通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构的制作方法

本发明涉及微波器件领域，具体而言涉及一种通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构。

背景技术：

双工器、合路器、滤波器等广泛应用于通信领域前端设备中，而这些通讯前端设备器件的参数指标的好坏会直接影响到整个通信系统的通讯质量。为了满足一些技术规格如：容性交叉耦合、抽头耦合、体积、重量、技术指标等，在产品部件的设计过程中会用耦合部件与部件中的谐振杆主杆耦合。但是，耦合部件与谐振杆主杆耦合时，由于部件的结构、尺寸等限制及部件的加工误差，对于一些参数指标要求高的产品而言，其耦合面的灵敏度要求等技术指标不能够得到实际需要的耦合量。现有耦合结构其难以满足高标准产品的指标要求。现有的部件结构使用过程中性能差，一致性差，影响整个通信系统的通讯质量。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种能够提供大耦合量的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构。

首先，为实现上述目的，提出一种通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构用于梳状线滤波器、双工器、合路器，其包括：至少3个谐振器，所述各谐振器的第一端面分别与金属谐振台阶连接，所述谐振器的第二端面设置为垂直于所述谐振器轴向的扁平盘状；其中的2个谐振器还分别连接有输入输出耦合金属片用于向所述容性交叉耦合结构馈入信号或供信号输出；金属介质耦合片，包括耦合部和连接部，所述耦合部包括至少2个，所述耦合部分别与所述谐振器的第二端面贴近设置，所述金属介质耦合片与所述第二端面之间无电接触，所述连接部连接所述耦合部。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述金属介质耦合片与所述谐振器的第二端面之间设置有绝缘隔离材料，由所述绝缘隔离材料保持两者之间无电接触。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述绝缘隔离材料包括：非金属支撑片以及非金属固定螺钉。所述非金属支撑片至少设置于所述金属介质耦合片的耦合部与所述谐振器的第二端面之间，所述非金属支撑片的厚度根据所述容性交叉耦合结构所需的耦合量确定。所述非金属固定螺钉将所述金属介质耦合片的耦合部紧固于所述谐振器的第二端面。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述耦合部的轮廓与所述谐振器的第二端面的轮廓相匹配，所述第二端面的轮廓可设置为圆形、椭圆形、或者任意的多边形。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述谐振器的第二端面为垂直于所述谐振器的轴向的圆盘状，所述第二端面的直径大于所述第一端面的直径。所述耦合部为与所述谐振器的第二端面同心的环扇形或环形结构。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述谐振器的轴向还设置有突出于所述第二端面的调节杆，所述调节杆的长度用于调节相邻两个所述谐振器之间的耦合量。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述金属介质耦合片的两个耦合部之间间隔有至少一个所述谐振器，所述金属介质耦合片的连接部设置有弧形，所述弧形与间隔的所述谐振器的第二端面的形状相匹配。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，该结构还包括腔体和盖板。所述腔体与盖板之间密封，所述腔体与盖板之间密封所形成的空腔内设置有上述谐振器、输入输出耦合金属片、金属谐振台阶、绝缘隔离材料、金属介质耦合片、非金属固定螺钉以及所述调节杆的至少一部分。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述调节杆伸出所述腔体的一端还连接有调节杆固定螺母，用于将所述调节杆固定在需要的长度位置。

可选的，上述的通讯前端设备器件的容性交叉耦合结构中，所述金属谐振台阶之间还通过金属固定螺钉与固定件稳固连接，所述固定件用于将所述金属谐振台阶固定于所述腔体内；所述输入输出耦合金属片远离所述谐振器的一端还连接有连接器，所述连接器通过连接器固定螺钉与所述腔体的外壁固定，用于所述输入输出耦合金属片馈入信号或供信号输出。

有益效果

本发明将谐振器顶端的第二端面设置为扁平盘状，利用该平面上密集的电磁场分布实现对金属介质耦合片的耦合量的调节。由于耦合平面上电磁场分布密集，因此本发明可最大限度的实现强耦合。在此基础上，通过调节金属介质耦合片的耦合面积大小，本发明可针对梳状线滤波器、双工器、合路器在较大的调节范围内实现通讯系统指标所要求的容性交叉耦合，而无需为不同耦合参数独立设计不同的器件结构。

此外，本发明还可通过调节设置于金属介质耦合片与谐振器之间的非金属支撑片的厚度，通过减小其厚度，降低金属介质耦合片与谐振器顶部之间的距离，更为灵活地增大容性交叉耦合的耦合量。

本发明还可方便地通过工具微调突出于所述第二端面的调节杆的长度，调节相邻两个所述谐振器之间的耦合量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的通讯前端设备器件的整体结构示意图；

图2是本发明的通讯前端设备器件中用于容性交叉耦合的信号通路结构的示意图。

图中，1表示腔体；2表示盖板；3表示盖板螺钉；4表示谐振器；5表示谐振器固定螺钉；6表示输入输出耦合金属片；7表示金属谐振台阶；8表示金属固定螺钉；9表示连接器固定螺钉；10表示连接器；11表示绝缘隔离材料；12表示金属介质耦合片；13表示非金属固定螺钉；14表示调节杆固定螺母；15表示调节杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于器件本身而言，指向器件内部的方向为内，反之为外；而非对本发明的器件设备的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

图1为根据本发明的一种通讯前端设备器件，其包括梳状线滤波器、双工器、合路器。参考图2，上述通讯前端设备器件内设置有容性交叉耦合结构，该容性交叉耦合结构包括：

至少3个谐振器4，所述各谐振器4的第一端面分别通过谐振器固定螺钉5与金属谐振台阶7连接，所述谐振器4的第二端面设置为圆盘状或者其他几何形状，例如，椭圆形表面、多边形表面等；其中的2个谐振器4还分别连接有输入输出耦合金属片6用于向所述容性交叉耦合结构馈入信号或供信号输出；

金属介质耦合片12，包括耦合部和连接部，所述耦合部包括至少2个，所述耦合部分别与所述谐振器4的第二端面贴近设置，所述金属介质耦合片12与所述第二端面之间无电接触，所述连接部连接所述耦合部。

从器件中电磁场的分布来说，谐振器顶端电磁场比较密集，就是说这部分的密度高，在密度高的地方实现交叉耦合，其耦合量能够明显增大，因而便于实现强耦合或者对耦合量进行较宽范围的调节。

基于上述这种顶端耦合的结构，本发明在一种具体的实现方式下，还可进一步在金属介质耦合片12与所述谐振器4的第二端面之间设置有绝缘隔离材料11，由所述绝缘隔离材料11保持两者之间无电接触。具体而言，所述绝缘隔离材料11可包括非金属支撑片以及非金属固定螺钉13：所述非金属支撑片至少设置于所述金属介质耦合片12的耦合部与所述谐振器4的第二端面之间，所述非金属支撑片的厚度根据所述容性交叉耦合结构所需的耦合量确定；所述非金属固定螺钉13将所述金属介质耦合片12的耦合部紧固于所述谐振器4的第二端面。

为进一步增加耦合，上述的谐振器4的第二端面为垂直于所述谐振器4的轴向的圆盘状，所述第二端面的直径大于所述第一端面的直径；所述耦合部为与所述谐振器4的第二端面同心的环扇形或环形结构。所述圆盘状的具体尺寸与厚度。所述环扇形或环形的厚度、半径以及角度范围具体根据器件所需参数经信号仿真而确定。信号仿真所依据的几何结构可通过上述方案相应的确定。针对交叉耦合的要求，由于交叉耦合指的不是两个相邻腔之间的耦合，交叉耦合方式的目的是实现一个抑制零点，增加带外抑制衰减，因此，本发明的金属介质耦合片12需要跳过一个腔频率的调节螺杆，也就是说，上述金属介质耦合片12的两个耦合部之间间隔有至少一个所述谐振器4，所述金属介质耦合片12的连接部设置有弧形，所述弧形与间隔的所述谐振器4的第二端面的形状相匹配。

针对这种需要间隔谐振器的结构，本发明的金属介质耦合片12的连接部的中部部分还可设置为弧形，其主要目的是为了绕过中间谐振器的频率调节螺杆部分，对耦合不起作用。其两端的圆弧型结构主要通过圆弧的大小即和谐振器上面的圆盘的重合面积的大小来调节耦合大小。金属介质耦合片12和谐振器4之间始终是没有电接触的，连接谐振器4和金属介质耦合片12的螺钉是绝缘的塑料螺钉。

本发明中另外一个影响耦合大小的因素是谐振器4和金属介质耦合片12之间的间距，距离越小耦合越大。此种结构的特点在于是放在谐振器的顶端耦合。相对于在谐振器下面和侧面进行耦合的方案，本申请在顶面耦合，耦合量最大，同时可以通过加大金属介质耦合片12和谐振器4的重合面积来进一步增大耦合，原则上对于金属介质耦合片12的两边弧形结构，如果直接变成圆形即与谐振器的谐振盘完全重合，耦合量可以达到最大同时还需考虑谐振器4和金属介质耦合片12的间距因素总结一下就是一是顶端耦合实现耦合最大化。此外，顶端耦合的方式能够保证耦合面积大圆盘面积，可以进一步加大耦合。同时，在具体实现中还可以调节谐振器4和金属介质耦合片12的距离，距离越小耦合还可以进一步加大。也就是说，谐振器4是提供交叉耦合的一个平台，原则上说是没有什么作用的，但是谐振器4的盘面积越大，可以提供给金属介质耦合片12去重合的面积越大，相应的耦合也有继续加大的空间。谐振器4的圆形端面和金属介质耦合片12的弧形重合部分越多，耦合越强。

然而，由于所述谐振器4的第二端面电磁场密度大，加入金属介质耦合片12进行耦合后，会对相应谐振器4的频率带来较为显著的影响。考虑到强耦合对谐振器4谐振腔所对应的谐振频率的降低作用，在强耦合作用下谐振频率可能会低于其需要的频率，本发明可通过如下的方式进行调整，以使得其达到器件指标要求：

本发明可进一步在所述谐振器4的轴向设置突出于所述第二端面的调节杆15，所述调节杆15通过工具调节其长度进而调节相邻两个所述谐振器4之间的正常耦合量。所述调节杆15伸出所述腔体1的一端还连接有调节杆固定螺母14，用于固定所述调节杆15在其需要的长度所对应的位置上。

由此，本发明能够通过对对顶部耦合结构形状尺寸和间距的调节，在较广泛的耦合强度下实现对器件交叉耦合量的调节，保证器件通讯性能。其中所述耦合部件通过非金属螺钉紧固在所述通讯前端设备谐振杆上；所述耦合部件和通讯前端设备谐振器之间设置有非金属介质绝缘隔离部件，用于防止耦合部件和通讯前端设备谐振器直接接触。

参考图1，本发明还可以将上述的容性交叉耦合的结构设置于腔体内进行封装。封装具体通过腔体1、盖板2及连接在其之间通过盖板螺钉3密封实现。所述腔体1与盖板2之间密封所形成的空腔内设置有上述谐振器4、输入输出耦合金属片6、金属谐振台阶7、绝缘隔离材料11、金属介质耦合片12、非金属固定螺钉13以及所述调节杆15的至少一部分。为保证上述结构连接稳定不变形以影响信号传输处理，本发明中，所述金属谐振台阶7之间还可通过金属固定螺钉8与固定件稳固连接，所述固定件用于将所述金属谐振台阶7固定于所述腔体1内。所述输入输出耦合金属片6远离所述谐振器4的一端还连接有连接器10，所述连接器10通过连接器固定螺钉9与所述腔体1的外壁固定，用于所述输入输出耦合金属片6馈入信号或供信号输出。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。