一种可调机械滤波器的制作方法

本发明涉及一种机械滤波器，具体涉及一种可调机械滤波器。

背景技术：

机械滤波器是指由机械振子、机械耦合元件和机电换能器组成的滤波器。它具有高选择性、高可靠性和高稳定性的性能特性，同时具有体积小、重量轻、成本低以及适合自动化生产的优点，因此在电子设备领域中得到了广泛的应用。可调机械滤波器即工作频率可调节的机械滤波器。

通常，可调机械滤波器在结构上采用一个传动机构同步控制多个谐振腔的谐振频率，实现改变工作频率的功能。然而，传统的可调机械滤波器存在以下缺点：（1）滤波器在需要较宽的频率调节范围时，不易达到稳定的幅频响应，谐振腔频率随调谐位置而变动的一致性较差。（2）滤波器在宽温度范围内的频率漂移大，稳定性低，影响实际应用。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种可调机械滤波器。本发明利用谐振腔内部的差别式耦合补偿，达到调谐杆位移与谐振频率变化的一致性，从而实现滤波器幅频特性的稳定性。

技术方案：本发明所述可调机械滤波器，包括直流电机、传动装置和谐振装置；

所述直流电机设置在传动装置的上方，谐振装置设置在传动装置的下方，传动装置与谐振装置之间通过盖板隔离；

所述传动装置包括传动轴和支架，所述传动轴与直流电机固定连接，传动轴与支架通过丝杆结构活动连接，支架上均匀地固定有竖直向下的调谐杆，调谐杆的下端伸入到谐振腔内；

所述谐振装置包括滤波器腔体、盖板、谐振腔和调谐杆；所述滤波器腔体为封闭的长方体结构，滤波器腔体内设置有四个前后对称分布的谐振腔，分别为第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔和第四谐振腔，相邻的谐振腔之间通过耦合槽连接；

所述第一谐振腔与第四谐振腔形状相同，第一谐振腔和第四谐振腔的底部均设置有第一介质垫；所述第二谐振腔和第三谐振腔形状相同，第二谐振腔和第三谐振腔的底部均叠加设置有第二介质垫和第三介质垫，所述第三介质垫位于第二介质垫上方。

进一步地，所述调谐杆采用铟钢材料制作。

进一步地，所述第一介质垫采用聚苯乙烯硬泡沫材料制成，第一介质垫的厚度为5mm。

进一步地，所述第二介质垫采用聚苯乙烯硬泡沫材料制成，第二介质垫的厚度为3mm。

进一步地，所述第三介质垫采用聚四氟乙烯材料制成，第三介质垫的厚度为2mm。

有益效果：（1）本发明通过谐振腔内部进行差别式的频率补偿，使调谐杆位移与谐振频率的关系达到一致性，实现滤波器在每个频带幅频特性的稳定。

（2）本发明的调谐杆采用极低膨胀系数的铟钢材料制成，能够实现在较宽的温度范围内，频率漂移小，稳定性较好。

（3）本发明采用在谐振腔内设置低介电常数的介质垫的方式，不会影响腔体谐振腔的尺寸，操作简单方便，提高了调试效率，节约了生产工时和成本。

附图说明

图1为本发明结构图。1、直流电机；2、传动轴；3、支架；4、盖板；5、调谐杆；6、谐振腔；7、滤波器腔体；8、耦合槽；9、第一介质垫；10、第二介质垫；11、第三介质垫；61、第一谐振腔；62、第二谐振腔、63、第三谐振腔；64、第四谐振腔。

图2为图1谐振腔内部结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种可调机械滤波器，如图1所示，包括直流电机1、传动装置和调谐装置。

所述直流电机1设置在传动装置的上方，谐振装置设置在传动装置的下方，传动装置与谐振装置之间通过盖板4隔离。

所述传动装置包括传动轴2和支架3，所述传动轴2与直流电机1固定连接，传动轴2与支架3通过丝杆结构活动连接，支架3上均匀地固定有竖直向下的调谐杆5，调谐杆5的下端伸入到谐振腔6内。通过直流电机1控制支架3的上下移动，从而控制调谐杆5的上下运动。

所述谐振装置包括滤波器腔体7、盖板4、谐振腔6和调谐杆5。所述滤波器腔体7为封闭的长方体结构，滤波器腔体7内设置有四个前后对称分布的谐振腔6，分别为第一谐振腔61、第二谐振腔62、第三谐振腔63和第四谐振腔64，相邻的谐振腔6之间通过耦合槽连接。所述谐振腔6为同轴谐振腔，所述调谐杆5也是谐振腔6的内导体，通过直流电机1和传动装置控制调谐杆5在谐振腔6内的位移。由于在宽温度范围内，随着环境温度的变化，调谐杆5长度受热胀效应的影响而发生尺寸的变化，从而导致滤波器通带频率发生改变，因此所述调谐杆5采用极低膨胀系数的铟钢材料制作，以保证调谐杆5长度的稳定性，从而实现滤波器频率的稳定性。

如图2所示，所述第一谐振腔61和第四谐振腔64形状相同，第一谐振腔61和第四谐振腔64的底部均设置有第一介质垫9，所述第一介质垫9采用聚苯乙烯硬泡沫材料制成，第一介质垫9的厚度为5mm。所述第二谐振腔62和第三谐振腔63形状相同，第二谐振腔62和第三谐振腔63的底部均叠加设置有第二介质垫10和第三介质垫11，所述第三介质垫11位于第二介质垫10上方。所述第二介质垫10采用聚苯乙烯硬泡沫材料制成，第二介质垫10的厚度为3mm，所述第三介质垫11采用聚四氟乙烯材料制成，第三介质垫11的厚度为2mm。

所述盖板4设置在传动装置与调谐装置之间，用于隔离屏蔽干扰信号。

本发明所述可调机械滤波器，通过调节调谐杆5伸入谐振腔6内的位移，从而调节滤波器的通带频率。影响滤波器谐振频率的因素主要有调谐杆5的长度、输入输出耦合和耦合槽8。由于随着调谐杆5深入谐振腔6内长度的改变，输入输出耦合系数会发生改变，从而导致调谐杆5位置与频率的非线性，这种非线性可以通过控制直流电机1步进数进行修正；然而在每个谐振腔6单元的调谐杆5位置与频率的非线性的特性并不一致，造成滤波器在不同频段的通带特性的改变，主要引起带内波动和回波损耗的大幅变化。因此，本发明采用在谐振腔6底部设置介质垫的方式，通过在每个谐振腔6内部进行差别式频率补偿，使每个谐振腔的谐振频率变化量在同步调谐的情况下保持一致，实现滤波器在每个可调频带的幅频特性的稳定。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种可调机械滤波器，包括直流电机、传动装置和谐振装置；所述直流电机设置在传动装置的上方，谐振装置设置在传动装置的下方，传动装置与谐振装置之间通过盖板隔离；所述传动装置包括传动轴和支架，所述传动轴与直流电机固定连接，传动轴与支架通过丝杆结构活动连接，支架上均匀地固定有竖直向下的调谐杆，调谐杆的下端伸入到谐振腔内；所述谐振装置包括滤波器腔体、盖板、谐振腔和调谐杆；所述滤波器腔体为封闭的长方体结构，滤波器腔体内设置有四个前后对称分布的谐振腔，相邻的谐振腔之间通过耦合槽连接。本发明利用谐振腔内部的差别式频率补偿，达到调谐杆位移与谐振频率变化的一致性，从而实现滤波器幅频特性的稳定性。

技术研发人员：冯采丹;王明月;李卫忠
受保护的技术使用者：南京乾波通信技术有限公司
技术研发日：2017.12.07
技术公布日：2018.05.29