石英调谐结构和可调滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及通讯技术领域，特别涉及一种石英调谐结构和可调滤波器。


背景技术：

2.可调滤波器是微波重构系统的重要组成部分，广泛的运用于跳频电台、电子对抗、多功能接收机、动态频率分配系统等应用场景中。可调滤波器可以有效的提高通信系统的频谱利用率和通信系统的设计灵活度，降低通信设备成本，因此，基于波导滤波器的可调滤波器是目前的研究热点，部分通信设备已经大规模的应用该类型的可调滤波器。
3.目前的可调滤波器中的调谐机构多采用低损耗的介质调谐结构或者金属调谐结构。若采用介质调谐机构，基于目前技术条件，高分子的介质材料对高频电磁波的损耗角很大；若采用金属调谐结构，表面金属损耗同样会带来较大的插损恶化。因此，上述提到的两种调谐机构，随着调谐机构插入可调滤波器的谐振腔以使频率向低端移动时，可调滤波器的插损有较大幅度的恶化。另外，目前的可调滤波器在高低温条件下都有较大的温度漂移，限制了可调滤波器的应用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种石英调谐结构和可调滤波器，用于解决介质调谐结构和金属调谐结构会使可调滤波器的插损较大，且在高低温条件下具有较大的温度漂移的问题。所述技术方案如下：
5.一方面，提供了一种石英调谐结构，所述石英调谐结构包括：升降板和多个调谐螺杆；
6.所述调谐螺杆包括石英毛细棒，且所述石英毛细棒的一端以注塑包胶的方式形成螺纹；
7.所述多个调谐螺杆通过所述螺纹安装在所述升降板上。
8.在一种可能的实现方式中，所述石英调谐结构还包括与所述升降板连接的控制电机，所述控制电机用于控制所述升降板进行移动。
9.一方面，提供了一种可调滤波器，所述可调滤波器包括：滤波器腔体、盖板和如上所述的石英调谐结构；
10.所述滤波器腔体与所述盖板形成多个谐振腔；
11.所述升降板位于所述盖板上；
12.每个调谐螺杆通过所述盖板中的通孔插入一个谐振腔中。
13.在一种可能的实现方式中，当所述石英调谐结构中还包括所述控制电机时，所述控制电机用于控制所述升降板相对于所述盖板进行移动，以控制所述调谐螺杆插入对应的谐振腔中的深度。
14.在一种可能的实现方式中，所述谐螺杆插入对应的谐振腔中的深度大小与所述可调滤波器的频率高低呈负相关关系。
15.在一种可能的实现方式中，所述石英毛细棒的直径大小与所述可调滤波器的频率高低呈负相关关系。
16.本实用新型提供的技术方案的有益效果至少包括：
17.石英调谐结构中的调谐螺杆包括石英毛细棒，且石英毛细棒的一端以注塑包胶的方式形成螺纹，这样，多个调谐螺杆可以通过螺纹安装在升降板上，从而可以通过升降板的移动来带动调谐螺杆移动，以调节调谐螺杆插入对应的谐振腔中的深度，达到调节可调滤波器的频率的目的。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
19.图1是本实用新型一个实施例中的一种石英调谐结构的示意图；
20.图2是本实用新型一个实施例中的一种调谐螺杆的示意图；
21.图3是本实用新型一个实施例中的一种可调滤波器的示意图；
22.图4是本实用新型一个实施例中的一种可调滤波器的示意图；
23.图5是本实用新型一个实施例中的单个谐振腔的示意图；
24.图6是本实用新型一个实施例中的石英调谐结构的温漂仿真图；
25.图7是本实用新型一个实施例中的介质调谐结构的温漂仿真图。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
27.石英材料是一种廉价的常规材料，具有极高的温度稳定性，且对高频电磁波信号几乎不存在损耗，因此，若用石英材料制成可调滤波器的调谐机构，则可以实现可调滤波器的低插损和低温漂的特性。但是，能够运用于高频的可调滤波器中的石英毛细棒很难装配到可调滤波器的升降板上，第一个原因是石英毛细棒的直径很小，不能加工螺纹；第二个原因是若用胶水粘接在可调滤波器的升降板上，则没法预调试，没有实际的应用价值。
28.由于石英材料的损耗角正切和温漂系数比目前技术中的低损耗的介质材料都有很大的提高，因此，采用石英材料可以极大的提高可调滤波器的性能。但是石英材料的质地很脆，很难在细小的石英毛细棒上加工螺纹，因此，如何将石英材料制成的调谐螺杆安装到可调滤波器的升降板上，是一个关键难题。若采用胶水粘接的方法将调谐螺杆安装到升降板上，则没法预调试，对可调滤波器的加工精度和安装精度的要求极高；并且，胶水粘接后无法拆卸调谐螺杆，若粘接后的调谐螺杆存在损坏，则整个升降板都需要报废，因此不具有实际应用价值。本实施例中，可以采用注塑包胶的方式，在石英毛细棒上实现螺纹，再使用螺母将调谐螺杆安装在升降板上，方便安装拆卸，且可以预调试，补偿加工和装配的误差。
29.请参考图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种石英调谐结构，该石英调谐结构包括：升降板110和多个调谐螺杆120。
30.调谐螺杆120包括石英毛细棒121，且石英毛细棒121的一端以注塑包胶的方式形成螺纹122，若图2所示。其中，石英毛细棒121是用石英材料制成的毛细棒。
31.具体的，可以将石英毛细棒121放置在机器中，机器采用注塑包胶的方式在石英毛细棒121的一端形成螺纹122。
32.多个调谐螺杆120通过螺纹122安装在升降板110上。如图1中所示，可以使用螺母，将多个调谐螺杆120安装在升降板110上。由于采用了螺纹安装，所以，可以实现预调试，补偿加工和装配的误差，从而满足实现批量生产的需求。
33.可选的，石英调谐结构还包括与升降板连接的控制电机（图1中未示出），且控制电机用于控制升降板进行移动。
34.综上所述，本实施例提供的石英调谐结构，石英调谐结构中的调谐螺杆包括石英毛细棒，且石英毛细棒的一端以注塑包胶的方式形成螺纹，这样，多个调谐螺杆可以通过螺纹安装在升降板上，从而可以通过升降板的移动来带动调谐螺杆移动。
35.请参考图3，其示出了本实用新型实施例提供的一种可调滤波器，该可调滤波器包括：滤波器腔体310、盖板320和如图1或2中的石英调谐结构330。其中，滤波器腔体310与盖板320形成多个谐振腔340；升降板110位于盖板320上；且每个调谐螺杆120通过盖板320中的通孔321插入一个谐振腔340中。
36.当石英调谐结构330中还包括控制电机（图3中未示出）时，控制电机用于控制升降板110相对于盖板320进行移动，以控制调谐螺杆120插入对应的谐振腔340中的深度。如图4所示，在装配后的可调滤波器中，石英毛细棒中没有螺纹122的一端插入谐振腔340中。
37.请参考图5，图5示出了一个调谐螺杆120插入一个谐振腔340的示意图。本实施例中，调谐螺杆120插入对应的谐振腔340中的深度大小与可调滤波器的频率高低呈负相关关系。即，调谐螺杆120插入谐振腔340的深度越深，则可调滤波器的频率越低；调谐螺杆120插入谐振腔340的深度越浅，则可调滤波器的频率越高。
38.石英毛细棒121的直径大小与可调滤波器的频率高低呈负相关关系。即，石英毛细棒121的直径越大，则可调滤波器的频率越低；石英毛细棒121的直径越小，则可调滤波器的频率越高。
39.由于石英材料对高频电磁波信号的损耗极小，典型的损耗角正切小于0.0001，因此，对于采用石英调谐结构330的可调滤波器来说，当石英调谐结构330插入谐振腔340，频率向低移动时，可调滤波器的q值几乎不变，插损几乎不会恶化。另外，石英材料的热膨胀系数小1ppm，在很宽的温度范围内，很稳定，因此，能够很好的补偿可调滤波器的温漂。
40.通过采用电磁仿真软件cst可以分析出，当选用不同材料的调谐结构插入谐振腔内，谐振腔在高低温条件下的温漂。图6示出了在谐振腔中插入石英调谐结构时的温漂仿真曲线，图7示出了在谐振腔中插入一种目前技术条件下温漂较低的低损耗介质调谐结构（损耗角正切0.0025、温度膨胀系数56ppm）时的温漂仿真曲线。通过对比可知，插入石英调谐结构时，温度从-45℃到+75℃范围内，频率漂移了大约35mhz；而采用现有的介质调谐结构时，温度从-45℃到+75℃范围内，频率漂移了大约120 mhz。可见，石英调谐结构可以极大的改善可调滤波器的温漂特性。
41.综上所述，本实施例提供的可调滤波器，石英调谐结构中的调谐螺杆包括石英毛细棒，且石英毛细棒的一端以注塑包胶的方式形成螺纹，这样，多个调谐螺杆可以通过螺纹
安装在升降板上，从而可以通过升降板的移动来带动调谐螺杆移动，以调节调谐螺杆插入对应的谐振腔中的深度，达到调节可调滤波器的频率的目的。
42.以上所述并不用以限制本实用新型实施例，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。