同轴腔体滤波器、介质腔体滤波器及金属谐振柱的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种腔体滤波器，以解决现有小型腔体滤波器频率调节范围不大的技术问题。本发明的腔体滤波器包括腔体、盖板，所述盖板封盖所述腔体形成多个谐振腔，所述谐振腔内设置金属谐振柱，所述金属谐振柱设置在所述腔体的侧壁，所述金属谐振柱设有沿径向延伸的调谐孔，所述腔体底部或者盖板上设有调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入所述孔内以调节谐振腔的频率范围。
【专利说明】同轴腔体滤波器、介质腔体滤波器及金属谐振柱
【技术领域】
[0001]本发明提供一种同轴腔体滤波器、介质腔体滤波器及用于上述两种腔体滤波器的金属谐振柱。
【背景技术】
[0002]腔体滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用于通信领域，特别是射频通信领域，在通信系统完成信号的发射与接收的基站中，腔体滤波器用于选择通信信号，消除通信信号频率以外的杂波或干扰信号。
[0003]为了减少腔体滤波器的重量和受到的风阻，客户的对腔体滤波器的体积要求越来越小，这就要求腔体滤波器做得非常薄。如图1所示，这样的腔体滤波器要求将原来安装在腔体I1底部的金属谐振柱120安装到腔体110的第一侧壁111上，相应的原来位于盖板上的调谐螺杆130也要安装到与腔体110第一侧壁111相对的第二侧壁112上。但是这种腔体滤波器在调试时需要把腔体立起来，操作相当不方便。
[0004]如图2所示，现有的另一种腔体滤波器也将原来安装在腔体210底部的金属谐振柱220安装到腔体210的第一侧壁211上，但是调谐螺杆230没有安装到与腔体210第一侧壁211相对的第二侧壁212上，而是仍然安装在盖板上，调谐螺杆230伸入到谐振柱220的开口端面与腔体210的第二侧壁212之间。这种结构的腔体滤波器，调谐螺杆与金属谐振柱之间形成的耦合面积有限，因此对谐振腔之间的磁耦合强度的调节有限。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种体积较小、调试方便，且频率调节范围大的同轴腔体滤波器，一种体积较小、调试方便、耦合带宽大的介质腔体滤波器，和用于上述两种腔体滤波器的金属谐振柱。
[0006]本发明提供的同轴腔体滤波器包括腔体、盖板，所述盖板封盖所述腔体形成多个谐振腔，所述谐振腔内设置金属谐振柱，所述金属谐振柱设置在所述腔体的侧壁，所述金属谐振柱上设有沿径向延伸的调谐孔，所述腔体底部或者盖板上设有调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入所述调谐孔内以调节相邻谐振腔之间调节谐振腔的频率。
[0007]优选的，所述调谐孔为通孔。
[0008]优选的，所述金属谐振柱是实心的。
[0009]优选的，所述金属谐振柱设在其所在谐振腔内的腔体侧壁的中央。
[0010]优选的，相邻谐振腔中的金属谐振柱交替地安装在腔体相对的侧壁上。
[0011]优选的，相邻谐振腔中的金属谐振柱分别安装在腔体同一侧的侧壁上。
[0012]采用本发明的同轴腔体滤波器，金属谐振柱安装在腔体的侧壁，降低了腔体的高度，使得同轴腔体滤波器体积变小；金属谐振柱的侧壁开有调谐孔，使得调谐螺杆可以安装在腔体的底部或者盖板上，这样调试比较方便，还可以提高谐振腔频率调节范围。
[0013]本发明提供的介质腔体滤波器包括腔体、盖板，所述盖板封盖所述腔体形成首谐振腔、尾谐振腔，以及位于首谐振腔和尾谐振腔之间的多个介质谐振腔；所述首谐振腔和尾谐振腔内设有金属谐振柱，所述介质谐振腔内设有介质谐振柱，所述金属谐振柱设在所述腔体的侧壁上，所述金属谐振柱上设有径向延伸的调谐孔，所述腔体底部或者盖板上设有调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入所述调谐孔内以调节介质谐振腔与所述首谐振腔或者尾谐振腔的频率调节范围。
[0014]优选的，所述调谐孔为通孔。
[0015]优选的，所述金属谐振柱是实心的。
[0016]优选的，所述金属谐振柱设在其所在谐振腔内的腔体侧壁的中央。
[0017]采用本发明的介质腔体滤波器，金属谐振柱横向安装降低了腔体的高度，使得介质腔体滤波器体积变小。金属谐振柱的横向安装还使得金属谐振柱的磁场线与相邻介质谐振柱的磁场线在同一个平面，增加了谐振腔之间的窗口耦合带宽；而且抽头线可以做成直线状直接与金属谐振柱连接，抽头线制造和安装更为简单。金属谐振柱的侧壁开有径向的调谐孔，调谐螺杆还是可以安装在腔体的底部或者盖板上，这样调试也比较方便。
[0018]本发明提供的金属谐振柱，用于腔体滤波器，所述金属谐振柱设置在所述腔体的侧壁，所述金属谐振柱的侧壁设有调谐孔。
[0019]优选的，所述调谐孔为通孔。
[0020]优选的，所述金属谐振柱是实心的。
[0021]采用本发明的金属谐振柱，可以减少腔体滤波器的体积，同时还提高了谐振腔的频率调节范围和窗口耦合带宽。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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。
[0023]图1 ;现有技术I的腔体滤波器剖面图
[0024]图2 ;现有技术2的腔体滤波器剖面图
[0025]图3 ;实施例一第一种实施方式的腔体滤波器剖面图
[0026]图4 ;沿图3所作的腔体滤波器剖面图
[0027]图5 ;实施例一第二种实施方式的腔体滤波器剖面图
[0028]图6 ;实施例二的腔体滤波器剖面图
[0029]图7 ;实施例一同轴腔体滤波器的频率调节范围
[0030]图8 ;现有技术2的同轴腔体滤波器的频率调节范围
[0031]图9 ;实施例二介质滤波器的窗口耦合带宽
[0032]图10 ;现有技术中介质滤波器的窗口耦合带宽
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]实施例一
[0035]如图3、4和5所示，本实施例提供的同轴腔体滤波器包括腔体310、盖板320，所述盖板320封盖所述腔体310形成多个谐振腔330，所述谐振腔330内设置金属谐振柱340，所述金属谐振柱340设置在所述腔体310的侧壁，所述金属谐振柱340上设有沿径向延伸的调谐孔341，所述腔体310底部或者盖板320上设有调谐螺杆350，所述调谐螺杆350伸入所述调谐孔341内以调节谐振腔330的频率。
[0036]金属谐振柱340的固定方式有多种，比如可以直接焊接在腔体310的侧壁，当然也可以像图4和图5所示，在腔体310的侧壁设置与之一体成型的有凹陷的凸台，金属谐振柱340插入该凸台，然后将螺钉沿盖板至腔体底部方向插入该凸台的侧壁将金属谐振柱340固定。
[0037]优选的，所述金属谐振柱340侧壁上的调谐孔341为通孔。当然所述调谐孔341也可以是盲孔，但通孔更有优势一些:首先当调谐孔340为通孔时，调谐螺杆350伸入调谐孔341的深度可以更深些，相应的其调节范围更大一些；其二，当调谐孔341为盲孔时，调谐螺杆350在伸入调谐孔341的过程中可能碰到调谐孔341的底部，使得调谐螺杆350与金属谐振柱340之间发生短路。如果调谐孔341为通孔则不会遇到这样的问题。
[0038]优选的，所述金属谐振柱340是实心的。现有的金属谐振柱340 —般是用金属板经过多次冲压制成的，其中央是空心的，本实施例的调谐孔341可以直接开在这样的金属谐振柱340的侧壁上。但本实施例的调谐孔341最好直接开在实心的金属谐振柱上，一来这样的金属谐振柱可以直接铸造而成，加工简便。二来如果金属谐振柱340是空心的话，那么与调谐螺杆350的外周面形成电容的金属谐振柱孔壁面积较小，可金属谐振柱340如果是实心的话，则与调谐螺杆350的外周面形成电容的金属谐振柱孔壁面积显著增加，相应的频率调节范围也会增加。
[0039]优选的，所述金属谐振柱340设在其所在谐振腔330内的腔体310侧壁的中央。金属谐振柱340所形成的磁场空间是以它顶部盘面的中心为圆心，以它顶部盘面的中心离最近侧壁的距离为半径所形成的盘状空间。因此金属谐振柱340在它所在的那个谐振腔330内无论靠近腔体310四个侧壁中的哪一侧的侧壁，都会导致金属谐振柱340与腔体310另一侧侧壁之间的部分空间不能有效利用，即那一部分空间没有磁场。所以金属谐振柱340最好位于腔体侧壁310的中央，以充分利用其所在谐振腔330的空间，形成最大磁场区域，增大频率调节范围。
[0040]如图1所示，相邻谐振腔330中的金属谐振柱340分别安装在腔体310同一侧的侧壁上。这种同轴腔体滤波器比较常见，被称为梳状滤波器。
[0041]如图5所示，相邻谐振腔330中的金属谐振柱340分别安装在腔体310相对的侧壁上。这种同轴腔体滤波器被称为交指滤波器，将横置的开有径向调谐孔的谐振柱用于这种腔体滤波器，不仅能增加谐振腔的频率调节范围，还能增加谐振腔之间的耦合带宽。
[0042]采用本实施例的同轴腔体滤波器，金属谐振柱340横向安装在腔体310的侧壁，降低了腔体310的高度，使得同轴腔体滤波器体积变小；金属谐振柱340的开有径向延伸的调谐孔341，使得调谐螺杆350可以安装在腔体310的底部或者盖板320上，这样不仅调试比较方便，而且谐振腔330频率调节范围也可以提高。采用本实施例的技术方案，如图7所示，当调谐螺杆直径从8mm变化到15mm时，谐振腔的频率从2538.9MHz变化到1797.4MHz，频率调节范围是741.5MHz。采用现有技术2的技术方案，即金属谐振柱设置在腔体侧壁上，金属谐振柱的侧壁没有开设径向调谐孔，调节螺杆的侧壁与谐振柱的自由端面相对，如图8所示，当调谐螺杆直径从8mm变化到15mm时，谐振腔的频率从2537.5MHz变化到2332.3MHz，频率调节范围只有205MHz。
[0043]实施例二
[0044]如图6所示，本实施例提供的介质腔体滤波器包括腔体410、盖板420，所述盖板420封盖所述腔体410形成首谐振腔431、尾谐振腔432，以及位于首谐振腔431和尾谐振腔432之间的多个介质谐振腔433 ;所述首谐振腔431和尾谐振腔432内设置金属谐振柱440，所述介质谐振腔433内设置介质谐振柱450，所述金属谐振柱440设在所述腔体410的侧壁上，所述金属谐振柱440的上设有沿径向延伸的调谐孔441，所述腔体410底部或者盖板420上设有调谐螺杆460，所述调谐螺杆460伸入所述调谐孔441以调节介质谐振腔433与所述首谐振腔431或者尾谐振腔432的频率。
[0045]这种介质滤波器相邻的谐振腔之间开有较大的磁耦合窗口，其耦合方式以磁耦合方式为主。
[0046]金属谐振柱440的固定方式有多种，比如可以直接焊接在腔体410的侧壁，还可以在腔体410的侧壁设置与之一体成型的有凹陷的凸台，金属谐振柱440插入该凸台，然后将螺钉沿盖板至腔体底部方向插入该凸台的侧壁将金属谐振柱440固定。
[0047]优选的，所述金属谐振柱440侧壁上的调谐孔441为通孔。
[0048]优选的，所述金属谐振柱440是实心的。
[0049]优选的，所述金属谐振柱440设在首谐振腔431和尾谐振腔432的腔体410侧壁中央。
[0050]上述三个优选的特征的优点已在实施例一中有叙述，在此不再赘述。采用本发明的介质腔体滤波器，金属谐振柱440横向安装在腔体410的侧壁，降低了腔体410的高度，使得介质腔体滤波器体积变小。此外金属谐振柱横向置放使得金属谐振柱440的磁场线与相邻介质谐振柱450的磁场线在同一个平面，不仅谐振腔的耦合带宽提高了，而且抽头线不用制成环绕金属谐振柱四分之一圈状再与金属谐振柱耦合，而是做成直线状直接与金属谐振柱连接，抽头线的制造和安装难度都降低了。此外由于金属谐振柱440的侧壁开有径向延伸的调谐孔441，调谐螺杆460可以在腔体410的底部或者盖板420上进行调试，调试也比较方便。采用本实施例的技术方案，如图9所示，谐振腔的窗口耦合带宽约为2534-2520=14MHz。如果采用现有技术的方案，即金属谐振柱安装在腔体底壁上，金属谐振柱开有轴向调谐孔，调谐螺杆从盖板伸入谐振柱的轴向调谐孔内，如图10所示，谐振腔的窗口耦合带宽只有约为 2530.6MHz-2530.5MHz=0.1MHz。
[0051]实施例三
[0052]本实施例提供的金属谐振柱，用于腔体滤波器，所述金属谐振柱的侧壁设有调谐孔，所述调谐孔用于调谐螺杆伸入以调节相邻谐振腔之间的磁耦合强度。
[0053]优选的，所述金属谐振柱侧壁上的调谐孔为通孔。
[0054]优选的，所述金属谐振柱是实心的。采用本方案，金属谐振柱的制造仅需要铸造和打孔两个步骤，工序简单，制造方便。
[0055]采用本发明的金属谐振柱，可以减少腔体滤波器的体积，同时还谐振腔的频率调节范围和窗口耦合带宽。
[0056]本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。
【权利要求】
1.一种同轴腔体滤波器，包括腔体、盖板，所述盖板封盖所述腔体形成多个谐振腔，所述谐振腔内设置金属谐振柱，其特征在于:所述金属谐振柱设置在所述腔体的侧壁，所述金属谐振柱上设有沿径向延伸的调谐孔，所述腔体底部或者盖板上设有调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入所述调谐孔内以调节谐振腔的频率。
2.根据权利要求1所述的同轴腔体滤波器，其特征在于:所述调谐孔为通孔。
3.根据权利要求2所述的同轴腔体滤波器，其特征在于:所述金属谐振柱是实心的。
4.根据权利要求1所述的同轴腔体滤波器，其特征在于:所述金属谐振柱设在其所在谐振腔内的腔体侧壁的中央。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的同轴腔体滤波器，其特征在于:相邻谐振腔中的金属谐振柱交替地安装在腔体相对的侧壁上。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的同轴腔体滤波器，其特征在于:相邻谐振腔中的金属谐振柱分别安装在腔体同一侧的侧壁上。
7.一种介质腔体滤波器，包括腔体、盖板，所述盖板封盖所述腔体形成首谐振腔、尾谐振腔，以及位于首谐振腔和尾谐振腔之间的多个介质谐振腔；所述首谐振腔和尾谐振腔内设有金属谐振柱，所述介质谐振腔内设置有介质谐振柱，其特征在于，所述金属谐振柱设在所述腔体的侧壁上，所述金属谐振柱上设有径向延伸的调谐孔，所述腔体底部或者盖板上设有调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入所述调谐孔内以调节首谐振腔和尾谐振腔的频率。
8.根据权利要求7所述的介质腔体滤波器，其特征在于:所述调谐孔为通孔。
9.根据权利要求8所述的介质腔体滤波器，其特征在于:所述金属谐振柱是实心的。
10.根据权利要求7所述的介质腔体滤波器，其特征在于:所述金属谐振柱设在所述首谐振腔和尾谐振腔腔体侧壁的中央。
11.一种金属谐振柱，用于腔体滤波器，其特征在于，所述金属谐振柱设置在腔体的侧壁，所述金属谐振柱的侧壁设有调谐孔。
12.根据权利要求11所述的金属谐振柱，其特征在于:所述调谐孔为通孔。
13.根据权利要求12所述的金属谐振柱，其特征在于:所述金属谐振柱是实心的。
【文档编号】H01P7/00GK104518264SQ201310456955
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】窦兴 申请人:深圳市大富科技股份有限公司