一种电耦合端口结构及腔体滤波器的制作方法

本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种电耦合端口结构及腔体滤波器。

背景技术：

在微波系统中，腔体滤波器由于其插入损耗较低、功率容量较大的特性，在通信领域得到了广泛的应用。其中腔体滤波器端口耦合方式的选择、单腔品质因数Q值、端口时延等因素对滤波器的调试和使用性能有着决定性的影响。传统的滤波器电耦合端口结构是采用连接器内导体与相匹配的连接杆进行焊接，再用连接杆搭焊抽头片，抽头片的另一端采用镀银螺钉固定在腔体内部的时延台上面的方式。通过调整时延台的高度、抽头片的宽窄和形状来进行端口时延大小的设计和仿真。但是，这样的端口结构较为复杂，时延台本身还占据腔体的部分空间，进而造成单腔的Q值明显下降，造成滤波器产生较大的插入损耗；同时加大了加工的难度和工作量，增加了生产成本；由于工作量多，加工要求高，容易出现质量不达标的风险，不利于产品的无源交调；在产品试制过程中，难以对产品的时延进行实时调整。

因此，亟需一种结构更简单、加工成本更低、质量更为可靠、方便后续对时延进行实时调整的电耦合端口结构及腔体滤波器，以此来克服上述缺陷问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明一方面提供了一种滤波器的电耦合端口结构，其特征在于，包括连接器、连接杆、抽头片，金属垫片以及耦合谐振柱，所述连接杆与所述连接器连接；

所述抽头片包括第一安装端、第二安装端，所述第一安装端与所述连接杆连接，所述第二安装端与所述耦合谐振柱连接；

所述耦合谐振柱为一端有底部筒状柱体，所述耦合谐振柱的柱身设有一开口槽，所述开口槽从所述耦合谐振柱的开口端延伸到所述底部，所述开口槽可容所述第二安装端伸入到所述耦合谐振柱内部中心；

所述金属垫片被可拆卸地夹持在所述底部与所述第二安装端之间。

作为一种优选方案，所述连接器设有内导体，所述连接杆的一端开设有沿轴向延伸的中心盲孔，所述内导体与所述连接杆的中心盲孔相嵌配合，通过焊接将所述连接器和连接杆固定在一起。

作为一种优选方案，所述内导体与所述连接杆的中心线同轴。

作为一种优选方案，，所述第一安装端与第二安装端之间顺次连接着第一连接部、第二连接部、第三连接部；所述第一连接部、第二连接部和第三连接部形成U形；所述第三连接部与所述第二安装端形成“L”形，所述第二安装端设有通孔。

作为一种优选方案，所述第一安装端与第二安装端之间通过若干个弯折部结构相连接。

作为一种优选方案，在所述连接杆与抽头片连接的一端设有中心凸台，且所述中心凸台与所述连接杆的中心线同轴。

作为一种优选方案，所述连接杆与抽头片连接的一端设有中心凸台，所述第一安装端设有一个U形槽，所述U形槽在与所述中心凸台卡接后，通过焊接固定所述连接杆和抽头片。

作为一种优选方案，所述金属垫片为一具有厚度的扁圆环体；所述金属垫片的内环设有螺纹，所述金属垫片的外径小于所述耦合谐振柱的内径。

本发明在另一方面还提供了一种腔体滤波器，包括腔体、装在所述腔体开口端的盖板，作为一种优选方案，还包括上述的电耦合端口结构，所述连接器安装到所述腔体的侧壁，所述耦合谐振柱安装到所述腔体内部。

作为一种优选方案，腔体滤波器还包括调谐螺杆，所述调谐螺杆穿过盖板上的螺纹孔并伸入到所述耦合谐振柱的内部中心；所述调谐螺杆通过锁紧螺母调节进入到所述耦合谐振柱的深度，并与所述抽头片和金属垫圈保持距离。

本发明具有加工制造简单，节省腔内空间以提高单腔Q值，装配简便，可靠性更高的优点。

【附图说明】

图1为本发明提供的一种设有电耦合端口结构的腔体滤波器的剖面示意图；

图2为图1所述腔体滤波器的腔体的局部爆炸图；

图3为图1所述腔体滤波器中的连接器、连接杆和抽头片的爆炸示意图；

图4为图3所述抽头片结构示意图。

图1至图4的标记：腔体10、端口安装孔15、连接器20、内导体22、连接杆30、中心凸台32、抽头片40、第一安装端41、U形槽411、第一连接部42、第二连接部43和第三连接部45、第二安装端47、通孔49、金属垫片50、镀银螺钉53、耦合谐振柱60、盖板70、波形垫圈71、锁紧螺母73、调谐螺杆75。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种设有电耦合端口结构的腔体滤波器6。腔体滤波器6包括腔体10、电耦合端口结构以及安装到腔体开口端的盖板70。上述电耦合端口结构设置在腔体10的接收端和/或发送端，包括有安装在腔体10外侧壁的连接器20以及设置在腔体10内部的耦合组件，耦合组件包括有：连接杆30、抽头片40，金属垫片50以及耦合谐振柱60。腔体10在接收端/发送端开设有端口安装孔15，连接器20通过螺钉对应安装到端口安装孔15。连接器20上的内导体22通过端口安装孔15朝向腔体10的内腔，并与腔体10内的耦合组件相连接。

参考图1和图3，连接杆30为一截圆柱形导体，其一端内部开设有沿轴向延伸的中心盲孔，另一端则连接有一中心凸台32。中心盲孔和中心凸台32均与连接杆30同轴。连接器20的内导体22与连接杆30的中心盲孔相适配，内导体22嵌入到中心盲孔之内卡接配合，优选地，内导体22的嵌入端与连接杆30同轴。连接杆30设置了中心盲孔的一端与连接器20通过焊接的方式作进一步的固定。连接杆30设有中心凸台32的一端则与抽头片40相连接。

参考图1和图2，抽头片40连接在连接杆30与耦合谐振柱60之间。优选地，连接杆30与耦合谐振柱60垂直。

参考图1和图4，抽头片40为一被弯折成形的扁带状结构，包括顺次相连的第一连接部42、第二连接部43和第三连接部45。第一连接部42、第二连接部43和第三连接部45形成U形。其中，第一连接部42的末端设有第一安装端41。本实施例，第一连接部42与第一安装端41共面。第一安装端41在端部设置了一个U形槽411来收容连接杆30的中心凸台32，通过手工焊接中心凸台32和U形槽411，将连接杆30和抽头片40固定在一起。上述U形槽411具有足够的深度，便于调节第一安装端41与连接杆30的焊接位置，从而调整抽头片40与连接杆30的位置关系。

而第三连接部45与第一连接部42近似平行，本实施例中第三连接部45的长于第一连接部42。另外，第三连接部45的末端设有第二安装端47，第二安装端47的端部朝向远离第一安装端41的方向延伸，从而与第三连接部45整体呈“L”形。第二安装端47的端部形成了一个与第二连接部43近似平行的接触面，且第二安装端47上开设有通孔49。

参考图1和图2，首腔的耦合谐振柱60设置在腔体10的接收端/发送端，并将底部固定在腔体10上，整体呈现为一个筒状的柱体结构。在靠近连接器20的一侧，耦合谐振柱60的柱身开设有一个特定尺寸的开口槽。更为具体地，该开口槽垂直地从耦合谐振柱60的顶部开设至耦合谐振柱60中部或中部以下位置。上述开口槽具有足够的宽度容纳第二安装端47伸入至耦合谐振柱的内部中心。耦合谐振柱60的内部中心还安装有金属垫片50，该金属垫片50为一具有厚度的扁圆环体，金属垫片50的外径小于或等于耦合谐振柱60的内径。第二安装端47所形成的接触面与金属垫片50一同固定到耦合谐振柱60的内部中心。耦合谐振柱60在底部开设有一螺纹孔，第二安装端47上的接触面与金属垫片50充分接触，镀银螺钉53顺次穿过通孔49和金属垫片50上的内环后，与耦合谐振柱60的螺纹孔锁定紧固。

一般现有技术中，腔体滤波器是通过在腔体内部设置时延台来控制电耦合端口的时延大小。而对于有限的腔体内部空间而言，时延台的设计无疑是加大了加工制造时的难度，造成了生产成本过高。同时，也导致了生产出的腔体滤波器精度不高，可靠性下降，不利于批量生产。

本发明则是提供了一种更加简便的时延调节方式：在生产过程中，可预先制作出不同厚薄程度的金属垫片50，在安装组合腔体滤波器时，再根据每一个腔体的个体实际时延情况，通过调整金属垫片50的厚度来调节腔体端口的时延大小。优选地，抽头片40为弹性片材弯折而成，整体上具有一定的弹性，以便于与不同厚度的金属垫片50固定连接。

参考图1，盖板70开设有螺纹孔，该螺纹孔正对准于腔体10内的耦合谐振柱60。盖板70上的螺纹孔通过压盖的方式，与波形垫圈71和锁紧螺母73紧固嵌合，波形垫圈71被限定在锁紧螺母73和盖板70的中间。耦合谐振柱60为一端开口的筒状，开口端朝向盖板70。盖板10上的调谐螺杆75通过盖板70上螺纹孔可从耦合谐振柱60的开口端伸入到耦合谐振柱60的内部中心。调谐螺杆75上设置有与锁紧螺母73相匹配的螺纹，调谐螺杆75通过锁紧螺母73可随意调整进入到耦合谐振柱60内部中心的深度，从而对整个腔体滤波器的频率进行调整。优选地，调谐螺杆75与镀银螺钉53同轴。

本实施例中，抽头片40通过U形结构(第一连接部42、第二连接部43和第三连接部45)连接第一安装端41和第二安装端47。替换地，可通过其他的形状来连接第一安装端41和第二安装端47，例如具有更多弯折部的结构。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。