本申请实施例涉及信号处理设备领域,特别是涉及一种应用于5g通信系统的腔体滤波器和射频通信设备。
背景技术:
随着通信技术的发展,对射频通信设备的要求也越来越高。新型通信系统,例如5g移动通信系统中,射频模块可包括塔站、杆站及小站等多种站点形态,其中一部分站点形态对尺寸小型化有较高的要求。
腔体滤波器作为射频通信设备的重要组件,其尺寸会影响到整个射频模块的布局。目前的金属腔体滤波器中,通常在腔体滤波器的腔体底部设置谐振器安装台,将谐振器置于安装台上,并用紧固螺钉将谐振器一端固定。而谐振器的另一端设置有开口,腔体滤波器的盖板在该开口对应位置处插入调谐螺杆,用以调节谐振器的谐振频率。调谐螺杆伸出腔体滤波器的外部的部分由锁紧螺母锁紧。
本申请的发明人发现,目前的腔体滤波器结构包括多个金属零部件、结构复杂,这就导致了复杂的装配工艺和较高的装配成本,另外,谐振器的安装要求占用了较多的腔体内部空间,导致腔体滤波器整体结构难以实现小型化。
技术实现要素:
本申请实施例提供一种腔体滤波器和射频通信设备,以简化腔体滤波器的内部结构,从而利于实现腔体滤波器的小型化。
为了解决上述技术问题,本申请采用的一种技术方案为提供一种腔体滤波器,该腔体滤波器包括:腔体;盖板,所述盖板盖设于所述腔体,并与所述腔体共同围设形成谐振腔,所述盖板上设置有螺纹孔;以及谐振器,设置于所述谐振腔内,所述谐振器包括筒体及与所述筒体连接的调谐螺杆,所述筒体远离所述调谐螺杆的一端开设开口;其中,所述调谐螺杆穿设于所述螺纹孔并与所述盖板螺纹连接,从而使所述谐振器与所述盖板可调地连接。
为了解决上述技术问题,本申请采用的另一种技术方案为提供一种射频设备,该射频设备包括天线和前述腔体滤波器,天线与腔体滤波器耦合。
本申请提供的腔体滤波器将谐振器直接通过调谐螺杆安装在盖板上,因此无需在腔体的底部专门设置安装台以及紧固螺钉,从而减少了腔体内部的金属部件,简化了腔体内部的结构。因此,本申请有利于降低腔体滤波器的制造成本及实现腔体滤波器的小型化。
附图说明
图1是本申请腔体滤波器一实施例的结构截面示意图。
图2是本申请谐振器一实施例的结构示意图。
图3是本申请谐振器另一实施例的结构示意图。
图4是本申请谐振器又一实施例的结构示意图。
图5是本申请射频通信设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1,图1是本申请腔体滤波器一实施例的结构截面示意图。该腔体滤波器包括:腔体10、盖板20和谐振器30。
盖板20盖设于腔体10上,并与腔体10共同围设形成谐振腔11。腔体10和盖板20可由金属材料制成,之间通过适当的固定件(例如螺钉)连接,或者,腔体10和盖板20也可以通过焊接连接。盖板20上设置有螺纹孔(图未标)。可以理解,腔体滤波器中可以包含多个谐振腔,为了方便描述,在本实施例中仅对一个谐振腔11及相关的结构进行描述。
谐振器30可以是金属谐振器,设置在谐振腔11内。谐振器包括筒体31以及与筒体31相连接的调谐螺杆32。筒体31的一端与调谐螺杆32连接,筒体31的另一端开设有开口。其中,调谐螺杆32和筒体31可以是相同金属材料制成,也可以由不同金属材料制成。调谐螺杆32和筒体31可以是一体成型得到,或者通过安装、焊接等工艺连接。
调谐螺杆32穿设于盖板20的螺纹孔内,并与盖板20螺纹连接,从而使谐振器30与盖板20(及腔体10)可调地连接。通过转动调谐螺杆32,可以使谐振器30相对盖板20和/或腔体10上下运动,从而调节该谐振单元的谐振频率。
本申请提供的腔体滤波器将谐振器直接通过调谐螺杆安装在盖板上,因此无需在腔体的底部专门设置安装台以及紧固螺钉,从而减少了腔体内部的金属部件,简化了腔体内部的结构。因此,本申请有利于降低腔体滤波器的制造成本及实现腔体滤波器的小型化。
当通过调谐螺杆32将谐振器30调节到适当的位置时,需要将调谐螺杆32锁紧,以避免谐振器30晃动或者运动而影响设备的性能参数。因此,在一些实施例中,该腔体滤波器还包括锁紧螺母40,锁紧螺母40螺纹连接在调谐螺杆32上,从而将谐振器30固定在盖板20上。为方便操作,可以将锁紧螺母40设置在腔体滤波器的外侧,当调整谐振器30的位置以获得需要的谐振频率后,将锁紧螺母40套设在调谐螺杆40上并拧紧,从而锁定调谐螺杆32,使其不能转动。锁紧螺母40的尺寸在此不做限定,只要其内螺纹能与调谐螺杆32的外螺纹匹配,并提供足够的强度即可。
在另一些实施例中,也可以不使用锁紧螺母40,而是将调谐螺杆32设置为自锁型调谐螺杆。例如,可以在调谐螺杆32的螺纹段在轴向不同位置设置两个缺口,这样,当调谐螺杆32的螺纹与盖板20的螺纹孔匹配时,在外力的作用下调谐螺杆32的螺纹段会发生轻微的轴向压缩变形,而调谐螺杆32轴向变形后的变形回复力使得调谐螺杆32的螺纹段有轴向扩张的趋势,从而使调谐螺杆32的螺纹顶紧盖板20的螺纹孔的螺纹,从而锁定调谐螺杆32与盖板20的相对位置,即谐振器30与盖板20的相对位置。自锁型调谐螺杆的具体结构可参考其他相关技术,在此不再赘述。
在实际使用过程中,谐振器30的筒体31位于腔体滤波器的内部。也就是说,操作人员难以通过转动谐振器30的筒体来调整谐振器30的相对位置。因此,为方便进行调节,可在调谐螺杆32伸出盖板20的一端设置调节部。
请参阅图2,可选地,调节部321a可以为棱柱型结构,例如常见的六棱柱结构,从而可以方便地使用常见的工具(例如扳手)来使调谐螺杆32转动,从而调节谐振器30的位置。其中,六棱柱结构的对角距离应小于盖板20的螺纹孔的内径,以方便安装时将调谐螺杆32的一部分从该螺纹孔伸出盖板20外。
请参阅图3,可选地,调节部321b也可以为圆柱结构,在该圆柱结构的端面可开设一字槽,从而可以方便地使用常见的工具(例如一字起)来使调谐螺杆32转动,从而调节谐振器30的位置。当然,也可以在圆柱结构的端面开设十字槽或者米子槽。类似地,为了方便安装时将调谐螺杆32的一部分从该螺纹孔伸出盖板20外,圆柱结构的直径应小于盖板20的螺纹孔的内径。
可以理解,调谐螺杆32的调节部也可以为上述构造的组合,或者是其他利于操作人员使用工具或者徒手调节的结构,在此不做限定。
在一些实施例中,谐振器30可以整体由相同的金属制成,而在另一些实施例中,也可以使用两种或以上的金属通过一体成型工艺或者焊接工艺等制成谐振器30。这样一来,可以选用不同热膨胀系数的金属材料对接形成谐振器30,从而补偿不同使用温度条件下金属的热胀冷缩对谐振腔频率的影响,使得对应的谐振单元在不同的温度环境下保持较稳定的谐振频率。
具体地,如图4所示,谐振器30的筒体31可包括与调谐螺杆32连接的第一部分311以及与第一部分311连接的第二部分322,而第一部分311和第二部分322由不同金属材料制成。
其中,谐振器30还可以包括谐振盘33,谐振盘33设置于筒体31远离调谐螺杆32的一端,即筒体31设置有开口的一端。对应地,谐振盘33为中空结构,从而在筒体31远离调谐螺杆32的一端形成开口。
可选地,谐振盘33和筒体31可以由不同金属材料制成。也就是说,筒体31的第一部分311、第二部分322以及谐振盘33可以由至少两种不同的金属材料制成,从而对该谐振单元在不同温度下的谐振频率进行补偿。
请参阅图5,图5是本使用新型射频通信设备500一实施例的结构示意图。如图所示,该射频通信设备500可包括腔体滤波器501和天线502,腔体滤波器501与天线502相耦合,并对接收和发送的信号进行滤波。其中,腔体滤波器501可以包括上述任意实施例的腔体滤波器。该射频通信设备500可以为滤波器、合路器或者塔顶放大器等。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。