本实用新型涉及5g毫米波通信器件领域，特别涉及一种适用于平面电路集成的腔体滤波器。
背景技术：
在5g毫米波通信设备领域，由于其高的数据吞吐量、信号带宽以及低延时等要求，对通信设备的集成度，小型化等要求较高。而在通信设备的制造过程中，由于腔体滤波器是一种三维的器件，而射频前端设备中的电路板采用的是平面电路来设计，同时腔体滤波器所传输的毫米波信号是te模，其信号端口为波导端口或者通过其他器件转换后的同轴端口，而射频前端设备的电路板传输的毫米波信号是一种tem模或者准tem模，这样往往需要额外增加转接头以及射频电缆来连接射频电路板与腔体滤波器。这样使得整个射频前端设备体积增大，同时由于连接器以及射频电缆的引入，导致了一些额外的信号损耗。
然而现在的腔体滤波器的滤波结构复杂，导致其外形较大，其空间占用率也比较大，不利于设备的小型化与集中化，一些体型小的滤波器的带外抑制能力不足，且有较高的信号损耗。针对以上问题，以下提出一种解决方案。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，具有能够直接贴装在射频前端设备的电路板上，有利于射频前端设备的小型化以及集成化，同时减少信号损耗，满足5g毫米波通信的高性能要求的优点。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，包括金属底板、电路板和腔体外壳，所述金属底板的上端面设有两个反射腔，两个所述反射腔呈对称设置，所述电路板位于金属底板的上端，且与金属底板固定连接，所述腔体外壳位于电路板的上方，所述腔体外壳内设有空气腔，所述空气腔限制信号波的传输范围，所述空气腔内固设有若干隔板，若干所述隔板的长度不同，所述隔板长度用于过滤高模信号，若干所述隔板之间的间距不同，所述隔板之间的间距用于过滤低模信号。
采用上述技术方案,电路板的两端分别与外界的电路连接，信号模式转换电路会将信号转换成能够在腔体内传输的模式，若干隔板之间的间隔宽度决定了能通过其的信号频率的下限，将频率低于该下限的信号过滤，而隔板下端与空气腔底面之间的距离，能够过滤高阶模信号以及工作频率以上的信号，从而使输出的信号为所需要的工作信号频率。
作为优选，所述反射腔呈长方形，所述反射腔的四个角处呈弧形。
采用上述技术方案,金属底座的材质为金属，所以反射腔的底面能够对信号波进行反射，四分之一波长深度的反射腔能够抵消工作波的干涉，从而得到一个稳定的信号。
作为优选，位于最外侧的两块所述隔板的一侧为导通腔，所述导通腔内可以传输信号波，所述腔体外壳的两端对称的设有嵌槽，所述嵌槽的下端开设有通槽，所述通槽贯穿腔体外壳的侧壁，且与导通腔的一侧相通，部分所述信号模式转换电路通过通槽进入到导通腔内部。
采用上述技术方案，两个通槽使腔体外壳的两端与外界连通，从而使外界电路上的信号能够无损的进入到腔体外壳内，经过处理后再无损的从腔体外壳内传出，使信号的传输更加稳定。
作为优选，相邻两个所述隔板之间为谐振腔，若干所述谐振腔的宽度不同，位于中间位置的所述谐振腔的宽度最小，位于侧边的若干所述谐振腔的宽度依次增大，且左右对称。
采用上述技术方案，谐振腔的宽度越宽，其能够抑制的波的频率越低，通过逐级减小谐振腔的宽度，使能够导通的波的最低频率逐渐升高，从而实现对使导通的波的低频与所需信号的低频相同。
作为优选，若干所述隔板左右对称，若干所述隔板的长度由中间向两侧依次递减。
采用上述技术方案，隔板越长，隔板下端与空气腔底面的间隙越小，称该间隙为耦合缝隙，耦合缝隙越大，能够通过该处的信号波的频率越高，逐渐减小的耦合缝隙能够抑制通过该处的信号波的最高频率，使低于该最高频率的信号波能够从中通过，耦合缝隙与谐振腔宽度共同作用，形成一个带通滤波器，使最后传出的信号波的频率为所需的频率。
作为优选，所述腔体外壳与电路板通过焊接的方式固定连接，所述金属底板与电路板的下端通过焊接的方式固定连接。
采用上述技术方案，腔体外壳、电路板和金属底板依次通过电胶焊接的方式固定，使这三者不会分离，能够更好的实现对信号的处理。
作为优选，所述底板的侧壁上固设有若干固定片，所述固定片上开设有固定孔。
采用上述技术方案，外界的螺钉等紧固件的一端能够穿过固定孔，使固定片能够固定在外界的电路中，实现对滤波器的固定。
采用上述技术方案，微带转波导电路能够将平面电路传输的准tem模转换为te模，使其能够在腔体内部传输，同时对该信号的长度进行有效的控制，使得该电路结构只能传输所需要的工作频率信号。
作为优选，所述电路板上端面的两侧对称的固设有两个连接插座，两个所述连接插座分别与微带转波导电路的两个连接端电性连接。
采用上述技术方案，将外界的导线插入到连接座内，即可实现外部电路与微带转波导电路的连通，提高电路的连接效率。
作为优选，所述电路板的上端面设有若干电路分区，所述微带转波导电路位于其中一个电路分区中。
采用上述技术方案，在每个电路分区中都能够设计毫米波电路，使所有的电路能够集中在一块电路板上，从而实现设备的小型化和集成化。
本方案采用集成式设计，通过简单的结构对信号波进行过滤，使产品实现集成化和小型化，便于产品在小型设备上的安装使用。
附图说明
图1为实施例的结构示意图；
图2为实施例的剖视图。
附图标记：1、金属底板；2、电路板；3、腔体外壳；4、反射腔；5、谐振腔；6、导通腔；7、隔板；8、嵌槽；9、通槽；10、固定片；11、固定孔；12、连接插座。
具体实施方式
以下所述仅是本实用新型的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案应当属于本实用新型的保护范围。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
如图1和图2所示，一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，包括金属底板1、电路板2和腔体外壳3。腔体外壳3、电路板2和金属底板1三者依次通过电胶焊接的方式固定连接，三者不可分离。
电路板2的上端面设有若干电路分区，其中一个电路分区内设有微带转波导电路，该电路能够将平面电路传输的准tem模转换为能够在腔体内部传输的te模，使信号能够在腔体外壳3内部传输。
腔体外壳3内设有空气腔，空气腔包括若干谐振腔5和两个导通腔6，信号波从一个导通腔6进入，经过若干谐振腔5，并从另一个导通腔6处传出。若干谐振腔5会对信号波进行处理。
若干谐振腔5的宽度不同，不同宽度的谐振腔5能够对信号波的低频信号进行过滤，谐振腔5的宽度越大，其过滤的低频信号的频率越小。位于中间位置的谐振腔5的宽度最小，位于侧边的若干谐振腔5的宽度依次增大，且左右对称。在信号波从一侧进入到谐振腔5内，并向着谐振腔5的另一侧传输时，若干谐振腔5会逐渐对信号波的低频模段进行过滤，从而使信号在传输的过程中，其能够传输的最低频率在逐渐上升，直至信号波的低频与所需信号的低频相等，完成对信号低频段的过滤。
空气腔内固设有若干隔板7，若干隔板7左右对称，若干隔板7的长度由中间向两侧依次递减。不同长度的隔板7，其下端与空气腔之间的的间隙不同，称该间隙为耦合缝隙。经过耦合间隙的信号波的高频模段会被过滤。耦合间隙越大，可通过该耦合间隙的信号波的最高频率越高。逐渐减小的耦合间隙能够逐渐的对信号波的高频模段进行过滤，从而完成对信号波高频模段的过滤。
相邻两个隔板7之间为谐振腔5，在信号波经过谐振腔5时，谐振腔5和隔板7共同作用，对信号波的高频段和低频段同时过滤，从而使最后传出的信号的频率为所需的频率段。
导通腔6对称的位于若干谐振腔5的两端，金属底板1的上端面对称的设有两个反射腔4，导通腔6位于反射腔4的正上方。电路板2上的微带转波导电路有一个工作信号。反射腔4的深度为该工作信号波长的四分之一。当信号波开始传输时，反射腔4会对信号波进行反射，减少信号波的干涉，从而使信号波在传输时更加稳定。
腔体外壳3的两端对称的设有嵌槽8，嵌槽8的下端开设有通槽9，通槽9与导通腔6的一侧相通。微带转波导电路的两端均设有一个连接端，两个连接端均有一部分穿过通槽9，与外界相通。外界电路上的信号能够通过通槽9进入到腔体外壳3内，防止腔体外壳3对信号波的传输产生影响。电路板2上端面对称的固设有两个连接插座12，两个连接插座12分别与微带转波导电路的两个连接端电性连接。两个连接插座12能方便的使微带转波导电路与外界电路相连，且能够拆装，便于对电路的连接。
底板的侧壁上固设有若干固定片10，固定片10上开设有固定孔11。将螺钉等紧固件的一端穿过固定孔11，并与外界的设备固定，从而完成对滤波器的安装固定。
工作原理：设该滤波器的工作频段为20～25ghz，反射腔4的深度为1.546mm。外界设备与微带转波导电路连接，外界设备产生一个信号波，微带转波导电路将信号波耦合至微带平面电路上，并在腔体外壳3内传输。信号波在经过谐振腔5时，谐振腔5之间的耦合宽度小于波导的宽度，将20ghz以下信号传输抑制。耦合缝隙的高度依次减小，同时左右对称，将高阶模的传输以及大于25ghzz的信号传输抑制。从而构成了一种20-25ghz的带通滤波器。
1.一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，包括金属底板(1)、电路板(2)和腔体外壳(3)，其特征在于，所述金属底板(1)的上端面设有两个反射腔(4)，两个所述反射腔(4)呈对称设置，所述电路板(2)位于金属底板(1)的上端，且与金属底板(1)固定连接，所述腔体外壳(3)位于电路板(2)的上方，所述腔体外壳(3)内设有空气腔，所述空气腔限制信号波的传输范围，所述空气腔内固设有若干隔板(7)，若干所述隔板(7)的长度不同，所述隔板(7)长度用于过滤高模信号，若干所述隔板(7)之间的间距不同，所述隔板(7)之间的间距用于过滤低模信号。
2.根据权利要求1所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，所述反射腔(4)呈长方形，所述反射腔(4)的四个角处呈弧形。
3.根据权利要求2所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，位于最外侧的两块所述隔板的一侧为导通腔(6)，所述导通腔(6)内可以传输信号波，所述腔体外壳(3)的两端对称的设有嵌槽(8)，所述嵌槽(8)的下端开设有通槽(9)，所述通槽(9)贯穿腔体外壳(3)的侧壁，且与导通腔(6)的一侧相通。
4.根据权利要求3所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，相邻两个所述隔板(7)之间为谐振腔(5)，所述谐振腔(5)能够过滤低频信号波，若干所述谐振腔(5)的宽度不同，位于中间位置的所述谐振腔(5)的宽度最小，位于侧边的若干所述谐振腔(5)的宽度依次增大，且左右对称。
5.根据权利要求4所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，若干所述隔板(7)左右对称，若干所述隔板(7)的长度由中间向两侧依次递减。
6.根据权利要求5所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，所述腔体外壳(3)与电路板(2)通过焊接的方式固定连接，所述金属底板(1)与电路板(2)的下端通过焊接的方式固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，所述底板的侧壁上固设有若干固定片(10)，所述固定片(10)上开设有固定孔(11)。
8.根据权利要求7所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，所述电路板(2)上端面的两侧对称的固设有两个连接插座(12)。
9.根据权利要求8所述的一种适用于平面电路集成的腔体滤波器，其特征在于，所述电路板(2)的上端面设有若干电路分区。
技术总结