滤波器谐振子、滤波器件和电磁设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及滤波器的【技术领域】，公开了滤波器谐振子、滤波器件和电磁设备，滤波器谐振子包括介质片和粘附在所述介质片的表面上的膜层，所述膜层的表面上形成有导电几何结构，所述膜层与所述介质片呈层叠状布置。本实用新型中的滤波器谐振子，其膜层上形成导电几何结构，避免对介质片进行电镀及蚀刻等操作，减少使用设备，制造方便、适用于批量生产、生产效率高及成本低；由于直接在膜层上形成导电几何结构，避免在介质片双面镀铜的现象，从而避免导电几何结构蚀刻不干净或导电几何结构缺失的现象；另外，膜层与介质片之间通过粘附连接，从而不需要直接在介质片上印刷黑胶，避免出现介质片被压碎的现象。
【专利说明】滤波器谐振子、滤波器件和电磁设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及滤波器的【技术领域】，尤其涉及滤波器谐振子、包括滤波器谐振子的滤波器件以及包括该滤波器件的电磁设备。
【背景技术】
[0002]谐振子是滤波器中的重要组成部分，现有技术中，滤波器的谐振子的制造方法如下:
[0003]I)、在介质片上电镀铜层，再通过PCB生产线，在介质片的铜层上蚀刻导电几何结构；
[0004]2)、在步骤I)中的介质片上通过钢网印刷的方式，将黑胶印刷在介质片上，再将多个上述蚀刻有导电几何结构且印刷有黑胶的介质片层层依序堆叠，并放入恒温箱中进行高温烘烤，从而形成滤波器谐振子。
[0005]上述制造方法形成的滤波器谐振子，其包括多层依序层叠的介质片，介质片上附有铜层蚀刻形成的导电几何结构，相邻的介质片之间通过黑胶粘结。
[0006]现有技术滤波器谐振子的制造方法，其具有以下缺陷:
[0007]I)、介质片上通过电镀铜层，再蚀刻形成导电几何结构，由于在制造过程中，需要将整个介质片投入电镀液中，这样，对于单个介质片而言，其上易形成电镀层，但是对于批量生产而言，则需要采用治具协同介质片电镀；将介质片固定在治具上，以便介质片能承受在沉铜或电镀缸里面的剧烈震荡，防止介质片掉落至电镀缸中，无法找回，这样，则使得介质片的镀铜加工较为麻烦，增加设备，降低生产效率,其增加生产成本；
[0008]2)、介质片在电镀的过程中，其双面易都镀上铜，但介质片上只需要在其一面上形成导电几何结构，这样，则会蚀刻导电几何结构的过程中，则易出现蚀刻不干净的问题；
[0009]3)、在介质片上蚀刻导电几何结构，由于导电几何结构的线宽间距较小，故在蚀刻的过程中，易出现介质片上的导电几何结构缺失的现象；
[0010]4)、介质片上直接印刷形成黑胶，由于介质片多为陶瓷材料制成，这样，在操作过程中，易出现介质片被压碎的问题。
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于提供滤波器谐振子，旨在解决现有技术中的滤波器谐振子存在难以批量生产、成本高、效率低、蚀刻不干净、导电几何结构缺失以及介质片易被压碎的问题。
[0012]本实用新型是这样实现的，一种滤波器谐振子，包括介质片和粘附在所述介质片的表面上的膜层，所述膜层的表面上形成有导电几何结构，所述膜层与所述介质片呈层叠状布置。
[0013]进一步地，所述介质片的两侧表面上分别粘附有所述膜层。
[0014]进一步地，所述介质片有两个或两个以上，至少其中相邻两所述介质片之间夹有所述膜层，所述膜层的两表面分别粘附于与其连接的所述相邻两介质片的表面上。
[0015]进一步地，所述膜层与所述介质片的表面之间具有胶层，所述胶层将所述膜层粘附到所述介质片的表面上。
[0016]进一步地，所述膜层的表面上设有用于形成所述导电几何结构的导电层。
[0017]本实用新型还提供了一种滤波器件，其包括谐振腔和位于所述谐振腔内的谐振子，所述谐振子为上述的滤波器谐振子。
[0018]本实用新型还提供了一种电磁设备，其包括信号发射模块、信号接收模块以及上述的滤波器件，所述滤波器件的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接。
[0019]具体地，所述电磁设备为通信系统、导航系统、定位系统、追踪系统或测量系统。
[0020]具体地，所述电磁设备为基站、飞行器、船、车、雷达或卫星。
[0021]与现有技术相比，本实用新型提供的滤波器谐振子，其可以直接在膜层上形成导电几何结构，从而避免对介质片进行电镀及蚀刻等操作，减少使用设备，使得该谐振子制造方便、适用于批量生产、生产效率高及成本低；由于直接在膜层上形成导电几何结构，避免在介质片双面镀铜的现象，从而避免导电几何结构蚀刻不干净或导电几何结构缺失的现象；另外，膜层与介质片之间通过粘附连接，从而不需要直接在介质片上印刷黑胶，避免出现介质片被压碎的现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型实施例提供的滤波器谐振子的爆炸立体示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例提供的滤波器谐振子的装配立体示意图；
[0024]图3是本实用新型实施例提供的滤波器谐振子的纵向剖切示意图；
[0025]图4是图中的A处放大示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
[0028]如图1?4所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。
[0029]本实施例中的滤波器谐振子I包括膜层15以及介质片11，膜层15的表面上形成有导电几何结构13，并且膜层15粘附与介质片11的表面上，从而膜层15与介质片11之间形成层叠状。
[0030]上述的滤波器谐振子I中，其膜层15上直接可以形成导电几何结构13，故不需要直接在介质片11上进行电镀操作，不需要利用采用电镀缸及固定治具等设备，制造过程简单、适用于批量生产，且大大提高其生产效率，进一步降低生产成本；可以避免蚀刻不干净及导电几何结构13缺失的现象；膜层15与介质片11之间采用粘附连接，不需要在介质片11上印刷胶层，避免介质片11在印刷过程中，出现被压碎的现象。
[0031]当然，在上述的滤波器谐振子I的结构中，根据膜层15的数量、介质片11的数量以及膜层15与介质片11之间相互位置不同，可以细化很多种具体结构，具体如下:
[0032]第一种结构:
[0033]介质片11的两侧表面上分别粘附有膜层15，这样，可以是一个介质片11，介质片11的两侧表面都粘附有膜层15，也可以是多个介质片11，而各介质片11的两侧表面都分别粘附有膜层15。
[0034]第二种结构:
[0035]介质片11至少有两个，或者两个以上，并且至少其中两相邻的介质片11中夹有膜层15，这样，膜层15的两侧表面则分别粘附在相邻与其连接的两介质片11的表面上。
[0036]以上两种结构只是具体的两种，当然，还可以是其它多种结构形式，只要膜层15粘附在介质片11上，并且膜层15与介质片11之间形成层叠状则可。
[0037]本实施例提供的滤波器谐振子I为圆筒形，其中设有上下贯通的通孔14，从而便于调谐杆插入该通孔14中，对谐振子I的谐振频率进行微调，对应地，介质片11、膜层15以及胶层12分别则形成圆环形。
[0038]当然，谐振子I的外形并不仅限制于上述的圆筒形，其还可以是方筒性及异性筒状等各种形状，只要其中形成有插设调谐杆的通孔14则可，此时，介质片11、膜层15以及胶层12的相应形状也为方环形等各种对应形状。本文的胶层可以是固态胶裁切成的胶层，也可是液态胶涂覆后固化成的胶层。
[0039]本实施例中，介质片11可以采用任何介电常数大于空气(空气的介电常数基本为I)、损耗角正切值小于0.1的材料。由于介电常数越高，谐振子I所运用的谐振腔在实现相同的谐振频率时，体积可以越小，而损耗角正切值越小，则谐振子I的Q值则会越高，因此，优选介电常数相对更高，而损耗角正切值更低，例如，介电常数大于10、损耗角正切值小于
0.01，更佳的是，介电常数大于30、损耗角正切值小于0.001。因此，介质片11可以优选陶瓷材料制成，其厚度范围在0.5mm?40mm之间。当然，也可以选择金属材料制成。
[0040]本实施例中，胶层12的厚度范围为5iim?40iim之间。
[0041]本实施例中，上述的膜层15为低损耗的软基板，其可以优选聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、环氧树脂等材料制成。膜层15上的导电几何结构13为导电层形成的，通过对导电层进行蚀刻，从而使得留在膜层15的表面上的导电层形成导电几何结构13。
[0042]本实施例还提供了谐振子I的制造方法，如下:
[0043]提供膜层15，在膜层15上进行加工，使得膜层15的表面上形成导电几何结构13，当然，该导电几何结构13的具体设计，可根据实际需要而定，其结构并不唯一；
[0044]提供介质片11，将上述中的表面具有导电几何结构13的膜层15粘附在介质片11上，这样，使得膜层15与介质片11之间形成层叠状，从而得到滤波器谐振子I。
[0045]采用上述的制造方法制造谐振子1，其具有以下优点:
[0046]I)、其制造的过程中，不需要直接在介质片11上进行电镀操作，其直接在膜层15上形成导电几何结构13，从而不需要利用采用电镀缸及固定治具等设备，制造过程简单、适用于批量生产，且大大提高其生产效率，进一步降低生产成本；
[0047]2)、由于在膜层15的表面上，直接可以加工形成导电几何结构13，避免现有技术中，存在的介质片11双面镀上铜，以致蚀刻不干净及导电几何结构13缺失的现象；[0048]3)、介质片11与膜层15之间通过粘附方式连接，从而不需要在介质片11上印刷胶层，避免介质片11在印刷过程中，出现被压碎的现象。
[0049]在上述的制造方法中，根据膜层15与介质片11之间关系的变化，例如数量关系及位置关系等的不同，可以细化出多种不同的制造方式，以及形成多种不同结构，具体如下:
[0050]第一种情况:
[0051]提供两片上述的膜层15，且分别在两膜层15的表面上形成有导电几何结构13 ；
[0052]提供一个上述的介质片11，并且将上述的两膜层15分别粘附在该介质片11的两侧表面上，从而形成了三层层叠结构的滤波器谐振子I。
[0053]第二种情况:
[0054]提供一片上述的膜层15,该膜层15的表面上形成有上述的导电几何结构13 ；
[0055]提供两个上述的介质片11，膜层15放置在两介质片11中间，其两表面分别粘附在与其连接的两介质片11的表面上，从而得到三层层叠结构的滤波器谐振子I。
[0056]第三种情况:
[0057]提供至少两片上述的膜层15，也就是两片或两片以上的膜层15，各膜层15的表面上形成有导电几何结构13 ；
[0058]提供至少三个上述的介质片11，也就是三个或三个以上的介质片11，并且，相邻的两介质片11之间至少放置上述的膜层15，膜层15的两表面分别粘附在与其连接的相邻的两介质片11的表面上，从而得到至少五层层叠的滤波器谐振子I。
[0059]本实施例中，膜层15与介质片11之间通过胶层12粘附连接，这样，在连接的过程中，直接将胶层12涂在在介质片11或膜层15需要连接的表面上，进而直接将膜层15与介质片11连接则可以，其操作简便。当然，也可以是其它的多种胶层进行连接，并不仅限制于本实施例中的胶层12。
[0060]在上述的制造过程中，在膜层15的表面上形成导电几何结构13的具体操作步骤如下:
[0061]I)、在膜层15的表面上形成导电层，导电层可以选择铜、银、金、钯等材料制成；
[0062]2)、对膜层15的表面上的导电层进行蚀刻操作，使得留在膜层15的表面上的导电层形成上述的导电几何结构13。
[0063]上述中蚀刻操作可以采用多种加工设备得到，一般情况下，多采用PCB生产线设备对膜层15上的导电层进行蚀刻。
[0064]本实施例中，上述的膜层15为低损耗的软基板，其可以优选聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、环氧树脂等材料制成。
[0065]当膜层15与介质片11粘附操作以后，形成滤波器谐振子1，需要对该滤波器谐振子I进行固化处理，其步骤如下:
[0066]I)、将滤波器谐振子I放置在夹具中；
[0067]2)、利用夹具所具有的两软垫分别抵压在滤波器谐振子I的两侧上，当然，该软垫可以为多种材料制成，较为常见地，可以采用硅胶制成；
[0068]3)、再利用夹具上的螺母进行拧紧，使得两软垫分别进一步缩短距离，抵压在滤波器谐振子I的两侧。
[0069]在上述的夹具中，螺母与软垫之间还可以设置有平垫，以加速堆叠结构的固化，并防止滤波器谐振子I在固化处理过程中变形。
[0070]在上述的的固化处理过程，夹具处于一定固化温度的环境中，本实施例中，滤波器谐振子I的固化处理处于70°C?300°C的温度范围内。
[0071]以下列举四种不同的谐振子I的制造过程，对谐振子I的结构进行说明及性能测试说明:
[0072]第一种谐振子1:
[0073]选择12iim厚的膜层15，其呈圆环形状，采用PCB蚀刻设备蚀刻软基板上的导电层，使得导电层形成有导电几何结构13 ；
[0074]将固态胶冲压成圆环状的胶层12，其厚度为50 ii m ;
[0075]选择三者陶瓷片作为介质片11，其厚度分别是2mm、Imm以及4mm三种规格；
[0076]按照在设计的夹具上，自上而下按硅胶软垫+2mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+4mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+硅胶软垫+平垫+螺母堆叠后，利用螺母将堆叠结构拧紧，并于170° C的固化温度进行固化；
[0077]待上述的堆叠结构冷却后，去除硅胶软垫、平垫、螺母，将堆叠结构的谐振子I放入标准谐振器内测试Q值，测试结果为:Q值:5132、中心频率:2.115GHz、带宽:412KHz。
[0078]第二种谐振子1:
[0079]选择25 的膜层15，其呈圆环状，圆环的内部中通区域呈“十”字形状，采用PCB蚀刻设备蚀刻软基板上的导电层，使得导电层形成有导电几何结构13 ；
[0080]将固态胶冲压成圆环状的胶层12，其厚度为25 ii m ;
[0081]选择三者陶瓷片作为介质片11，其厚度分别是2mm、Imm以及4mm三种规格；
[0082]按照在设计的夹具上，自上而下按硅胶软垫+2mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+4mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+硅胶软垫+平垫+螺母堆叠后，利用螺母将堆叠结构拧紧，并于170° C的固化温度进行固化；
[0083]待上述的堆叠结构冷却后，去除硅胶软垫、平垫、螺母，将堆叠结构的谐振子I放入标准谐振器内测试Q值，测试结果为:Q值:4036、中心频率:2.06GHz、带宽:510KHz。
[0084]第三种谐振子1:
[0085]选择25 的膜层15，其呈圆环状，圆环的内部中通区域呈“一”字形状，采用PCB蚀刻设备蚀刻软基板上的导电层，使得导电层形成有导电几何结构13 ；
[0086]将固态胶冲压成圆环状的胶层12，其厚度为25 ii m ;
[0087]选择三者陶瓷片作为介质片11，其厚度分别是2mm、Imm以及4mm三种规格；
[0088]按照在设计的夹具上，自上而下按硅胶软垫+2mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+4mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+硅胶软垫+平垫+螺母堆叠后，利用螺母将堆叠结构拧紧，并于170° C的固化温度进行固化；[0089]待上述的堆叠结构冷却后，去除硅胶软垫、平垫、螺母，将堆叠结构的谐振子I放入标准谐振器内测试Q值，测试结果为:Q值:4025、中心频率:2.059GHz、带宽:511KHz。
[0090]第四种谐振子1:
[0091]选择25 的膜层15，其呈圆环状，采用PCB蚀刻设备蚀刻软基板上的导电层，使得导电层形成有导电几何结构13 ；
[0092]将固态胶冲压成圆环状的胶层12，其厚度为50 ii m ;
[0093]选择三者陶瓷片作为介质片11，其厚度分别是2mm、Imm以及4mm三种规格；
[0094]按照在设计的夹具上，自上而下按硅胶软垫+2mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+4mm厚的陶瓷片+胶层12+带导电几何结构13的膜层15+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+胶层12+lmm厚的陶瓷片+硅胶软垫+平垫+螺母堆叠后，利用螺母将堆叠结构拧紧，并于170° C的固化温度进行固化；
[0095]待上述的堆叠结构冷却后，去除硅胶软垫、平垫、螺母，将堆叠结构的谐振子I放入标准谐振器内测试Q值，测试结果为:Q值:4028、中心频率:2.107GHz、带宽:414.8KHz。
[0096]本实施例还提供了滤波器件，其包括谐振腔以及上述的滤波器谐振子I。该滤波器件可以是腔体滤波器，也可以是双工器。
[0097]本实施例还提供了电磁设备，其包括信号发射模块、信号接收模块以及上述的滤波器件，所述滤波器件的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，从而实现滤波功能。具体地，该电磁设备可以是通信系统、导航系统、定位系统、追踪系统或测量系统，例如基站、飞行器、船、车、雷达或卫星。当然，还可以是其它多种需要用到滤波器件的设备。
[0098]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种滤波器谐振子，其特征在于，包括介质片和粘附在所述介质片的表面上的膜层，所述膜层的表面上形成有导电几何结构，所述膜层与所述介质片呈层叠状布置。
2.根据权利要求1所述的滤波器谐振子，其特征在于，所述介质片的两侧表面上分别粘附有所述膜层。
3.根据权利要求1所述的滤波器谐振子，其特征在于，所述介质片有两个或两个以上，至少其中相邻两所述介质片之间夹有所述膜层，所述膜层的两表面分别粘附于与其连接的所述相邻两介质片的表面上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的滤波器谐振子，其特征在于，所述膜层与所述介质片的表面之间具有胶层，所述胶层将所述膜层粘附到所述介质片的表面上。
5.根据权利要求1至3任一项所述的滤波器谐振子，其特征在于，所述膜层的表面上设有用于形成所述导电几何结构的导电层。
6.一种滤波器件，其特征在于，包括谐振腔和位于所述谐振腔内的谐振子，所述谐振子为权利要求1至5任一项所述的滤波器谐振子。
7.根据权利要求6所述的滤波器件，其特征在于，所述滤波器件为腔体滤波器或双工器。
8.—种电磁设备，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块以及滤波器件，所述滤波器件的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，所述滤波器件为如权利要求1至7任一项所述的滤波器件。
9.根据权利要求8所述的电磁设备，其特征在于，所述电磁设备为通信系统、导航系统、定位系统、追Ife系统或测量系统。
10.根据权利要求8所述的电磁设备，其特征在于，所述电磁设备为基站、飞行器、船、车、雷达或卫星。
【文档编号】H01P7/10GK203481357SQ201320369011
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】不公告发明人 申请人:深圳光启创新技术有限公司