腔体滤波器散热的制作方法
【专利摘要】一种腔体滤波器具有谐振器。谐振器由具有安装部分和散热部分的杆部啮合。杆部的安装部分延伸穿过腔体滤波器的底板，以啮合谐振器的内表面。散热部分从谐振器向腔体滤波器外部散热。
【专利说明】腔体滤波器散热
【技术领域】
[0001]本文所公开的各种示例性实施例总体上涉及腔体滤波器，例如，微波和射频腔体滤波器。
【背景技术】
[0002]无线通信系统经常要求设备选择预定频带内的信号。当这些设备实施为带通滤波器时，用户能够选择期望的频率范围，该频率范围称为通带，并且丢弃来自比期望范围更高或者更低的频率范围的信号。滤波器的选择性由它的“Q因子”来衡量。更高Q的滤波器具有更窄的通带，并且在一些情况中，相比较低Q的滤波器，在丢弃通带外的频率方面更有效。
[0003]腔体滤波器是常常用来实施带通滤波器的设备。腔体滤波器具有谐振频率，谐振频率部分地由腔体的几何结构来确定。
【发明内容】
[0004]提出了各种示例性实施例的简要概述。在下述的概述中可能做出了一些简化和省略，其旨在突出和介绍各种示例性实施例的一些方面，而不是限制本发明的范围。足够允许本领域的普通技术人员做出和使用本发明概念的优选示例性实施例的详细描述将跟随在更后的章节中。
[0005]各种示例性实施例涉及一种腔体滤波器，具有由底板、至少一个壁部和顶部形成的腔体，腔体滤波器包括:在腔体内的谐振器，具有内表面和外表面；以及杆部，具有安装部分和散热部分；其中杆部的安装部分延伸穿过腔体的底板以啮合谐振器的内表面，并且杆部的散热部分延伸到腔体外部。
[0006]在一些实施例中，杆部进一步包括在安装部分和散热部分之间的夹紧表面，夹紧表面哨合底板在腔体外的一侧。在一些实施例中，谐振器进一步包括从谐振器的下表面延伸的凸缘，凸缘啮合底板在腔体内的一侧。在一些实施例中，安装部分进一步包括具有螺纹的外表面，并且谐振器的内表面进一步包括螺纹。在一些实施例中，谐振器通过由杆部施加的力固定到腔体的底板。在一些实施例中，谐振器由因瓦合金制成，并且杆部由铝、铜、金和银中的至少一种制成。在一些实施例中，散热部分包括从中心轴径向延伸的多个盘，其中中心轴从安装部分轴向延伸。
[0007]各种示例性实施例进一步涉及一种用于在腔体滤波器内安装谐振器的装置，该腔体滤波器具有由底板、至少一个壁部和顶部形成的腔体，该装置包括:散热部分；以及延伸穿过腔体底板的安装部分；其中安装部分啮合谐振器的内表面，并且散热部分延伸到腔体外部。
[0008]在一些实施例中，该装置进一步包括在安装部分和散热部分之间的夹紧表面，夹紧表面哨合底板在腔体外的一侧。在一些实施例中，谐振器进一步包括从谐振器的下表面延伸的凸缘，凸缘哨合底板在腔体内的一侧。在一些实施例中，安装部分进一步包括具有螺纹的外表面，并且谐振器的内表面进一步包括螺纹。在一些实施例中，谐振器通过由夹紧表面施加的力和由凸缘施加的力，固定到腔体的底板。在一些实施例中，该装置由铝、铜、金和银中的至少一种制成。在一些实施例中，散热部分包括从中心轴径向延伸的多个盘，其中中心轴从安装部分轴向延伸。
[0009]各种示例性实施例进一步涉及一种用于从腔体滤波器内的谐振器散热的方法，该腔体滤波器具有由底板、至少一个壁部和顶部形成的腔体，该方法包括:将杆部的安装部分延伸穿过腔体滤波器的底板；将谐振器的内表面和安装部分啮合；以及通过在腔体外部的杆部的散热部分散热。
[0010]在一些实施例中，杆部进一步包括在安装部分和散热部分之间的夹紧表面，夹紧表面哨合底板在腔体外的一侧。在一些实施例中，谐振器进一步包括从谐振器的下表面延伸的凸缘，凸缘啮合底板在腔体内的一侧。在一些实施例中，安装部分进一步包括具有螺纹的外表面，并且谐振器的内表面进一步包括螺纹。在一些实施例中，该方法进一步包括通过由杆部施加的力，将谐振器固定到腔体的底板。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]现在将仅以示例的方式，并且参考附图来描述根据本发明的实施例的装置和/或方法的一些实施例，在附图中:
[0012]图1是示例性腔体滤波器的透视图；
[0013]图2是图1的腔体滤波器的顶视图；
[0014]图3是图1的腔体滤波器的侧视图；
[0015]图4图示了谐振器的示例性实施例；
[0016]图5图示了杆部的示例性实施例；
[0017]图6是图5的杆部的替换视图；
[0018]图7是来自图2的线7-7的横截面视图，图示了根据示例性实施例的谐振器和杆部；以及
[0019]图8是图7的谐振器和杆部的放大横截面视图。
【具体实施方式】
[0020]现在参考附图，其中相似的标号指代相似的组件，这里公开了各种示例性实施例的广泛方面。
[0021]图1图示了腔体滤波器10。腔体滤波器10包括形成在壳体14内的腔体12。壳体14包括壁部16、底板(floor) 18和顶部(未示出)。多个底板翅片(floor fin) 20在壳体14的底板18外部延伸远离腔体12。谐振器22、调谐柱24和旋塞(tap) 26包含在腔体12内，邻近底板18。旋塞26进一步延伸穿过壁部16的一部分。
[0022]如图2中所示出的，腔体滤波器10可以包括形成在壳体14内的多个腔12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h 和 12i。腔体 12_12i 由壁部 16、底板 18 和顶部(未示出)形成。第二旋塞26a、第二调谐柱24a和第二谐振器22a可以包括在腔体12_12i中的一个或多个内。使用在腔体滤波器10中的腔体、旋塞、谐振器和调谐柱的数量可以根据实施方式而变化。腔体12-12i的特定几何结构也可以根据实施方式而变化。[0023]图3图示了腔体滤波器10的侧视图。壁部16、底板18和底板翅片20可以由单一的材料，比如，例如铝而形成。旋塞26邻近底板18，并且延伸穿过壁部16的一部分。调谐柱24延伸穿过底板18。谐振器22包括上部外表面28和中部外表面30。散热部分44从谐振器22下面的底板18延伸。
[0024]图4图示了谐振器22。在当前的实施例中，上部外表面28具有圆顶形状，并且中部外表面30是圆柱形的。外谐振器表面28、30可以形成为其他形状，包括但不限于矩形和正方形。凸缘(Iip) 32从中部外表面30延伸超出谐振器22的底表面34。中部内表面36包括内螺纹38。过渡表面40在底表面34和中部内表面36之间延伸。
[0025]图5图不了杆部42。杆部42包括图3中所不出的散热部分44和安装部分46。安装部分46包括具有外螺纹50的外安装表面48。外螺纹50在上锥形表面52和下锥形表面54之间延伸。密封环56和夹紧环58定位在安装部分46和散热部分44之间。散热部分44的示例性实施例包括多个径向延伸的圆盘59。圆盘59可以包括切口部分61。切口部分61提供了用于腔体滤波器10的装配、维修和/或其他部件的空间。工具可啮合部件60或其他可啮合部件在散热部分44下面延伸。
[0026]图6图示了杆部42的替换视图。安装部分46进一步包括顶表面62。密封环56包括上密封表面64。夹紧环58包括夹紧表面66。
[0027]图7图示了来自图2的线7-7的横截面视图。杆部42的安装部分46穿过底板18延伸到谐振器22的内部。安装部分46的外安装表面48上的外螺纹50与谐振器22的中部内表面36上的内螺纹38啮合。在当前的实施例中，谐振器22的上部内表面68是圆锥形的。上部内表面68可以形成为其他形状，包括但不限于圆顶的和平坦的。上部内表面68定位于谐振器内，以提供杆部42的顶表面62上方的顶部空间70。
[0028]底板18、安装部分46和散热部分44的放大视图在图8中不出。凸缘32邻近底板18的顶侧。谐振器间隙72存在于谐振器22的底表面34和底板18的顶侧之间。夹紧环58的夹紧表面66邻近底板18的底例。密封环56延伸到底板18底侧中的凹口(notch) 74中。密封间隙76存在于上密封表面64和凹口 74的上表面之间。安装部分46的下锥形表面54定位在底板18的水平面。
[0029]通过啮合谐振器22的内螺纹38和杆部42的安装部分46的外螺纹50，谐振器22固定到底板18。杆部42通过转动散热部分44的工具可啮合部件60来拧紧。直到谐振器22的凸缘32压到底板18的上侧，并且夹紧环58的夹紧表面66压到底板18的下侧，杆部42被拧紧。凸缘32的底表面比谐振器22的底表面34具有更小的表面积。与底部112不用凸缘接触底板18相比，凸缘32更小的表面积考虑到了与底板18更牢固的接触。除了其他的益处之外,谐振器22和底板18之间的牢固接触还可以帮助减少互调问题。
[0030]安装部分46的外安装表面48接触谐振器22的中部内表面36。该接触考虑到了来自谐振器22的热量传导到杆部42。热脂(thermal grease)可以用来辅助两个表面246、240之间的接触。杆部42的顶表面62上方的顶部空间70允许杆部42随着它的温度增加而膨胀。可能从谐振器22传导到杆部42的热量的量，可以通过增加外安装表面48和中部内表面36之间的接触面积来增加。安装部分46优选地延伸进入谐振器22之内的大部分路程，同时留下足够的顶部空间70来为杆部42的热膨胀留有余地。
[0031]从谐振器22传导到杆部42的安装部分46的热量通过杆部42的散热部分44而耗散。散热部分44可以利用各种散热配置，包括但不限于，例如，散热片(heatsink)、散热管、液体冷却和/或热电冷却。杆部42将热量转移到腔体12的外部，在那里热量更容易耗散。在示例性实施例中，杆部42经由圆盘59散热。圆盘59提供了大的表面积，热量能够从该大的表面积辐射。风扇(未示出)可以跨圆盘59转移空气，以辅助热量辐射。
[0032]谐振器22优选地由因瓦合金(invar)制成，但也可以使用其他材料。由于因瓦合金低的热膨胀系数(CTE)，它是优选的。低的CTE进一步有助于最小化腔体几何结构的改变。在示例性实施例中，壳体14由铝制成。杆部42优选地由铝制成，但是可以使用任何导热材料，比如,例如铜、金和银。
[0033]腔体滤波器10的几何结构被调谐柱24和谐振器22影响。调谐柱24用于精确地调整腔体12的几何结构，以满足期望的谐振频率和Q因子。归因于腔体滤波器10内的信号的能量，热量聚集在谐振器22附近。特别是，热量集中在谐振器22的下部，在那里谐振器22触及底板18。热量使形成腔体滤波器10的材料膨胀，因此改变腔体12的几何结构。由于几何结构改变了，腔体12的谐振频率可能改变，并且腔体滤波器10的Q因子可能降低(de-Q)。调谐柱24可能需要调整以补偿腔体12的几何结构的改变。
[0034]本发明的各种实施例从谐振器22散热。从谐振器22散热有助于稳定腔体12的几何结构。从谐振器22散热进一步有助于稳定腔体滤波器10的谐振频率和Q因子。
[0035]尽管已经特别参考各种示例性实施例的某些示例性方面而详细描述了各种示例性实施例，应当理解，本发明能够有其他实施例并且它的细节能够在各种明显的方面调整。如对本领域的技术人员是容易明显的，变形和调整能够被影响，同时保持在本发明的精神和范围之内。因此，前述的公开内容、描述和附图仅为了说明的目的并且不以任何方式限制本发明，本发明仅由权利要求书定义。
【权利要求】
1.一种腔体滤波器(10)，具有由底板(18)、至少一个壁部(16)和顶部形成的腔体(12)，所述腔体滤波器包括: 在所述腔体内的谐振器(22)，具有内表面(36)和外表面(30);以及 杆部(42)，具有安装部分(46)和散热部分(44)； 其中所述杆部的所述安装部分延伸穿过所述腔体的所述底板，以啮合所述谐振器的所述内表面，并且所述杆部的所述散热部分延伸到所述腔体外部。
2.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其中所述杆部进一步包括在所述安装部分和所述散热部分之间的夹紧表面(66)，所述夹紧表面啮合所述底板外的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的腔体滤波器，其中所述谐振器进一步包括从所述谐振器的下表面延伸的凸缘(32)，所述凸缘啮合所述底板在所述腔体内的一侧。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的腔体滤波器，其中所述安装部分进一步包括具有螺纹(50)的外表面(48);并且其中所述谐振器的所述内表面进一步包括螺纹(38)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的腔体滤波器，其中所述谐振器通过由所述杆部施加的力固定到所述腔体的所述底板。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的腔体滤波器，其中所述谐振器由因瓦合金制成。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的腔体滤波器，其中所述杆部由铝、铜、金和银中的至少一种制成。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的腔体滤波器，其中所述散热部分包括从中心轴径向延伸的多个盘(59)，其中所述中心轴从所述安装部分轴向延伸。
9.一种用于从腔体滤波器(10)内的谐振器(22)散热的方法，所述腔体滤波器具有由底板(18)、至少一个壁部(16)和顶部形成的腔体(12)，所述方法包括: 将杆部(42)的安装部分(46)延伸穿过所述腔体滤波器的所述底板； 将所述谐振器的内表面(36)和所述安装部分啮合；以及 通过所述腔体外部的所述杆部的散热部分(44)散热。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述杆部进一步包括在所述安装部分和所述散热部分之间的夹紧表面(66)，所述夹紧表面啮合所述底板在所述腔体外的一侧。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述谐振器进一步包括从所述谐振器的下表面延伸的凸缘(32)，所述凸缘啮合所述底板在所述腔体内的一侧。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中所述安装部分进一步包括具有螺纹(50)的外表面(48);并且其中所述谐振器的所述内表面进一步包括螺纹(38)。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，进一步包括通过由所述杆部施加的力，将所述谐振器固定到所述腔体的所述底板。
【文档编号】H01P1/30GK103620866SQ201280012982
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年2月27日 优先权日:2011年3月16日
【发明者】Y-S·钟 申请人:阿尔卡特朗讯