CN102136620A - 横磁模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站 - Google Patents

横磁模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及谐振器，公开了一种横磁模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站。使用本发明，可以实现接触面的良好接触和较方便的装配。并且本发明实施例提供的横磁模介质谐振器的结构稳定性好，而且装配方便，可实现性强，有利于量产，并且量产一致性好。

Description

横磁模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站
技术领域
本发明涉及谐振器，具体涉及一种横磁(TM：Transverse Magnetic)模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站。
背景技术
随着无线通信技术的日益发展，无线通信系统对高灵敏度发射、高灵敏度接收和高质量的通话的要求越来越高。对于基站中的滤波器来说，就需要实现更低的插入损耗和更佳的抑制性能。同时，对于滤波器来说，滤波器小型化的需求也非常强烈。而TM模介质滤波器正好能满足上述需求，能在同等体积的情况下，相较常用的金属同轴滤波器，能有30％左右的品质因素值(Q值)提升。TM模介质滤波器可以由一定数量的TM模介质谐振器按照一定的方式级联组成。
其中，典型的TM模介质谐振器由介质谐振柱及金属谐振腔构成，并且介质谐振柱上下端面和金属谐振腔腔体上下端面需要紧密贴好，使电流能够顺畅的流经介质谐振柱和金属谐振腔的接触面，从而形成一个良好的电流环路。同时，由于TM模谐振器的介质谐振柱与金属谐振腔上下表面接触面存在较大电流，因此这两处接触面的接触良好很必要并且很重要。因此在TM模介质谐振器设计过程中，需要从结构上和/或工艺上保证接触面的良好接触，以及结构的长期可靠性，才能实现TM模谐振器良好的Q值和互调(PIM)值，以及稳定的性能。
现有的介质谐振器或者不能实现接触面的良好接触，或者装配复杂，或者需要采用焊接工艺将使介质谐振柱的上下端面与金属腔进行接触，由于焊接成本很高，并且焊接工艺的成熟度会严重影响产品的良品率，因此需要严格控制焊接工艺，同时由于焊接点的存在会导致介质谐振柱在振动时性能不稳定。
发明内容
本发明实施例提供了横磁模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站，可以实现接触面的良好接触和较方便的装配。
本发明实施例提供了一种横磁模介质谐振器，包括具有一端开口的谐振腔(201)，以及位于所述谐振腔(201)内的介质谐振柱(202)，所述介质谐振柱(202)的下端面与所述谐振腔(201)的内底面接触，所述谐振腔(201)的内表面由导电材质覆盖，所述横磁模介质谐振器还包括：
覆盖所述开口的薄盖板(203)，以及覆盖所述薄盖板(203)的厚盖板(204)，所述薄盖板(203)和厚盖板(204)的表面由导电材质覆盖；
所述厚盖板(204)与所述薄盖板(203)接触的一面设置有开槽，所述开槽填充有填充物(205)，所述填充物(205)用于所述厚盖板(204)覆盖所述薄盖板(203)时，使所述薄盖板(203)产生弹性形变。
本发明实施例还提供了一种横磁模介质谐振器，包括具有一端开口的谐振腔(201)，以及位于所述谐振腔(201)内的介质谐振柱(202)，所述介质谐振柱(202)的下端面与所述谐振腔(201)的内底面接触，所述谐振腔(201)的内表面由导电材质覆盖，所述介质谐振柱(202)的高度大于所述谐振腔(201)的内底面至所述谐振腔(201)的开口的一端的高度；所述横磁模介质谐振器还包括：
覆盖所述开口的薄盖板(203)，以及覆盖所述薄盖板(203)的厚盖板(204)，所述薄盖板(203)和厚盖板(204)的表面由导电材质覆盖。
本发明实施例还提供了一种横磁模介质谐振器，包括具有一端开口的谐振腔(201)，以及位于所述谐振腔(201)内的介质谐振柱(202)，所述介质谐振柱(202)的下端面与所述谐振腔(201)的内底面接触，所述谐振腔(201)的内表面由导电材质覆盖，所述介质谐振柱(202)的高度大于所述内底面至所述开口的一端的高度；所述横磁模介质谐振器还包括：
覆盖所述开口的厚盖板(204)，所述厚盖板(204)的下底面与所述介质谐振柱(202)的上端面接触，所述厚盖板(204)下底面和/或上顶面上设置有开槽，所述厚盖板(204)的表面由导电材质覆盖。
本发明实施例还提供了一种横磁模介质滤波器，包括本发明实施例提供的横磁模介质谐振器。
本发明实施例还提供了一种基站，包括本发明实施例提供的横磁模介质滤波器。
从本发明实施例提供的以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的横磁模介质谐振器的结构稳定性好，而且装配方便，可实现性强，有利于量产，并且量产一致性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例中TM模介质谐振器的结构示意图；
图2为本发明一个实施例中薄盖板与介质谐振柱的接触处的纵切面示意图；
图3为本发明另一个实施例中薄盖板与介质谐振柱的接触处的纵切面示意图；
图4为本发明另一个实施例中薄盖板与介质谐振柱的接触处的纵切面示意图；
图5为本发明另一个实施例中TM模介质谐振器的结构示意图；
图6a、6b、6c、6d为本发明一个实施例中磁模介质谐振器的装配流程的各个阶段中磁模介质谐振器的结构示意图；
图7为本发明另一个实施例中TM模介质谐振器的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如下介绍本发明实施例提供的横磁模介质谐振器，图1描述了本发明一个实施例提供的横磁模介质谐振器的结构，如图1所示，该横磁模介质谐振器包括：
具有一端开口的谐振腔201，以及位于谐振腔201内的介质谐振柱202，介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面接触，谐振腔201的内表面由导电材质覆盖。其中，介质谐振柱202的高度可以大于谐振腔201的内底面至谐振腔201的开口的一端的高度；介质谐振柱202的高度也可以低于谐振腔201的内底面至谐振腔201的开口的一端的高度；介质谐振柱202的高度也可以等于谐振腔201的内底面至谐振腔201的开口的一端的高度。
需要说明的是，在本发明实施例中，导电材质可以是能够导电的金属，如金、银、铜等。在本发明的另一个实施例中，导电材质也可以是能够导电的非金属。
本发明实施例中的谐振腔201可以为金属谐振腔。
其中，在本发明的另一个实施例中，介质谐振柱202的上端面和/或下端面可以由导电材质覆盖，可以通过对介质谐振柱202的上端面和/或下端面进行金属化表面处理来实现该覆盖。其中，为了保证装配的高效和确保装配后横磁模介质谐振器的稳定，在本发明的一个实施例中，谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的下端面接触时，可以通过设置在谐振腔201内底面的限位柱206限定与介质谐振柱202的下端面接触的位置。在介质谐振柱202位于谐振腔201内时，限位柱206可以位于介质谐振柱202的中空部位，限位柱206的水平横截面可以为圆形，限位柱206的直径小于或等于介质谐振柱202的中空部位的直径。在本发明的另一个实施例中，谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的下端面接触时，可以通过设置在谐振腔201内底面的限位槽限定与介质谐振柱202的下端面接触的位置。在介质谐振柱202位于谐振腔201内时，介质谐振柱202直接位于该限位槽内，该限位槽的直径大于或等于所述介质谐振柱202的直径。限位槽的水平横截面可以为圆形，也可以为同心圆环形。
覆盖谐振腔201的开口的薄盖板203，以及覆盖薄盖板203的厚盖板204，薄盖板203和厚盖板204的表面由导电材质覆盖。在本发明的一个实施例中，厚盖板可以为金属厚盖板，薄盖板可以为金属薄盖板。其中，厚盖板204与薄盖板203接触的一面有开槽，该开槽填充有填充物205，填充物205用于厚盖板204覆盖薄盖板203时，使薄盖板203产生弹性形变，使得薄盖板203与介质谐振柱202的上端面紧密接触，从而使得薄盖板203与介质谐振柱202的接触部位导电性能良好；并且也可以使介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面紧密接触，从而使得谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的接触部位导电性能良好。
其中，填充物205的厚度可以根据介质谐振柱202的上端面与谐振腔201的高低关系，以及厚盖板204上开槽的高度确定；例如，在厚盖板204上开槽的高度一定时，如果介质谐振柱202的上端面高出谐振腔201，则填充物205的厚度可以低于、或等于、或大于厚盖板204上开槽的高度；如果介质谐振柱202的上端面低于谐振腔201，则填充物205的厚度必须比厚盖板204上开槽的高度高；如果介质谐振柱202的上端面与谐振腔201上顶面平齐，则填充物205的厚度可以大于厚盖板204上开槽的高度。本发明实施例中填充物可以是任何可被压缩、可以填充厚盖板204上开槽的物体，其材质可以是塑料、金属弹片等，也可以是空气或真空，比如充气的填充物。
其中，薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面可以为方形、或圆弧形、或倒梯形等，当然，本发明实施例也不排除薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面为非规则图形的可能性。图2为本发明一个实施例中薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面示意图，如图2所示，薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面为方形。图3为本发明另一个实施例中薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面示意图，如图3所示，薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面为圆弧形。图4为本发明另一个实施例中薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面示意图，如图4所示，薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面为倒梯形。
在本发明的一个实施例中，薄盖板203可以通过螺钉固定覆盖在谐振腔201的开口；厚盖板204也可以通过螺钉固定覆盖在薄盖板203上。当然，本发明实施例并不排除采用其他方式将薄盖板203固定覆盖在谐振腔201的开口，或者采用其他方式将厚盖板204固定覆盖在薄盖板203上，比如通过螺钉将厚盖板、薄盖板和谐振腔三者固定在一起。
从上可知，本实施例可以使用薄盖板覆盖谐振腔，再使用厚盖板覆盖薄盖板，并且在厚盖板与薄盖板接触的一面有开槽，在该开槽填充填充物，因此在使用厚盖板覆盖薄盖板时，填充物可以使得薄盖板产生弹性形变，从而使得薄盖板与介质谐振柱的上端面紧密接触，也使得介质谐振柱的下端面与谐振腔的内底面紧密接触，使横磁模介质谐振器在使用时可以获得很好的Q值和PIM值。同时，本实施例中横磁模介质谐振器中各个部件之间的连接可以均不采用焊接的方式，因此不仅横磁模介质谐振器的结构稳定性好，而且装配方便，可实现性强，有利于量产，并且量产一致性好。
图5描述了本发明一个实施例提供的横磁模介质谐振器的结构，如图5所示，该横磁模介质谐振器包括：
具有一端开口的谐振腔201，以及位于谐振腔201内的介质谐振柱202，介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面接触，谐振腔201的内表面由导电材质覆盖。介质谐振柱202的高度大于谐振腔201的内底面至谐振腔201开口的一端的高度。
其中，在本发明的另一个实施例中，介质谐振柱202的上端面和/或下端面由导电材质覆盖。其中，为了保证装配的高效和确保装配后横磁模介质谐振器的稳定，在本发明的一个实施例中，谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的下端面接触时，可以通过设置在谐振腔201内底面的限位柱206限定与介质谐振柱202的下端面接触的位置。在介质谐振柱202位于谐振腔201内时，限位柱可以位于介质谐振柱202的中空部位，限位柱的水平横截面可以为圆形，限位柱的直径小于或等于介质谐振柱202的中空部位的直径。在本发明的另一个实施例中，谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的下端面接触时，可以通过设置在谐振腔201内底面的限位槽限定与介质谐振柱202的下端面接触的位置。在介质谐振柱202位于谐振腔201内时，介质谐振柱202位于该限位槽内，该限位槽的直径大于或等于所述介质谐振柱202的直径。限位槽的水平横截面可以为圆形，也可以为同心圆环形。
覆盖谐振腔201的开口的薄盖板203，以及覆盖薄盖板203的厚盖板204，薄盖板203和厚盖板204的表面由导电材质覆盖。由于介质谐振柱202的高度大于谐振腔201的内底面至开口的一端的高度，因此使得介质谐振柱202的上端面高出谐振腔201，当使用厚盖板204覆盖薄盖板203时，可以使得薄盖板203与介质谐振柱202的上端面紧密接触，使得薄盖板203与介质谐振柱202的接触部位导电性能良好，并且也可以使介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面紧密接触，从而使得介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面的接触部位导电性能良好。
其中，薄盖板203与介质谐振柱202的接触处的纵切面可以为方形、或圆弧形、或倒梯形等。
在本发明的一个实施例中，薄盖板203可以通过螺钉固定覆盖在谐振腔201的开口；厚盖板204也可以通过螺钉固定覆盖在薄盖板203上。当然，本发明实施例并不排除采用其他方式将薄盖板203固定覆盖在谐振腔201的开口，或者采用其他方式将厚盖板204固定覆盖在薄盖板203上，比如通过螺钉将厚盖板、薄盖板和谐振腔三者固定在一起。
从上可知，本实施例可以使用薄盖板覆盖谐振腔，再使用厚盖板覆盖薄盖板，其中，介质谐振柱的高度大于谐振腔的内底面至开口的一端的高度，因此使得介质谐振柱的上端面高出谐振腔，当使用厚盖板覆盖薄盖板时，可以使得薄盖板与介质谐振柱的上端面紧密接触，也使得介质谐振柱的下端面与谐振腔的内底面紧密接触，使横磁模介质谐振器在使用时可以获得很好的Q值和PIM值。同时，本实施例中横磁模介质谐振器中各个部件之间的连接可以均不采用焊接的方式，因此不仅横磁模介质谐振器的结构稳定性好，而且装配方便，可实现性强，有利于量产，并且量产一致性好。
由于本发明实施例提供的磁模介质谐振器，不需要经过焊接，在装配时也非常简单，图6描述了本发明一个实施例提供的磁模介质谐振器的装配流程中各个阶段中磁模介质谐振器的结构。
如图6a所示，介质谐振柱202位于谐振腔202内，介质谐振柱202的下端面与谐振腔的内底面接触，并且介质谐振柱202的下端面与谐振腔的内底面的接触部位由限位柱限定。
如图6b所示，介质谐振柱202位于谐振腔202内，介质谐振柱202的下端面与谐振腔的内底面接触，薄盖板203覆盖谐振腔201的开口，具体地，可以通过螺钉将薄盖板203固定覆盖在谐振腔201的开口，本图示出的是介质谐振柱202的上端面高出谐振腔201的情况。
如图6c所示，介质谐振柱202位于谐振腔202内，介质谐振柱202的下端面与谐振腔的内底面接触，薄盖板203覆盖谐振腔201的开口，厚盖板204覆盖薄盖板203，厚盖板204与薄盖板203接触一面的开槽填充有填充物205，具体地，可以通过螺钉将厚盖板204固定覆盖于薄盖板203。
图6d描述的是组装好的磁模介质谐振器的结构。
从图6的描述过程可知，本发明实施例提供的横磁模介质谐振器在装配时不需要经过复杂的工序(如焊接等)，装配简单。
图7描述了本发明一个实施例提供的横磁模介质谐振器的结构，如图7所示，该横磁模介质谐振器包括：
具有一端开口的谐振腔201，以及位于谐振腔201内的介质谐振柱202，介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面接触。介质谐振柱202的高度大于谐振腔201的内底面至开口的一端的高度。
其中，在本发明的另一个实施例中，介质谐振柱202的上端面和/或下端面由导电材质覆盖。其中，为了保证装配的高效和确保装配后横磁模介质谐振器的稳定，在本发明的一个实施例中，谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的下端面接触时，可以通过设置在谐振腔201内底面的限位柱限定与介质谐振柱202的下端面接触的位置。在介质谐振柱202位于谐振腔201内时，限位柱可以位于介质谐振柱202的中空部位，限位柱的水平横截面可以为圆形，限位柱的直径小于或等于介质谐振柱202的中空部位的直径。在本发明的另一个实施例中，谐振腔201的内底面与介质谐振柱202的下端面接触时，可以通过设置在谐振腔201内底面的限位槽限定与介质谐振柱202的下端面接触的位置。在介质谐振柱202位于谐振腔201内时，介质谐振柱202位于该限位槽内，该限位槽的直径大于或等于所述介质谐振柱202的直径。限位槽的水平横截面可以为圆形，也可以为同心圆环形。
覆盖谐振腔201的开口的厚盖板204，厚盖板204的表面由导电材质覆盖。厚盖板204的下底面与介质谐振柱202的上端面接触，厚盖板204下底面和/或上顶面上设置有开槽207，图7示出的是厚盖板204的下底面设置有开槽的情况。开槽207的水平横截面可以为圆环形。其中，开槽可以使厚盖板204在开槽部位的厚度小于与介质谐振柱202接触部位的厚度，从而使厚盖板204的开槽部位可以产生翘曲变形，以产生足够的弹力使厚盖板204的下底面与介质谐振柱202的上端面良好接触，从而使得厚盖板204与介质谐振柱202的接触部位导电性能良好；并且也使得介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面良好接触，从而使得介质谐振柱202的下端面与谐振腔201的内底面的接触部位导电性能良好。
其中，在厚盖板204的下底面和上顶面上都设置有开槽时，可以使开槽部位的翘曲变形更明显，产生的弹力更大，进一步确保厚盖板204的下底面与介质谐振柱202的上端面良好接触。在本发明的一个实施例中，上底面设置的开槽可以与下底面上开槽对称分布。
从上可知，本实施例中由覆盖谐振腔的开口的厚盖板直接与介质谐振柱的上端面接触，并且介质谐振柱的高度大于谐振腔的内底面至开口的一端的高度，因此可以确保厚盖板的下底面与介质谐振柱的上端面接触紧密贴合，同时，在厚盖板下底面上设置有开槽，从而使厚盖板在开槽部位的厚度小于与介质谐振柱接触部位的厚度，使厚盖板的开槽部位可以产生翘曲变形，以产生足够的弹力使厚盖板的下底面与介质谐振柱的上端面良好接触。在本发明的另一个实施例中，厚盖板上底面也设置有开槽，从而使开槽部位的翘曲变形更明显，产生的弹力更大，进一步确保厚盖板的下底面与介质谐振柱的上端面良好接触，同时也可以使横磁模介质谐振器的结构稳定。同时，本实施例中横磁模介质谐振器中各个部件之间的连接均不采用焊接的方式，因此不仅横磁模介质谐振器的结构稳定性好，而且装配方便，可实现性强，有利于量产，并且量产一致性好。
本发明一个实施例还提供了横磁模介质滤波器，该横磁模介质滤波器包括本发明实施例提供的横磁模介质谐振器。根据所需要的横磁模介质滤波器的性能不同，可以选择不同数量的横磁模介质谐振器采用不同的方式级联获得所需性能的横磁模介质滤波器，具体的获得方式可以参考现有技术中的已有方式，在本发明中可以不予限定。
本发明一个实施例还提供了基站，该基站包括本发明实施例提供的横磁模介质滤波器，该横磁模介质滤波器具体可以位于基站的天馈系统部分。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种横磁模介质谐振器，其特征在于，包括具有一端开口的谐振腔(201)，以及位于所述谐振腔(201)内的介质谐振柱(202)，所述介质谐振柱(202)的下端面与所述谐振腔(201)的内底面接触，所述谐振腔(201)的内表面由导电材质覆盖，所述横磁模介质谐振器还包括：
覆盖所述开口的薄盖板(203)，以及覆盖所述薄盖板(203)的厚盖板(204)，所述薄盖板(203)和厚盖板(204)的表面由导电材质覆盖；
所述厚盖板(204)与所述薄盖板(203)接触的一面设置有开槽，所述开槽填充有填充物(205)，所述填充物(205)用于所述厚盖板(204)覆盖所述薄盖板(203)时，使所述薄盖板(203)产生弹性形变。
2.如权利要求1所述的横磁模介质谐振器，其特征在于，所述薄盖板(203)与所述介质谐振柱(202)的接触处的纵切面为方形、或圆弧形、或倒梯形。
3.如权利要求1所述的横磁模介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振柱(202)的上端面和/或下端面由导电材质覆盖。
4.如权利要求1所述的横磁模介质谐振器，其特征在于，所述填充物(205)为塑料或金属弹片。
5.一种横磁模介质谐振器，其特征在于，包括具有一端开口的谐振腔(201)，以及位于所述谐振腔(201)内的介质谐振柱(202)，所述介质谐振柱(202)的下端面与所述谐振腔(201)的内底面接触，所述谐振腔(201)的内表面由导电材质覆盖，所述介质谐振柱(202)的高度大于所述谐振腔(201)的内底面至所述谐振腔(201)的开口的一端的高度；所述横磁模介质谐振器还包括：
覆盖所述开口的薄盖板(203)，以及覆盖所述薄盖板(203)的厚盖板(204)，所述薄盖板(203)和厚盖板(204)的表面由导电材质覆盖。
6.如权利要求5所述的横磁模介质谐振器，其特征在于，所述薄盖板(203)与所述介质谐振柱(202)的接触处的纵切面为方形、或圆弧形、或倒梯形。
7.如权利要求5所述的横磁模介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振柱(202)的上端面和/或下端面由导电材质覆盖。
8.一种横磁模介质谐振器，其特征在于，包括具有一端开口的谐振腔(201)，以及位于所述谐振腔(201)内的介质谐振柱(202)，所述介质谐振柱(202)的下端面与所述谐振腔(201)的内底面接触，所述谐振腔(201)的内表面由导电材质覆盖，所述介质谐振柱(202)的高度大于所述内底面至所述开口的一端的高度；所述横磁模介质谐振器还包括：
覆盖所述开口的厚盖板(204)，所述厚盖板(204)的下底面与所述介质谐振柱(202)的上端面接触，所述厚盖板(204)下底面和/或上顶面上设置有开槽，所述厚盖板(204)的表面由导电材质覆盖。
9.一种横磁模介质滤波器，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的横磁模介质谐振器。
10.一种基站，其特征在于，包括如权利要求9所述的横磁模介质滤波器。
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