CN101882703A

CN101882703A - 通信设备、腔体滤波器、谐振管及其制造方法

Info

Publication number: CN101882703A
Application number: CN2010102164972A
Authority: CN
Inventors: 孙尚传; 周彦昭
Original assignee: Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tatfook Technology Co Ltd
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2010-11-10
Also published as: WO2012000450A1

Abstract

本发明实施例公开了一种腔体滤波器、谐振管及其制造方法，其中，谐振管安装于腔体滤波器的腔体内，谐振管采用陶瓷制成，并且优选采用低线膨胀系数的陶瓷制成，具体而言采用堇青石陶瓷制成，该谐振管表面具有金属层。堇青石材质的谐振管相较于传统的殷钢材质的谐振管而言，其成本低廉、温飘指标良好。此外，本发明实施例还公开了一种使用该腔体滤波器的通信设备，该腔体滤波器设于通信设备的信号收发电路部分，用于对信号进行选择。采用堇青石制成的谐振管可有效降低设备成本。

Description

通信设备、腔体滤波器、谐振管及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及滤波器技术领域，特别涉及一种腔体滤波器、谐振管以及制造方法，还涉及一种使用该腔体滤波器的通信设备。

【背景技术】

目前，通信系统频谱越来越拥挤，移动通信从GSM900，1900MHz往TD2010～2025MHz，Wimax 3.5GHz的高频段发展，腔体滤波器的体积也越来越小，基站系统结构更加紧凑和灵活，但是腔体滤波器的温度漂移(下简称温漂)一般来说是随着频段的升高而增加，低频下，滤波器的温漂指标相对较小，到了高频3.5GHz，腔体滤波器的温漂已经很大。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，在现有技术中，传统的易切削钢和黄铜谐振管已经难以满足射频指标的实现，为了更好的实现高频段滤波器的温漂指标，谐振管必须采用低线膨胀系数的殷钢材料，然而殷钢材料非常昂贵，难以在民用产品中大量应用。

因此，需要采用一种廉价而又不失功效的材料来替代昂贵的殷钢材料。

【发明内容】

为了解决现有技术中滤波器采用殷钢材料成本非常昂贵的问题，本发明采用具有低线膨胀系数的材料来制造谐振管，同时还提供了具有该谐振管的腔体滤波器及通信设备。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的技术方案是提供一种腔体滤波器，该腔体滤波器包括腔体以及安装于该腔体内的谐振管，其中，该谐振管采用陶瓷制成，该谐振管表面具有金属层。

本发明实施例还提供一种通信设备，其包括上述的腔体滤波器，该腔体滤波器设于该通信设备的信号收发电路部分，用于对信号进行选择。

本发明实施例还提供一种谐振管，用于安装在腔体滤波器上，其中，该谐振管采用陶瓷制成，该谐振管表面具有金属层。

本发明实施例还提供一种谐振管的制造方法，其中，该方法包括以下步骤：

进行谐振管成型处理，得到需要的形状；以及

对该成型后的谐振管作金属化处理。

与现有技术相比较，本发明实施例提供的谐振管采用陶瓷材料制成，其成本低廉、性能良好，有效解决了长期以来困扰射频滤波器的温漂指标问题，并且避免了使用昂贵的殷钢材料，大大节约了成本，本发明实施例提供的通信设备及其腔体滤波器采用上述谐振管，可有效降低设备成本。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是根据本发明一实施例的包括谐振管的腔体滤波器的局部结构示意图；

图2是根据本发明一实施例的谐振管的一种制造方法的流程示意图；

图3是根据本发明一实施例的谐振管的一种制造方法的部分流程图；

图4是根据本发明一实施例的谐振管的另一种制造方法的部分流程图；以及

图5是根据本发明一实施例的谐振管的又一种制造方法的部分流程图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

请参见图1，图1是根据本发明第一实施例的包括谐振管2的腔体滤波器1的局部结构示意图。

如图1所示，简单而言，腔体滤波器主要包括腔体1、谐振管2、调谐杆3以及盖板12。当然，本实施例的腔体滤波器还包括各种其他常规部件或结构，此处，本实施例仅对与本实施例发明点相关部分进行描述，其他的具体部件或结构，可以参考现有的常规实现方式，不构成对本发明的限制。

在本发明实施例中，腔体1采用金属材料制造而成，其外形可以是方形柱状腔体、圆形柱状腔体或者多边形柱状腔体。盖板12盖设于腔体1之上。该腔体1与盖板12盖合形成谐振腔13，图中仅示意出一个谐振腔，实际中可能有多个谐振腔。盖板上进一步设有连接孔121，该连接孔121用于装配调谐杆3。

谐振管2位于腔体1的底部，该谐振管2具有凹陷部21。同样，谐振管2的外形可以是方形柱状谐振管、圆形柱状谐振管或者多边形柱状谐振管。值得注意的是，在本发明实施例中，谐振管2采用陶瓷制成(下文将具体介绍)，且谐振管表面具有金属层，使得陶瓷材料不再受限于介质滤波器，而可以在同轴腔体滤波器中得以应用。在一个实例中，金属层包括位于内层的镀铬层以及处于外层的镀铜和/或镀银层。在另一个实例中，金属层包括银浆浸渍层或银浆喷涂层。金属层的具体形成方法将在下文中介绍。

调谐杆3安装于连接孔121上，调谐杆3的第一端31插设于凹陷部21内，调谐杆3的第二端32位于盖板12的外部(本文中盖板12的“外部”定义为与谐振腔11相对的盖板一侧)，通过调谐杆3的第二端在该凹陷部内的位置微调来改变该腔体滤波器的射频参数，即通过改变调节螺杆3伸入谐振腔的深度来改变调谐杆3与谐振管2的相互之间的电容与电感，进而改变腔体滤波器的射频参数。

作为该实施例的一种变型，谐振管2可以设置为其他形状的圆柱体比如实心圆柱体，而不包括凹陷部21。此时调谐杆的第一端位于图1所示位置中谐振管的上部，同样可通过调谐杆的第一端相对谐振管的位置微调来改变腔体滤波器的射频参数。

为了降低成本并解决温漂问题，本发明实施例采用陶瓷来制造谐振管2，并且优采用低线膨胀系数的陶瓷。具体而言，本发明实施例采用堇青石陶瓷制成，但并不限于此。本文中所述的堇青石是指以2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂为主晶相的陶瓷。堇青石具有制作谐振管优选的物理性质，例如，其具有(1.1～1.8)×10^-6(20～100℃)的线膨胀系数(Coefficientof Linear Thermal Expansion，CLTE，线性热膨胀系数，简称线膨胀系数)，平均热传导率为3.35～5.02kJ/(m²·h·℃)(0～100℃)，耐冷热温度为300～500℃，绝缘电阻为2.3～5.6MΩ·cm(400～600℃)，介质损耗角正切值为200×10^-4(50Hz)，40×10^-4(500Hz)，耐火度约为1400℃。特别地，堇青石具有非常低的线膨胀系数，在室温到100℃，线膨胀系数小于2ppm(partper million)。1ppm/℃表示当环境温度在某个参考点(通常是25℃)每变化1℃，输出电压偏离其标称值的百万分之一。本发明实施例中，采用堇青石制作谐振管，其CLTE远远低于易切削钢和黄铜材料，而且和殷钢相比较，其成本更低。经过金属化处理后，非常适用于制作谐振管以避免昂贵材料的使用。

接下来，请参见图2，图2是根据本发明一实施例的谐振管的一种制造方法的流程示意图。谐振管的制造方法大致包括配料、球磨、造粒、模压成型、高温烧结、精密加工、表面金属化等步骤。当然，实际实例中也可能包括图2中未显示的烘干、预烧、再球磨、造筛、压制等步骤。

谐振管的制造方法具体而言，首先根据需要的温漂指标以陶瓷粉末或颗粒等作为原料进行进行配料，然后将配好的原料在例如球磨机上球磨一段时间，球磨完成后对原料进行烘干处理。原料烘干处理后再升温预烧，然后将预烧过的原料再进行球磨处理，球磨处理完成后在原料中配置粘结剂，并进行研磨、造粒、过筛，后将粉料模压成型。然后再将成型件进行高温烧结，之后再进行精密加工，以形成需要的形状，比如加工呈柱状，可以加工成圆形柱状、方形柱状以及多边形柱状等等。加工成型之后再对谐振管进行表面金属化处理以形成金属层。下面将接合图3-图5具体介绍表面金属化处理步骤。

请参见图3，图3是根据本发明一实施例的谐振管2的另一种制造方法的部分流程图。在本发明实例中，谐振管2的大致制造过程主要包括以下步骤：

S1：进行谐振管成型处理，得到需要的形状，具体成型处理过程可参见上述结合图2的说明；

S2：对成型后的谐振管作表面金属化处理。在本实施例中，金属化处理过程进一步包括以下步骤：

S21：先对该谐振管进行表面真空镀铬处理；以及

S22：然后再对该谐振管进行表面镀铜和/银处理，从而完成金属化处理，在谐振管表面形成金属层。

接下来，请参见图4，图4是根据本发明一实施例的谐振管的另一种制造方法的部分流程图。

在本发明的实施例中，谐振管的大致制造过程主要包括以下步骤：

S1’：进行谐振管成型处理，得到需要的形状，具体成型处理过程可参见上述结合图2的说明。

S2’：对成型后的谐振管作表面金属化处理。在本实施例中，金属化处理过程进一步包括以下步骤：

S23：先对该谐振管进行表面喷涂银浆处理；以及

S24：然后再对该谐振管进行表面高温烧结处理，从而完成金属化处理，在谐振管表面形成金属层。

接下来，请参见图5，图5是根据本发明一实施例的谐振管的又一种制造方法的部分流程图。

S1”：进行谐振管成型处理，得到需要的形状，具体成型处理过程可参见上述结合图2的说明。

S2”：对成型后的谐振管作表面金属化处理，在谐振管表面形成金属层。在本实施例中，金属化处理过程进一步包括以下步骤：

S25：先对该谐振管进行浸渍银浆处理；

S26：然后对该谐振管进行离心甩干处理；以及

S27：再对该谐振管进行高温烧结处理。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明实施例采用低线膨胀系数的陶瓷尤其采用堇青石陶瓷来制造谐振管，其相对传统的殷钢材质的谐振管而言，成本低廉、性能良好，解决了长期以来困扰射频滤波器的温漂指标问题，且大大节约成本。将包括上述陶瓷制成的谐振管的腔体滤波器应用于通信设备的信号收发电路部分，可有效降低设备成本，适于普遍推广应用。

需要指出的是，在本发明一实施例中提到的“第一”、“第二”等用语仅是根据需要采用的文字符号，在实务中并不限于此，并且该文字符号可以互换使用。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims

1.一种腔体滤波器，所述腔体滤波器包括腔体以及安装于所述腔体内的谐振管，

其特征在于，所述谐振管采用陶瓷制成，所述谐振管表面具有金属层。

2.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振管采用低线膨胀系数的陶瓷制成。

3.根据权利要求1或2所述的腔体滤波器，其特征在于，所述陶瓷为堇青石。

4.根据权利要求3所述的腔体滤波器，其特征在于，所述腔体滤波器还包括调谐杆以及盖设于所述腔体上的盖板，且所述盖板上设有连接孔，所述调谐杆安装于所述连接孔上，所述谐振管固定于所述腔体的底部，所述调谐杆的第一端插设于所述腔体内部，所述调谐杆的第二端位于所述腔体外部，通过所述调谐杆的第一端相对所述谐振管的位置微调来改变所述腔体滤波器的射频参数。

5.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括根据权利要求1-4中任意一项所述的腔体滤波器，所述腔体滤波器设于所述通信设备的信号收发电路部分，用于对信号进行选择。

6.一种谐振管，用于安装在腔体滤波器上，其特征在于，所述谐振管采用陶瓷制成，所述谐振管表面具有金属层。

7.根据权利要求6所述的谐振管，其特征在于，所述谐振管采用低线膨胀系数的陶瓷制成。

8.根据权利要求7所述的谐振管，其特征在于，所述陶瓷为堇青石。

9.一种谐振管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

进行谐振管成型处理，得到需要的形状；以及

对所述成型后的谐振管作金属化处理。

10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述对所述成型后的谐振管作金属化处理的过程包括：

对所述谐振管进行表面真空镀铬处理；以及

对所述谐振管进行表面进行电镀铜和/或银处理。

11.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述对所述成型后的谐振管作金属化处理的过程包括：

对所述谐振管进行表面喷涂银浆处理；以及

对所述谐振管进行表面进行高温烧结处理。

12.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述对所述成型后的谐振管作金属化处理包括：

对所述谐振管进行浸渍银浆处理；

对所述谐振管进行离心甩干处理；以及

对所述谐振管进行高温烧结处理。

13.根据权利要求9至12中任意一项所述的制造方法，其特征在于，所述进行谐振管成型处理的过程包括：以陶瓷粉末或颗粒作为原料进行配料、球磨、造粒、模压成型、高温烧结成型。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，谐振管高温烧结成型后，对所述成型后的谐振管作金属化处理之前还包括：对所述谐振管进行精密加工。