一种温度自适应波导滤波器的制作方法

本实用新型涉及一种波导滤波器，尤其是涉及一种能够根据温度对频率进行自动补偿的温度自适应波导滤波器。

背景技术：

传统波导滤波器工作时由于温漂较大，导致其频率变化较大，然而往往在实际设计中客户要求的工作带宽较窄，甚至只有几十兆，而温飘一般也几十兆，这样频率不在所需的工作带宽内，使得滤波器无法正常工作。

为了解决这一问题，传统设计是在满足客户全温度范围内的插损和抑制指标的前提下，加大设计带宽。但是这样的产品往往会造成滤波器级数多，体积大，成本高等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种减少滤波器级数、降低成本的温度自适应波导滤波器。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种温度自适应波导滤波器，包括多个谐振腔、用于对谐振腔调谐的调谐结构、与所述调谐结构相连的驱动组件、与驱动组件相连的驱动控制组件，及与驱动控制组件相连的温度传感芯片，一个谐振腔对应一调谐结构，所述温度传感芯片监测波导滤波器工作时的温度，并将所述温度实时上报给驱动控制组件；所述驱动控制组件计算出波导滤波器的温度变化值，并根据所述温度变化值控制驱动组件带动调谐结构对谐振腔内的频率进行修正。

优选地，所述波导滤波器还包括箱体、固定在箱体上的上盖板及多根调谐柱，所述箱体内设置有多个所述谐振腔，所述调谐柱固定在上盖板上且伸入到谐振腔内，一根调谐柱对应一个谐振腔。

优选地，所述调谐结构包括与所述驱动组件相连的驱动板和固定在驱动板上的多根耦合杆，每根耦合杆对应一个谐振腔及谐振腔内的调谐柱，所述驱动板在驱动组件的驱动下，带动耦合杆伸入到谐振腔内与对应的谐振腔和调谐柱发生耦合。

优选地，所述驱动控制组件包括插座、第一电路板和第二电路板，所述插座安装在第一电路板上，所述第一电路板安装在箱体上且与第二电路板电连接，所述第二电路板安装在箱体内且与驱动组件电连接，所述温度传感芯片与第二电路板电连接。

优选地，所述第一电路板和第二电路板、第二电路板与驱动组件均通过线缆电连接，所述温度传感芯片设置在第二电路板上。

优选地，所述驱动组件包括电机、与电机相连的转轴及活动套装在转轴上的驱动环，所述驱动环与驱动板相连。

优选地，所述耦合杆包括支撑杆和金属粒，所述支撑杆的一端固定在驱动板上，另一端固定所述金属粒；所述金属粒位于谐振腔和调谐柱的侧端。

优选地，所述支撑杆呈向谐振腔方向弯折的L型。

优选地，所述金属粒上设置有凹槽。

优选地，所述金属粒上的凹槽设置于其前端和两侧端。

优选地，所述可调波导滤波器还包括固定在箱体下端面上的下盖板。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过温度检测芯片对波导谐振腔温度进行检测，在温度变化时控制电机，带动波导滤波器内的调谐结构自行对频率调谐,从而进行频率补偿，避免因温漂导致的过度设计，从而减少滤波器级数，减小滤波器体积，显著降低成本。

附图说明

图1是本实用新型组装后的立体结构示意图；

图2是本实用新型除上盖板组装后的立体结构示意图；

图3是本实用新型除下盖板组装后的立体结构示意图；

图4、图5是本实用新型不同方向的爆炸结构示意图；

图6是本实用新型的横截面示意图；

图7、图8分别是本实用新型耦合杆不同视角的结构示意图；

图9是本实用新型滤波器的原理框图。

附图标记：

1、上盖板，2、箱体，3、驱动板，4、下盖板，5、调谐柱，6、谐振腔，7、插座安装部，8、电机，9、转轴，10、驱动环，11、电机容纳孔，12、连接部，13、耦合杆，131、支撑杆，132、金属粒，133、凹槽，134、收容孔，14、通孔，15、插座，16、第一电路板，17、第二电路板，18、温度传感芯片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本实用新型所揭示的一种温度自适应波导滤波器，通过对波导谐振腔温度进行检测，在温度变化时自行对频率进行补偿，使得滤波器一直工作在正确的起始频率处。

结合图1～图6所示，本实用新型实施例所揭示的一种温度自适应波导滤波器，包括上盖板1、箱体2、两组驱动组件、两个驱动板3、驱动控制组件、温度传感芯片18和下盖板4，其中，上盖板1固定在箱体2的上端面上，如通过螺钉固定，且上盖板1上固定有多根与上盖板1垂直的调谐柱5(调谐柱固持于上盖板不可动)。箱体2的上端设置有多个谐振腔6，上盖板1上的调谐柱5竖直伸入到谐振腔6内，且一根调谐柱5对应一个谐振腔6，一般调谐柱5位于谐振腔6的轴心位置处。另外，箱体2上端面的侧边还设置一插座安装部7。

箱体2的下端安装两组上述驱动组件，两组驱动组件沿箱体的X轴向对称。本实施例中，驱动组件包括电机8、转轴9及驱动环10，电机8固定在箱体2的下端，转轴9与电机8相连，驱动环10活动套装在转轴9上，电机8驱动转轴9转动，转轴9的转动带动驱动环10沿X轴向左右移动。

驱动板3与驱动组件相连，其在驱动组件的驱动下跟随驱动环10同步沿X轴向左右移动。本实施例中，驱动板3安装在箱体2的下端面上且容纳于箱体2内，与上述两组驱动组件相对应，箱体3内安装两个驱动板3，一组驱动组件通过线缆与一个驱动板3电相连，即一个电机8驱动一个驱动板3。本实施例中，驱动板3上开设一用于供驱动组件穿出的电机容纳孔11，驱动板3安装到箱体2下端时，下端安装的驱动组件则穿出该电机容纳孔11。

如图4所示，驱动板3上还延伸出一位于电机容纳孔11上的连接部12，该连接部12与电机转轴9相连，从而实现驱动板3与电机8的连接。

驱动板3上固定有多根耦合杆13，箱体2内设置贯穿其上端和下端的通孔14，一个通孔14对应一根耦合杆13，驱动板3安装到箱体2内后，耦合杆13从箱体2的下端延伸到上端，延伸到上端后在初始状态下其前端靠近谐振腔6的侧端。耦合杆13也可直接与驱动板3一体成型，只要实现两者固定相连即可。

与现有调谐杆结构不同，结合图7和图8所示，本实用新型的耦合杆13包括低损耗的支撑杆131和金属粒132，支撑杆131一端固定于驱动板3上，另一端固定金属粒132，金属粒132可以部分收容于支撑杆131的端部，如支撑杆131的端部设置供金属粒132容纳的收容孔134；也可以直接固定于支撑杆131端部上，只要实现支撑杆131支撑金属粒132进行移动即可。

优选地，为了增强支撑杆131和金属粒132之间的固持稳定性，在金属粒132的后端和两侧设有凹槽133，所述支撑杆131成型时支撑杆131的一部分成型于上述凹槽133内，使得支撑杆131和金属粒132稳定固持。本实用新型耦合杆13使用低损耗介质支撑金属微粒形成，这样能有效减少波导谐振腔的Q值的降低。另外，由于金属粒体积较小，在调谐时可进行微调，这样调谐时精度要求降低，同时金属用料的减少使得产品的成本降低。

本实施例中，支撑杆131呈向谐振腔6方向弯折的L型结构。

结合图5和图9所示，驱动控制组件与驱动组件相连，用于控制驱动组件工作。本实施例中，控制组件包括插座15、第一电路板16和第二电路板17，其中，插座15安装在第一电路板16上，两者组装后，第一电路板16则安装到箱体2的上述插座安装部7上，第一电路板16通过线缆与第二电路板17电连接；第二电路板17安装于箱体2内且位于驱动板3和下盖板4之间，第二电路板17通过线缆与驱动组件电连接。

温度传感芯片18设置在箱体2内且与驱动控制组件相连，用于监测波导滤波器工作时的温度，并将温度实时上报给驱动控制组件。本实施例中，温度传感芯片18设置在第二电路板17上，与第二电路板17均安装在箱体2内。当波导滤波器工作时，温度传感芯片18监测其工作时的温度，并将温度实时上报给第二电路板17，第二电路板17计算出波导滤波器的温度变化值，第二电路板117根据该温度变化值发出指令给控制电机8，控制电机8开始工作，电机8驱动转轴9转动，转轴9带动驱动环10发生左右移动，驱动板3在驱动环10的驱动下整体同步移动，从而带动耦合杆13从谐振腔6的侧端逐渐伸入到谐振腔6内，随着耦合杆13的移动，耦合杆13与对应的谐振腔6和调谐柱5发生耦合，调整谐振频率，对频率进行补偿修正，使得滤波器一直工作在满足要求的频率下。本实施例中，当金属粒132越往谐振腔6内移动，谐振频率越小；反之，越向远离谐振腔6方向移动，谐振频率越大。另外，第一电路板16和第二电路板17为PCB控制板，温度传感器芯片18为温度监测IC芯片。

下盖板4固定在箱体2的下端面上，如通过螺钉固定，其与上盖板1将本实用新型的其他组件封装于箱体2内。

如图9所示，本实用新型的工作原理具体为：当波导滤波器工作时，温度传感芯片18监测其工作时的温度，并将温度实时上报给第二电路板17，第二电路板17计算出波导滤波器的温度变化值，第二电路板117根据该温度变化值发出指令给控制电机8，控制电机8开始工作，电机8驱动转轴9转动，转轴9带动驱动环10发生左右移动，驱动板3在驱动环10的驱动下整体同步移动，从而带动耦合杆13从谐振腔6的侧端逐渐伸入到谐振腔6内，随着耦合杆13的移动，耦合杆13与对应的谐振腔6和调谐柱5发生耦合，调整谐振频率，对频率进行补偿修正，使得滤波器一直工作在满足要求的频率下。本实施例中，当金属粒132越往谐振腔6内移动，谐振频率越小；反之，越向远离谐振腔6方向移动，谐振频率越大。

当频率调整达到一个所需值，耦合杆13移动停止。具体地，插座15发送停止指令给第一电路板16，第一电路板16传输停止指令给第二电路板17，第二电路板17接收到停止指令后控制电机8停止工作，进而控制驱动板3停止移动，耦合杆13也就停止移动。

本实用新型采用这种温度自适应设计方式，在设计中不再需要考虑温漂的因素对滤波器工作频率的影响，因此无需增加滤波器级数，从而大大降低低成本，应用前景广阔。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。