专利名称：谐振器、滤波器、天线共用器以及通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于微波带或者毫米波带的通信设施中的基站谐振器、滤波器、天线共用器以及通信装置。
图6和图7示出了以往的谐振器。图6表示以往的谐振器的分解立体图。图7表示沿着图6中Y-Y线的剖视图。
如图6和图7所示，以往的谐振器110包括由主体单元111a和盖部单元111b组成的用作谐振空间的壳体111，具有一端与壳体主体单元111a的内底中央连接的圆柱状的内部导体112，从壳体盖部单元111b插入到壳体111中的螺丝113，和用作固定螺丝113的固定构件的螺母114。这里，螺丝113通过变化其插入位置，变化螺丝113与内部导体112的一端之间的电容，用于变化谐振器110的谐振频率。
一般地，因为在高功率场合使用这种基站谐振器110，所以在使用中会产生大量的热。因此，用虽然价格高但是线性膨胀系数(温度膨胀系数)非常小的殷钢等，构成壳体111、内部导体112和螺丝113，使得例如谐振频率特性不会由于因温度变化而引起的螺丝113的位置变化或者壳体111的大小或者形状规定的谐振器空间自体的变化而变化。或者由廉价的例如铝材料构成壳体111，用与壳体不同的线性膨胀系数的材料构成内部导体112和螺丝113。这种场合，内部导体112和螺丝113的材料选择合适的材料，以抵消由于短期温度变化引起的由壳体111构成的谐振空间变化而造成的谐振频率的任何变化。另一方面，用通常使用的廉价的铁做成用于固定螺丝113的螺母114。
如前所述，以往的谐振器的壳体和螺丝用例如殷钢的金属做成，固定螺丝的螺母用例如铁的金属做成。但是，当由于从谐振器自体产生的热引起的长期的温度周期变化，或者使用中外部环境的变化时，由于壳体的线性膨胀系数与螺母的线性膨胀系数不同或者螺丝与螺母之间的不同，使壳体施加在螺丝上的力与螺母施加在螺丝上的力之间产生不同。这种力的不同使螺丝松动。由于这种松动使螺丝的位置变化，所以会有谐振频率随着时间劣化的问题。
在制造谐振器中，为了保证谐振器特性的可靠性，通常在高温下需要进行老化处理。但是，即使调整螺丝插入位置后用螺母进行固定，也会因前述的线性膨胀系数不同，引起在老化处理时引起谐振器的谐振频率变化。因此有需要再次调整的问题。
本发明为解决前述问题，提供一种谐振器、滤波器、天线共用器以及通信装置。这种谐振器、滤波器、天线共用器以及通信装置即使温度周期变化，其特性、例如谐振频率也能长期稳定。
本发明第1发明的谐振器，包括具有螺纹孔的导电性壳体，至少部分插入到壳体中的螺丝，和固定该螺丝并具有螺纹孔的固定构件，在这种谐振器中，所述壳体的线性膨胀系数和所述固定构件的线性膨胀系数基本上相等。
当用这种方法使壳体与固定构件的线性膨胀系数基本上相等时，不会发生由于周期温度变化而引起的螺丝松动。这样能使螺丝位置稳定。因此，谐振频率的稳定性能随着时间增加。
在这种谐振器中，所述壳体的线性膨胀系数、所述固定构件的线性膨胀系数和螺丝的线膨胀系数基本上相等。通过不仅使壳体的线性膨胀系数与所述固定构件的线性膨胀系数基本上相等，而且使壳体的线性膨胀系数和所述固定构件的线性膨胀系数基本上相等于螺丝的线性膨胀系数，能进一步随着时间增加谐振频率的稳定性。
本发明第2发明的谐振器，包括具有螺纹孔的导电性壳体，至少部分插入到壳体中的螺丝，和固定该螺丝并具有螺纹孔的固定构件，在这种谐振器中，所述壳体和所述固定构件由相同的材料做成。
如果用金属、例如殷钢形成构成谐振器的壳体和固定构件，则壳体和螺丝的线性膨胀系数没有不同，所以螺丝不会松动。因此，谐振频率的稳定性能随着时间增加。
在这种谐振器中，所述壳体和所述固定构件以及所述螺丝由相同的材料做成。如果不仅用金属、例如殷钢形成壳体和固定构件，而且形成螺丝，则谐振频率的稳定性能进一步随着时间增加。
此外，在这种谐振器中，将棒状的内部导体的一端连接到所述壳体的内壁面上，并且内部导体的轴与螺丝的轴是基本上对准的在具有装有内部导体的壳体的谐振器中，内部导体的一端连接而另一端开放，开放一端的电场强度大。因此，当内部导体的轴与螺丝的轴基本上对准时，随着内部导体的开放端与螺丝之间电容增加，电容的变化量对于螺丝位置的变化量的比例增加。也就是说，在具有这种结构的谐振器中，谐振频率敏感地按照螺丝的位置变化。特别，由于长时期的温度周期变化引起的机械老化所造成的特性变化成为具有这种结构的谐振器的大的问题。本发明对于具有这种结构的谐振器特别有效。
此外，在这种谐振器中，与所述螺丝啮合的所述壳体的螺纹数与所述螺丝啮合的所述固定构件的螺纹数基本上相等。当将螺丝插入到壳体中并且用固定构件固定螺丝时，螺丝由壳体向下拉和由固定构件向上拉。这些拉力是平衡的。当温度变化时，由壳体和固定构件施加在螺丝上的力微细地变化，螺纹数多的一侧对螺丝具有更加大的影响。即，通过使所述壳体的螺纹数与所述固定构件的螺纹数基本上相等，能得到在长期的温度周期变化中稳定的谐振器。
本发明第3发明的滤波器，包括前述的谐振器，和输入/输出连接单元。
本发明第4发明的天线共用器，包括至少2个滤波器，分别连接到每个滤波器的输入/输出连接单元，和共同连接到滤波器的天线连接单元，在天线共用器中，至少1个滤波器是前述的滤波器。
本发明第5发明的通信装置，包括前述的天线共用器，连接到所述天线共用器的至少1个输入/输出连接单元的发送电路，连接到与连接到所述发送电路的所述输入/输出连接单元不同的至少1个输入/输出连接单元的接收电路，和连接到所述天线共用器的所述天线连接单元的天线。
通信装置，还包括至少1个发送电路和接收电路，并且连接到所述电路或者形成所述电路的一部分的前述滤波器。
如前所述，采用本发明，则在包括壳体、壳体中的内部导体、部分插入到壳体中的螺丝和用于固定螺丝的固定构件的谐振器中，能消除所述壳体的线性膨胀系数与所述固定构件的线性膨胀系数的不同，或者消除所述壳体或螺丝的线性膨胀系数与所述固定构件的线性膨胀系数的不同。这样能防止谐振器的谐振频率由于在使用中长时期的温度周期变化或者在老化过程中温度的变化所引起的螺丝松动而变化。因而提高了谐振器的长期可靠性。
参照相同的标号表示相同的元件的附图和后述的本发明实施例的描述，能进一步理解本发明的其它特征和优点。
图1表示本发明的谐振器的分解立体图。
图2表示沿着图1中X-X线的剖视图。
图3表示本发明的滤波器的分解立体图。
图4表示本发明的天线共用器的分解立体图。
图5表示本发明的通信机装置的电路图。
图6表示以往的谐振器的分解立体图。
图7表示沿着图6中Y-Y线的剖视图。
下面，参照图1和图2对本发明实施例的谐振器进行说明。
图1表示本发明的谐振器的分解立体图。图2表示沿着图1中X-X线的剖视图。
如图1和图2所示，本实施例的谐振器10包括由主体单元11a和盖部单元11b组成的用作谐振空间的壳体11，具有一端与壳体主体单元11a的内底中央连接的圆柱状的内部导体12，从壳体盖部单元11b插入到壳体11中的螺丝13，和用作固定螺丝13的固定构件的螺母14。这里，螺丝13通过变化其插入位置，变化螺丝13与内部导体12的一端之间的电容，用于变化谐振器10的谐振频率。
在本实施例中，壳体11、螺丝13和螺母14由殷钢做成。因此，由于在壳体11与螺母14之间或者螺丝13与螺母14之间没有线性膨胀系数的不同，所以在使用时温度的变化或者在高温下老化处理中，不会使螺丝13松动。也就是说，因为没有由于螺丝松动引起谐振频率的变化，所以能得到用于长期的温度周期变化的稳定的谐振器。此外，因为在本实施例中壳体11的螺丝孔中的螺纹数与螺母14的螺纹数相等，所以能对于长期的温度周期变化进一步稳定谐振器10的特性。
在本实施例中，壳体11、螺丝13和螺母14由殷钢做成，但只要壳体11、螺母14的材料，或者壳体11、螺丝13和螺母14的材料相同，也可以由其它的材料做成。而且，只要壳体11、螺母14的材料，或者壳体11、螺丝13和螺母14的材料具有实质上相同的线性膨胀系数，它们也可以由不同的材料做成。例如也可以使用黄铜和铝、奥氏体不锈钢和镍、铁氧体不锈钢与磷青铜以及铁氧体不锈钢与铜的组合。
下面，参照图3对本发明实施例的滤波器进行说明。图3表示本实施例的滤波器的分解立体图。对于与前述实施例相同的部分赋予相同的标号并省略其说明。
如图3所示，本实施例的滤波器30包括第1谐振器10a和第2谐振器10b,用作2级带通滤波器。第1谐振器10a和第2谐振器10b分别是前述实施例所示的谐振器10。将输入同轴连接器21a安装在第1谐振器10a的壳体主体单元11a上，将输出同轴连接器21b安装在第2谐振器10b上。在第1和第2谐振器10a和10b的壳体主体单元11a中分别设置包括金属板的环22a和22b，在这种金属板中，将一端接地、例如壳体主体11a的内底面，将另一端与同轴连接器21a和21b的中心导体电气连接。此外，在分开第1谐振器10a和第2谐振器10b的壁面上、例如在上边部分，设置结合窗23。
这种结构建立第1谐振器10a与输入环22a之间的连接，通过结合窗23建立第1谐振器10a与第2谐振器10b之间的连接，建立第2谐振器10b与输出环22b之间的连接。这样仅允许输出在输入信号中预先规定频率的信号。
下面，参照图4对本发明实施例的天线共用器进行说明。图4表示本发明的天线共用器的分解立体图。对于与前述实施例相同的部分赋予相同的标号并省略其说明。
如图4所示，本实施例的天线共用器30包括发送滤波器20a和接收滤波器20b。将同轴连接器21c和21d分别安装在发送滤波器20a的输入侧和接收滤波器20b的输出侧。将发送滤波器20a的输出侧和接收滤波器20b的输入侧都连接到天线连接用同轴连接器21e上。此外，将同轴连接器21c到21e的中心导体分别连接到环22c到22f上。
这种天线共用器30的发送滤波器20a和接收滤波器20b可以是如前述实施例所示的滤波器。发送滤波器20a允许确定频带的信号通过，接收滤波器20b允许不同于发送滤波器20a的频带的信号通过。
下面，参照图5对本发明实施例的通信装置进行说明。
如图5所示，本发明的通信装置40包括天线共用器30、发送电路41、接收电路42和天线43。这里，天线共用器30可以是前述实施例中的一个。将图4中连接到发送滤波器20a的同轴连接器21c连接到发送电路41，将连接到接收滤波器20b的同轴连接器21d连接到接收电路42。此外，将天线连接用同轴连接器21c连接到天线43上。
此外，无论在发送电路41或者接收电路42中都可以包括前述实施例中的滤波器。
在前述的实施例中，虽然以最能说明本发明的优点的谐振器作为实施例进行了说明，但本发明不限于此，例如能将本发明应用于没有内部导体的空腔谐振器中。
权利要求
1．一种谐振器，其特征在于，包括具有螺纹孔的导电性壳体，至少部分插入到所述壳体中所述螺纹孔中的螺丝，和固定构件，通过该固定构件中的螺纹孔将所述螺丝与所述壳体固定，其中，所述壳体的线性膨胀系数与所述固定构件的线性膨胀系数基本上相等。
2．如权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述壳体的线性膨胀系数和所述固定构件的线性膨胀系数以及所述螺丝的线性膨胀系数基本上相等。
3．一种谐振器，其特征在于，包括具有螺纹孔的导电性壳体，至少部分插入到所述壳体的所述螺纹孔中的螺丝，和固定构件，通过该固定构件中的螺纹孔将所述螺丝与所述壳体固定，其中，所述壳体和所述固定构件由相同的材料做成。
4．如权利要求3所述的谐振器，其特征在于，所述壳体和所述固定构件以及所述螺丝由相同的材料做成。
5．如权利要求1至4任一项所述的谐振器，其特征在于，与所述螺丝啮合的所述壳体的螺纹数与所述螺丝啮合的所述固定构件的螺纹数基本上相等。
6．如权利要求5所述的谐振器，其特征在于，将棒状的内部导体的一端连接到所述壳体的内壁面上，将所述内部导体的纵轴与所述螺丝的纵轴基本上对准。
7．如权利要求1至4任一项所述的谐振器，其特征在于，将棒状的内部导体的一端连接到所述壳体的内壁面上，将所述内部导体的纵轴与所述螺丝的纵轴基本上对准。
8．一种滤波器，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的谐振器，和与所述谐振器耦合的输入/输出连接单元。
9．一种天线共用器，其特征在于，包括至少2个滤波器，分别连接到每个滤波器的输入/输出连接单元，和共同连接到滤波器的天线连接单元，其中，至少1个滤波器是如权利要求8所述的滤波器。
10．一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的天线共用器，连接到所述天线共用器的至少1个输入/输出连接单元的发送电路，连接到与连接到所述发送电路的所述输入/输出连接单元不同的至少1个输入/输出连接单元的接收电路，和连接到所述天线共用器的所述天线连接单元的天线。
11．一种通信装置，其特征在于，包括至少1个发送电路和接收电路的电路，所述电路具有至少1个如权利要求8所述的滤波器。
全文摘要
本发明揭示一种谐振器和滤波器和天线共用器以及通信装置,包括具有螺纹孔的导电性壳体,至少部分插入到壳体中的螺丝和固定螺丝并具有螺纹孔的固定构件,在这种谐振器中,壳体的线性膨胀系数与固定构件的线性膨胀系数、并且最好还与螺丝的线性膨胀系数基本上相等。
文档编号H01P1/205GK1313653SQ01111739
公开日2001年9月19日 申请日期2001年3月14日 优先权日2000年3月14日
发明者安藤正道, 田中纪洋, 笹井英一 申请人:株式会社村田制作所