一种同轴腔体滤波器的制作方法

本发明涉及通讯设备技术领域，特别涉及一种同轴腔体滤波器。

背景技术：

滤波器是一种频率过滤装置，即对需要的频段的信号进行选择，对不需要频段的信号进行抑制，滤波器被广泛用于射频、微波等通讯领域。目前在射频、微波频段应用最广泛的滤波器为同轴腔体滤波器。同轴腔体滤波器的电磁屏蔽性好、结构紧凑、通带插损低，在有电容加载的情况下，同轴腔体滤波器的体积可以做得很小，并且具有矩形系数高、功率容量高等优点。图1为现有技术的同轴腔体滤波器典型结构立体分解图，图2为现有技术的滤波器装配后剖面图，由图可见现有技术同轴腔体滤波器结构主要包括滤波器壳体101、盖板102、盖板紧固螺钉103、谐振杆104、谐振杆固定螺钉105、调谐螺钉106、耦合螺钉107，紧定螺母108，滤波器接头109和接头紧固螺钉110。其中，谐振杆104通过谐振杆固定螺钉105被安装在滤波器壳体101内腔底部，盖板紧固螺钉将盖板封盖滤波器壳体形成谐振腔。在盖板上有螺孔用于安装调谐螺钉和耦合螺钉，将调谐螺钉拧入或拧出谐 振腔可以对谐振频率进行调节，将耦合螺钉拧入或拧出谐振腔可以调节相邻腔体的电磁场的耦合强弱。滤波器壳体内腔中设有薄壁，薄壁把滤波器壳体内腔分割为若干个相同或相似的小单腔。相邻单腔之间的薄壁开有窗口，用于相邻单腔电磁场的耦合。如图3为滤波器壳体结构图。现有技术同轴腔体滤波器的重量主要是滤波器外壳，滤波器越大外壳重量占的比重越大，严重制约了滤波器成本控制。而且滤波器内部的腔体结构与滤波器壳体是一体的，某个腔体产生瑕疵容易导致整个产品报废，报废后的产品也无法重复利用。而且盖板与滤波器壳体通过大量螺钉进行紧固，导致壳体螺孔密集，加工和装配工艺复杂，螺钉物料成本高，大量螺钉的装配也会增加装配时间，降低生产效率。

故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无滤波器壳体、加工和装配工艺简单、互换性好、且可重复利用的同轴腔体滤波器。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种同轴腔体滤波器，所述同轴腔体滤波器包括：模块化单腔、谐振杆、盖板、调谐螺钉、耦合螺钉、和滤波器接头；

其中，所述盖板上开设有槽，所述槽用于安装所述模块化单腔，所述模块化单腔上端固定在所述盖板槽内，与所述盖板封闭形成谐振腔；多个所述模块化单腔拼接在一起形成相连的谐振 腔，以构成滤波器腔体；所述谐振杆设置在所述模块化单腔内底部；所述调谐螺钉和耦合螺钉均设置在所述盖板上，并部分伸入所述谐振腔；所述滤波器接头固定在同轴腔体滤波器首尾两端的模块化单腔上。

优选的，所述谐振杆和所述模块化单腔底部均开设有通孔，通过谐振杆紧固销钉穿过所述谐振杆和模块化单腔的通孔，将谐振杆安装在模块化单腔内底部。

优选的，所述谐振杆紧固销钉和所述谐振杆之间设有弹簧垫片。

优选的，所述谐振杆紧固销钉一端为锥形，一端为扁平，中间为直径比两端小的柱形。

优选的，在所述谐振杆紧固销钉的锥形端开设槽。

优选的，在相邻模块化单腔的相邻薄壁上开设窗口，所述窗口用于电磁场的耦合。

优选的，在所述模块化单腔表面、盖板封盖模块化单腔的内表面、谐振杆表面、调谐螺钉表面和耦合螺钉表面均设置有金属层。

优选的，在所述滤波器腔体底部外围设置锁紧箍。

优选的，所述锁紧箍为固定式或可调式锁紧箍。

优选的，所述模块化单腔和所述窗口一体成型。

相对现有技术，本发明提供的同轴腔体滤波器，通过将滤波器壳体做成薄壁模块化的单腔，通过多个模块化单腔拼接固定在盖板上形成滤波器腔体，通过新型销钉将谐振杆紧固在腔体底 部。相比现有技术直接从滤波器壳体中制成滤波器腔体，通过螺钉将谐振杆紧固在腔体底部的方案，本发明将滤波器壳体分解为单个薄壁腔，提高了生产效率，省掉了厚重的壳体，节约了材料，降低了重量；模块化单腔可以灵活拆换，避免了因某个单腔结构瑕疵导致整个滤波器报废的风险；模块化单腔可以提前制备，需要用时立即组装，大大缩短生产周期；旧滤波器内的模块化单腔可以回收利用，相同型号滤波器的模块化单腔还可以通用互换，大大提高了材料利用率，节约了资源，方便日后的设备维护；新型销钉的安装和拆卸简单，固定可靠，简化了生产工艺。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

【附图说明】

图1为现有技术提供的腔体滤波器的立体分解示意图；

图2为现有技术提供的腔体滤波器的装配剖面示意图；

图3为现有技术提供的腔体滤波器的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的同轴腔体滤波器的立体分解示意图；

图5为本发明实施例一提供的同轴腔体滤波器的装配体和纵剖面示意图；

图6为本发明实施例一提供的同轴腔体滤波器盖板的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的同轴腔体滤波器的谐振杆紧 固销钉的结构示意图；

图8为本发明实施例一提供的同轴腔体滤波器的中间部位薄壁单腔的结构示意图；

图9为本发明实施例一提供的同轴腔体滤波器的接头处薄壁单腔的示意图；

图10为本发明实施例二提供的固定式腔体锁紧箍的示意图；

图11为本发明实施例二提供的可调式腔体锁紧箍的示意图；

图12为本发明实施例二提供的同轴腔体滤波器的装配体和纵剖面示意图。

【具体实施方式】

本说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证。此外，本说明书和所附权利要求中所使用的冠词“一”一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文清楚导向单数形式。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

请一并参阅图4至图9，为本发明实施例提供的同轴腔体滤波器的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述同轴腔体滤波器包括：模块化单腔200、谐振杆201、谐振杆紧固销钉202、弹簧垫片203、盖板204、调谐螺钉205、耦合螺钉206、紧固螺母207和滤波器接头208。

其中，盖板204上开设有槽，所述槽用于安装模块化单腔200，盖板204上还设有安装调谐螺钉205和耦合螺钉206的螺孔，如图6所示。模块化单腔200上端通过焊接或导电胶粘接或压嵌固定在盖板槽内，从而与盖板204封闭形成谐振腔。

谐振杆201和模块化单腔200底部均开设有通孔，通过谐振杆紧固销钉202穿过谐振杆201和模块化单腔200的通孔，从而将谐振杆201安装在模块化单腔200内底部。如，谐振杆紧固销钉202的一端可为具有槽的锥形，如图7所示，以便穿过谐振杆201和模块化单腔200通孔时产生压缩变形，使谐振杆紧固销钉202锥形头部通过通孔。谐振杆紧固销钉202和谐振杆201之间设有弹簧垫片203，以对谐振杆紧固销钉202施加预紧力保持谐振杆紧固销钉202将谐振杆201压紧在模块化单腔200底部。

调谐螺钉205和耦合螺钉206通过螺孔安装在盖板204上。将调谐螺钉205拧入或拧出谐振腔以调节谐振频率，将耦合螺钉206拧入或拧出谐振腔以调节相邻腔体的电磁场的耦合强弱，调节好后用紧固螺母207锁紧。

谐振杆紧固销钉202一端为锥形，一端为扁平，中间为直径比两端小的柱形，如图7所示。在锥形端开设槽，使得锥面受压时，锥头能向中心发生弹性变形从而缩小锥头直径以通过较小的 孔，通过通孔后锥头能恢复原来大小，从而保证销钉无法反向通过较小的孔。

模块化单腔200为空心长方体，横截面可为圆形，四边形，五边形，六边形等。模块化单腔200通过薄铜板或薄铝板冲压形成。在相邻模块化单腔的相邻薄壁上通过机械加工开设窗口209，该窗口209用于电磁场的耦合。图8和图9分别为中间部位和靠近滤波器接头208处的模块化单腔200。模块化单腔200上端通过压嵌固定在盖板204槽内，从而与盖板204密封形成谐振腔。模块化单腔200底部设有通孔，用于安装谐振杆201。该通孔比谐振杆紧固销钉中间柱形直径略大或相等，比谐振杆紧固销钉锥头直径小1～3mm。

谐振杆为空心圆柱体，底部设有通孔，该通孔比谐振杆紧固销钉中间柱形直径略大或相等，比谐振杆紧固销钉锥头直径小1～3mm。谐振杆紧固销钉锥头通过谐振杆通孔和模块化单腔底部的通孔，将谐振杆紧固在模块化单腔内底部。在谐振杆紧固销钉和谐振杆之间还设有弹簧垫片，以对谐振杆紧固销钉施加预紧力，保持谐振杆和模块化单腔紧密贴合。

由于模块化单腔的壁厚较薄，能够增大空腔体积，提高单腔Q值。滤波器接头208通过焊接方式固定在同轴腔体滤波器首尾两端的模块化单腔上。多个模块化单腔拼接在一起形成相连的滤波器谐振腔，以构成滤波器腔体。

本实施例中，模块化单腔表面、盖板封盖模块化单腔的内表面、谐振杆表面、调谐螺钉和耦合螺钉均根据需要进行镀银处理， 以在上述表面形成具有优良导电性能的金属层。

本实施例中，模块化单腔为空心立方体，横截面为四边形。多个模块化单腔组合固定在盖板上形成谐振腔。弹性谐振杆紧固销钉将谐振杆固定在模块化单腔内底部。相比现有技术谐振腔与滤波器壳体一体的方案，本实施例的滤波器去掉了厚重的壳体，将一体化腔体分解为一个个单腔，有效降低了滤波器体积和质量，降低了成本；模块化单腔可以提前制备，需要用时即可马上组装，缩短了生产周期；模块化单腔可以拆换，避免了因某个谐振腔产生瑕疵而整个滤波器报废的风险；利用弹性谐振杆紧固销钉固定谐振杆，工艺简单可靠，提高了生产效率。

实施例二

请一并参阅图10至图12，为本发明实施例二提供的同轴腔体滤波器的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

所述同轴腔体滤波器包括：模块化单腔300、锁紧箍301、谐振杆302、盖板303、调谐螺钉304、耦合螺钉305、紧固螺母306和滤波器接头307。

其中，盖板303上开设有槽，所述槽用于安装模块化单腔300，盖板303上还设有安装调谐螺钉304和耦合螺钉305的螺孔。模块化单腔300上端通过焊接或导电胶粘接或压嵌固定在盖板槽内，从而与盖板303封闭形成谐振腔。同时在模块化单腔300底部外围设置锁紧箍301将模块化单腔300进行锁紧。谐振杆302通过焊接或导电银胶粘接在模块化单腔300内底 部。滤波器接头307通过焊接方式固定在同轴腔体滤波器首尾两端的模块化单腔上。

调谐螺钉304和耦合螺钉305通过螺孔安装在盖板303上。将调谐螺钉304拧入或拧出谐振腔以调节谐振频率，将耦合螺钉305拧入或拧出谐振腔以调节相邻腔体的电磁场的耦合强弱，调节好后用紧固螺母306锁紧。

模块化单腔300为空心长方体，横截面为四边形。模块化单腔和相邻单腔薄壁上的窗口通过铝合金压铸或者粉末冶金一体成型。模块化单腔上端压嵌在盖板槽内并通过焊接或导电银胶粘接紧固在盖板上。

模块化单腔底部外围通过一锁紧箍将模块化单腔进行锁紧。锁紧箍可为固定式或可调式。锁紧箍可用塑料材料，如，特氟龙PT FE，或者轻质金属料，如铝合金，制成。如图10为固定式锁紧箍，锁紧箍的内面周长比滤波器的整个腔体外面周长略小，通过压嵌套在滤波器的整个腔体底部外围。图11为可通过螺钉调节松紧的可调式锁紧箍，锁紧箍内面周长和滤波器的整个腔体外面周长相等，将锁紧箍套在滤波器腔体外围，通过螺钉拧紧锁紧头进行锁紧。

谐振杆302为空心圆柱体，通过焊接或导电银胶粘接在模块化单腔内底部。

由于模块化单腔壁厚较薄，滤波器接头307通过焊接或导电胶粘接方式固定在滤波器首尾两端的模块化单腔上。

本实施例中，模块化单腔表面、盖板封盖单腔的内表面、谐 振杆表面、调谐螺钉和耦合螺钉表面均根据需要进行先镀铜再镀银处理，以在上述表面形成具有优良导电性能的金属层。

本实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于：

实施例一中模块化单腔底部和谐振杆底部均设有通孔，谐振杆紧固销钉通过这两个通孔将谐振杆固定在模块化单腔底部，模块化单腔通过压嵌方式紧固在盖板上。而本实施例二中的模块化单腔和谐振杆底部没有通孔，谐振杆通过焊接或导电银胶粘接在模块化单腔底部，而且模块化单腔也通过焊接或导电银胶粘接紧固在盖板上，同时在模块化单腔底部外围加装了锁紧箍将模块化单腔进行锁紧。腔体锁紧箍可为固定式或可调式。如图10为固定式锁紧箍，锁紧箍的内面周长比滤波器腔体外面周长略小，通过压嵌套在滤波器腔体外围。图11为可通过螺钉调节松紧的可调式锁紧箍，锁紧箍内面周长和滤波器腔体外面周长相等，将锁紧箍套在滤波器腔体外围，通过螺钉拧紧锁紧头进行锁紧。

实施例一中模块化单腔通过薄铜板或薄铝板冲压形成，底部和谐振杆底部通孔和薄壁上的窗口通过机加的方式产生。而本实施例二中模块化单腔通过铝合金压铸或者粉末冶金形成，而且底部无通孔，薄壁上的窗口在模块化单腔压铸或粉末冶金过程中一体成型。

本实施例二中的模块化单腔和谐振杆底部没有通孔，谐振杆和模块化单腔、模块化单腔和盖板均通过焊接或导电胶粘接紧固，单腔腔体和窗口通过压铸或粉末冶金一体成型。如此，可以进一步简化滤波器壳体和模块化单腔的加工工艺，降低加工成 本。同时，省去了将谐振杆安装在模块化单腔内的流程，提高了生产效率。最后在组合好的模块化单腔底部外围通过一个锁紧箍进行锁紧，加强了滤波器的结构强度，保证了可靠性。

综上所述，本发明实施例提供的同轴腔体滤波器，通过将滤波器壳体做成薄壁模块化的单腔，通过多个模块化单腔拼接固定在盖板上形成滤波器腔体，通过新型销钉将谐振杆紧固在腔体底部。相比现有技术直接从滤波器壳体中制成滤波器腔体，通过螺钉将谐振杆紧固在腔体底部的方案，本发明将滤波器壳体分解为单个薄壁腔，提高了生产效率，省掉了厚重的壳体，节约了材料，降低了重量；模块化单腔可以灵活拆换，避免了因某个单腔结构瑕疵导致整个滤波器报废的风险；模块化单腔可以提前制备，需要用时立即组装，大大缩短生产周期；旧滤波器内的模块化单腔可以回收利用，相同型号滤波器的模块化单腔还可以通用互换，大大提高了材料利用率，节约了资源，方便日后的设备维护；新型销钉的安装和拆卸简单，固定可靠，简化了生产工艺。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本发明，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本发明包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本说明书的特定特 征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。