一种滤波器的制作方法

本发明涉及射频器件，更具体地说，涉及一种滤波器。

背景技术：

滤波器是电子系统中的关键部件，用来完成频率选择功能。常用的滤波器有介质滤波器、腔体滤波器、集总滤波器等，介质滤波器因其具有较高的Q值(品质因数值)而被广泛应用。

介质滤波器是将具有很高Q值的陶瓷介质材料置于谐振腔中，从而大大减小腔体自身的损耗，提高滤波器的各项性能。常规的设计方法是在陶瓷介质的底部中央设置支撑座，来制成陶瓷介质使其位于谐振腔的中间位置。但是对于TM模式的介质滤波器，由于陶瓷介质在工作时其中央的磁场强度是最强的且穿过支撑座，从而导致位于中央的支撑座上的损耗也较大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种支撑座带来的损耗大幅减少的滤波器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种滤波器，包括谐振腔和置于所述谐振腔内的谐振子，还包括固定于所述谐振腔内部底面上用以支撑所述谐振子的支撑件，所述支撑件表面开设有与所述谐振子底部形状相同的凹槽，使得所述谐振子底部插入所述凹槽内被固定。

在本发明所述的滤波器中，所述支撑件的形状与所述谐振腔内部的底部形状相同，使所述支撑件置于所述谐振腔内部而被固定。

在本发明所述的滤波器中，所述谐振腔内部为圆柱形，所述支撑件为圆盘形，且所述圆盘形的直径与所述圆柱形的直径相等。

在本发明所述的滤波器中，所述谐振腔内部为方柱形，所述支撑件为方形板，且所述方形板的边长为与所述方柱形的底面边长相等。

在本发明所述的滤波器中，所述圆盘形支撑件的上表面中间开设有向底部延伸的方形凹槽，所述谐振子为方柱形，且谐振子的底面与所述凹槽的开口面形状相同。

在本发明所述的滤波器中，所述支撑件的凹槽底部开设有方形通孔，与所述凹槽连接成台阶形孔，所述通孔的横截面小于所述凹槽的开口面。

在本发明所述的滤波器中，所述圆盘形支撑件的上表面中间开设有向底部延伸的圆形凹槽，所述谐振子为与所述凹槽内径相同的圆柱形。

在本发明所述的滤波器中，所述支撑件由透波材料制成。

在本发明所述的滤波器中，所述支撑件通过粘接或机械连接方式固定与所述谐振腔内部底面上。

在本发明所述的滤波器中，所述透波材料为氧化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷或氮化硅。

实施本发明的滤波器，具有以下有益效果：采用本发明的支撑件，利用凹槽来固定谐振子，比传统的直接支撑在谐振子底部要方便稳定；且滤波器在TM模式下，通孔的设置使穿过支撑件的磁力线减少，从而降低因支撑件引起的损耗，提高滤波器的Q值。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明优选实施例的滤波器的俯视图；

图2是图1所示滤波器的A-A剖视图。

具体实施方式

本发明涉及一种滤波器，如图1、图2所示，包括谐振腔1、谐振子2、支撑件3，当然也还可包括装在谐振腔1两端的输入端、输出端(图中未示出)。

谐振子2位于所述谐振腔1内部，通常为高介电常数、低损耗的陶瓷材料，也可以是其他符合滤波器功能要求的材料。本实施例中，谐振腔1为圆柱形，谐振子2为方柱形。显然，常规的谐振腔还有方形腔体，谐振子可以为圆柱形或圆环形。作为TM模式的谐振子2，其高度通常与谐振腔1高度相当，才能使电场沿平行于谐振腔1底面的水平方向，而磁场则垂直于电场且在谐振子2中央几乎成竖直方向。

为了支撑谐振子2使其处于谐振腔1内部的正中间，需要在谐振子2与谐振腔1内部的底面之间设置支撑件3。如图2所示，本发明的支撑件3与谐振腔1内部的底面部分共形，即支撑件3的形状可刚好填充谐振腔1底部与谐振子2之间的空间，从而被固定而不会随意晃动。例如本实施例中，谐振腔1内部为圆柱形，支撑件3为圆盘形，且二者的直径相等而高度不同；又或者，谐振腔内部为立方形，支撑件为正方形板，且正方形板的边长为与所述立方形的边长相等。当然，支撑件3并不必然通过与谐振腔1内部共形来实现固定，也可以通过粘接剂粘接、机械连接如焊接、铆接、螺纹连接、夹具夹紧、弹性卡扣等方式实现固定，本文不作赘述。

为了减少支撑件3所引起的损耗，一方面要尽量采用损耗低的材料，例如透波材料即透波率大于90％的材料，其包括氧化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷、氮化硅、增强纤维和基体材料构成的透波复合材料等。本发明优选氧化铝。支撑件3固定后，谐振子2插入到支撑件3表面上所开设的凹槽内固定。同样，凹槽和谐振子2底部共形，使得谐振子2底部刚好填充万凹槽的空间。例如在本实施例中，圆盘形支撑件3的上表面中间开设有向底部延伸的方形凹槽，谐振子2为方柱形，且谐振子2的底面与凹槽的开口面形状相同；或者，圆盘形支撑件3的上表面中间开设有向底部延伸的圆形凹槽，谐振子2也为圆柱形，且该圆柱形与圆形凹槽的内径相同。通过静摩擦接触，谐振子不会随意晃动。

另一方面，要减少损耗，需要减小穿过支撑件3的磁力线，而已知TM模式下，磁力线在谐振子2中部轴线处集中，因此本发明将谐振子2中轴线所在位置对应的支撑件3部分挖空形成通孔4，优选地，将谐振子2底面所正对着的部分在保证支撑作用的前提下尽可能地都挖空。例如，本实施例中，支撑件3的方形凹槽底部开设有方形通孔4，与所述凹槽连接成台阶形孔，所述通孔4的端面小于所述凹槽的开口面，从而抵住谐振子2防止其下滑，使得谐振子2与谐振腔1内部底面间隔一定距离。另外，方形通孔4和方形凹槽的边长相差很小例如不超过2mm，使得谐振子2的底部基本上没有支撑件3，即大部分磁力线都没有经过支撑件3，使得支撑件3带给整个滤波器腔体的损耗较小。

例如，本实施例中，圆柱形谐振腔的内部圆柱形的尺寸为直径80mm，高度30mm，谐振子为方柱形陶瓷，端面为48mm×48mm，高度28mm，其上端面、下端面分别距离谐振腔内部的顶面、底面各1mm；圆盘形支撑件为氧化铝，外径80mm，高度2mm；方形凹槽位于支撑件正中间，开口端面为48mm×48mm，高度1mm；方形通孔的端面为44mm×44mm，高度1mm。仿真得到该滤波器的Q值为7423。

而采用同样的谐振腔和谐振子，且保持它们的相对位置不变，将支撑件变为正方形板，板高度1mm，长、宽均为44mm。即此时的支撑件为上述方形通孔所处的空间和位置。经过仿真，得到该滤波器的Q值为6600。可见，采用本发明的支撑件，相对于传统的位于谐振子底部的支撑件，Q值能明显提高，表示滤波器的损耗明显降低。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。