该安装孔可以是螺纹孔，安装柱40为螺柱。在其它实施例中，该安装孔还可以是盲孔。

为了加强相连两个谐振腔之间的电耦合，在感性交叉耦合位置还可以采用金属连接片实现；另外，为了进一步加强电耦合，可以抬高金属连接片的高度，达到拉近陶瓷谐振杆20的目的。

其中，本实施例的陶瓷谐振杆20材质可以是易切1215MS。当然，在其它实施例中，陶瓷谐振杆20还可以是M8号或者M4号螺杆等，采用塑胶、铜或银材质等材质。

陶瓷谐振杆20下，壳体1上均可设置有支撑卡座70，支撑卡座70可以为氧化铝支撑卡座，支撑卡座70设有通孔(图未标)，以将陶瓷谐振杆20固定在支撑卡座70上，从而使得陶瓷谐振杆20固定在壳体11上。

第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8的尺寸相同，便于生产，节约成本。第二滤波腔A2、第三滤波腔A3、第四滤波腔A4、第五滤波腔A5、第六滤波腔A6、第七滤波腔A7、第八滤波腔A8的半径可以小于21mm，例如，20mm、19mm、18mm等。

请参阅图4，图4是图1实施例金属滤波腔的调谐螺杆、金属谐振杆及第二安装柱组合结构的结构示意图。

其中，滤波支路12的第一滤波腔A1及第九滤波腔A9均为金属谐振腔；金属谐振腔设置有调谐螺杆31和金属谐振杆21；金属谐振杆21，包括第二侧壁230及由第二侧壁230形成的第二中空内腔240；调谐螺杆31，调谐螺杆31的一端置于第二中空内腔240内。

其中，金属谐振腔还设置有第二安装柱41，第二侧壁230固定在第二安装柱41上。因此，金属谐振杆通过第二安装柱41固定在壳体11上，并且通过调节金属谐振杆21在第二中空内腔41内的深度可以调节金属谐振腔的谐振频率。

另外，金属谐振腔也称金属滤波腔，其金属谐振腔的尺寸小于Φ84*70mm，谐振腔为圆柱结构，第二谐振杆21材质可以为钢。

第一滤波腔A1及第九滤波腔A9尺寸相同，便于生产，节约成本。第一滤波腔A1及第九滤波腔A9的半径可以小于21mm，例如，20mm、19mm、18mm等。

由此可知，不同的滤波腔通过采用不同的谐振腔，可以使得滤波支路12实现控制电磁能量传递的功能。

进一步地，滤波器10还包括盖板(图未示)，盖设在九个滤波腔上。

滤波器10还包括：第一端口，与滤波支路12的第一滤波腔连接；第二端口，与滤波支路12的第九滤波腔连接。滤波支路12通过设置第一端口和第二端口，方便设计和制造，利于提升方案的实现性。

本实施例滤波器10的等效电路如图5所示，输入端口处的阻抗Z1约为50欧姆，输出端口处的阻抗Z2约为50欧姆；为保证电磁信号在滤波器10的九个滤波腔之间传输，需要在输入端口与第一滤波腔A1之间、耦合路径上的相邻滤波腔之间、形成交叉耦合的非级联的滤波腔之间及第九滤波腔A9与输出端口之间分别设置阻抗调节器ZV1，以实现阻抗匹配。

本实施例的滤波器10的带宽范围为：869MHz-879MHz。具体地，第一端口与第一滤波腔A1之间的耦合带宽范围为8.6Mhz-14Mhz；第一滤波腔A1与第二滤波腔A2之间的耦合带宽范围为1.3Mhz-5.7Mhz；第一滤波腔A1与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为4.7Mhz-9.5Mhz；第一滤波腔A1与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为1.5Mhz-5.9Mhz；第二滤波腔A2与第三滤波腔A3之间的耦合带宽范围为(-1)Mhz-3Mhz；第三滤波腔A3与第四滤波腔A4之间的耦合带宽范围为2.8Mhz-7.3Mhz；第四滤波腔A4与第五滤波腔A5之间的耦合带宽范围为3.2Mhz-7.8Mhz；第五滤波腔A5与第六滤波腔A6之间的耦合带宽范围为3.2Mhz-7.8Mhz；第六滤波腔A6与第七滤波腔A7之间的耦合带宽范围为3.3Mhz-7.9Mhz；第六滤波腔A6与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为0Mhz-3.9Mhz；第七滤波腔A7与第八滤波腔A8之间的耦合带宽范围为0.4Mhz-4.7Mhz；第七滤波腔A7与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为4.2Mhz-8.8Mhz；第八滤波腔A8与第九滤波腔A9之间的耦合带宽范围为3.3Mhz-7.9Mhz；第九滤波腔A9与第二端口之间的耦合带宽范围为8.6Mhz-14Mhz，能够满足设计要求。

因此，滤波器10的第一滤波腔A1至第九滤波腔A9的谐振频率依次位于以下范围内：872.9Mhz-875Mhz、878.1Mhz-880Mhz、875Mhz-877Mhz、872.4Mhz-874Mhz、872.6Mhz-875Mhz、872.5Mhz-875Mhz、873.4Mhz-875Mhz、877.4Mhz-879Mhz、872.9Mhz-875Mhz。可见，各个谐振腔的谐振频率位于设计的带宽范围内，从而提高了制造、调试的便利性；也即采用相类似的规格参数进行制造即可，实际过程中只需要简单的调试即可达到所需要的参数范围。

本实施例滤波器10的仿真结果如图6所示，从图6中可知，本实施例滤波器10的带宽约为869MHz-879MHz；如频带曲线S1所示，共有三个高端耦合零点a、b、c。频点879.0MHz(m1)的抑制为-1.636dB，频点879.980MHz(m2)的抑制为-80.87272dB，且频点823.0MHz(m3)的抑制为-122.446dB，频点835.0MHz(m4)的抑制为-109.583dB，因此能够满足滤波器10的带外抑制的设计需求。

本实施例滤波器10是一种应用于5G移动通信系统的9阶微波滤波器，其工作频段为869MHz-879MHz，强抗干扰能力，整体体积小，重量轻的特点且可以实现的阻抗为50欧姆；滤波器10应用于室外，IP等级为IP67，其工作温度为-40℃－+65℃，其阻带带宽为880.1MHz-915MHz，阻带抑制大于75B，其中，滤波支路12常温情况下在869-878MHz的插入损耗小于0.8dB，全温情况下在869-878MHz的插入损耗小于0.9dB，滤波支路12常温情况下在878-879MHz的插入损耗小于1.8dB，全温情况下在878-879MHz的插入损耗小于2.4dB；滤波支路12在869-879MHz的回损耗大于19dB；基于射频功率处理参数，滤波器10在869-879MHz处的平均功率大于100W，在869-879MHz处的峰值功率大于500W；基于无源互调参数，具有2×40W的CW波信号RX带的互调产物小于-155dB。

本申请实施例滤波器10损耗小，能够确保通信模块低能耗；滤波器10由9阶谐振腔组合设计，并且导入耦合零点结构，具备强抗干扰能力，能够确保通信系统不受杂散信号干扰；滤波器10设计方案简洁，成本低廉，具有良好的结构与电性能稳定性；滤波器10能够满足目前最新型5G移动通信系统的使用，滤波器10主要涉及2.6GHz频段。

本申请进一步提出一种通信设备，如图7所示，图7是本申请的通信设备一实施例的结构示意图。本实施例的通信设备包括天线92和与天线92连接的射频单元91，射频单元91包括如上述实施例所示的滤波器10，滤波器10用于对射频信号进行滤波。

在其他实施例中，射频单元91还可以和天线92一体设置，以形成有源天线单元(Active Antenna Unit，AAU)。

本申请的一些实施方式称为滤波器，也可以称为合路器，即双频合路器。可以理解，在其他一些实施方式中也可以被称为双工器。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。