CN102148417A - 介质滤波器、介质谐振器及盖板单元和通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种介质谐振器及其盖板单元，该介质谐振器包括腔体、盖板单元以及介质谐振柱，其中，该盖板单元封盖该腔体以形成谐振腔；该介质谐振柱设置于该谐振腔内，该介质谐振柱的下端与该腔体相接触；该盖板单元包括上盖板、设于上盖板之下的下盖板以及设于上盖板和下盖板之间的弹性构件，通过弹性构件的形变给下盖板施加压力，使下盖板与介质谐振柱的上端紧密接触。此外，本发明实施例还公开了一种介质滤波器以及使用该介质滤波器的通信设备，采用上述的介质谐振器可以在很大程度上优化通信设备及其介质滤波器的性能指标。

Description

介质滤波器、介质谐振器及盖板单元和通信设备
【技术领域】
本发明涉及介质滤波器技术领域，特别涉及一种介质谐振器及其盖板单元，还涉及使用该介质谐振器的介质滤波器以及使用该介质滤波器的通信设备。
【背景技术】
介质滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用于通信领域，尤其是射频通信领域。在基站中，滤波器用于选择通信信号，滤除通信信号频率外的杂波或干扰信号。
介质滤波器利用介质陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点设计制作，其特点是插入损耗小、耐功率性好。
请参见图1，图1显示了现有技术中TM(transverse magnetic，横磁)模介质滤波器100的示意图。该介质滤波器100主要由介质谐振柱101和金属腔体102组成。TM模介质滤波器中保持介质谐振柱上下端面接触良好具有重要的意义，否则会影响滤波器的性能。为了保证介质谐振柱上表面与盖板的可靠接触。一种方案是将介质滤波器中的介质谐振柱安装在腔体内，介质谐振柱另外一端通过弹性物体与盖板连接。
本发明在对现有技术的研究过程中，本发明发明人发现，上述现有技术中：由于弹性物体与介质谐振柱直接接触，压缩变形后接触面变成不规则面，导致接触不良，而且弹性物体位于腔体内部，高低温试验时尺寸发生变化，导致滤波器的性能指标变化。
【发明内容】
为了解决现有技术中介质谐振柱与盖板接触不良的问题，本发明实施例提供了一种新型结构的介质滤波器。同时，本发明实施例还提供了一种介质谐振器、一种通信设备及其盖板单元。
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介质谐振器，包括腔体、盖板单元以及介质谐振柱。该盖板单元封盖该腔体以形成谐振腔，该介质谐振柱设置于该谐振腔内，该介质谐振柱的一段与该腔体相接触。其中，该盖板单元包括上盖板、设于该上盖板之下的下盖板以及设于该上盖板和该下盖板之间的弹性构件，通过该弹性构件的形变给该下盖板施加压力，使该下盖板与该介质谐振柱的该另一端紧密接触。
本发明实施例还提供一种盖板单元，应用于上述的介质谐振器，该盖板单元包括上盖板、设于该上盖板之下的下盖板以及设于所上盖板和该下盖板之间的弹性构件。
本发明实施例还提供一种介质滤波器，包括多个上述的介质谐振器。
本发明实施例还提供一种通信设备，该通信设备包括上述的介质滤波器，该介质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。
本发明实施例提供的盖板单元包括上、下两个盖板，将弹性构件设置在两盖板之间，通过构件的形变给下盖板施加一压力，使下盖板能与介质谐振柱体紧密接触，而且对腔体、介质谐振器的尺寸精度要求也会降低。此外，在盖板多次拆装后弹性变差的情况下弹性构件也能给下盖板足够的弹力，保证下盖板与介质谐振器之间的紧密接触。
【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。其中
图1显示了现有技术中一种介质滤波器的示意图；
图2显示了根据本发明一优选实施例的介质谐振器及其盖板的截面示意图；
图3显示了根据本发明另一优选实施例的介质谐振器及其盖板的截面示意图；
图4显示了根据本发明另一优选实施例的介质谐振器及其盖板的截面示意图；
图5显示了图4所示的介质谐振器的盖板单元的结构示意图；
图6显示了根据本发明一优选实施例的介质滤波器的截面示意图；以及
图7显示了图6所示的介质滤波器的整体盖板单元的结构示意图。
【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。
本发明实施例提供一种介质谐振器。该介质谐振器包括腔体、盖板单元以及介质谐振柱。该盖板单元封盖该腔体以形成谐振腔，该介质谐振柱设置于该谐振腔内，该介质谐振柱的一端与该腔体相接触。其中，该盖板单元包括上盖板、设于该上盖板之下的下盖板以及设于该上盖板和该下盖板之间的弹性构件，通过该弹性构件的形变给该下盖板施加压力，该下盖板产生微小弹性形变，使得该介质谐振柱另一端与该下盖板良好接触并弹性挤压紧配。实现了介质谐振柱上表面与盖板的良好接触，从而提高了滤波性能。
下面结合实施例对本发明提供的介质谐振器进行详细描述。
实施例一，一种介质谐振器。请参见图2，图2显示了根据本发明一优选实施例的介质谐振器200及其盖板单元220的截面示意图。如图2所示，该介质谐振器200包括腔体210、盖板单元220以及介质谐振柱230。
该盖板单元220封盖该腔体210以形成谐振腔240；该介质谐振柱230设置于该谐振腔240内，该介质谐振柱230的一端与该腔体210相接触，其中，该盖板单元220包括上盖板222和下盖板224，以及设于所述上盖222板和所述下盖板224之间的弹性构件250，通过所述弹性构件250的形变给所述下盖板224施加压力，使所述下盖板224与所述介质谐振柱230的另一端紧密接触。
本实施例中，作为一种可行的实施方式，可以在上盖板222下表面的中间部位设置较大的一体凹陷区域223，所述弹性构件250设置于该凹陷区域223内并略突出于该凹陷区域223，在该盖板单元220通过固定螺钉212(或其他固定方式，如卡接、铆接、压接)封盖于该腔体210时，该下盖板224可向上挤压该弹性构件250而向上产生一定弹性形变。根据本实施例的该介质谐振器200采用双层盖板，在两盖板之间增加弹性构件，利用弹性构件的弹性使盖板与该介质谐振柱230紧密接触。当然，本实施例中，所述凹陷区域223也可以设置在下盖板上，具体设置弹性构件的方式不构成对本发明的限制。
在优选实施例中，该介质谐振柱的高度h略大于谐振腔的高度H(因高度值相差较小，图中未示出其目视差值)。此外，可设置下盖板224厚度相对于上盖板222相对较薄，一方面由于上盖板的保护，对下盖板的强度要求降低，相对薄的下盖板可以进一步节约成本，同时由于本发明对下盖板的弹性要求升高，因此相对薄的下盖板将具有更好的技术效果。
可以理解，在整个介质谐振器装配完以后，盖板单元220通过弹性形变，能始终与介质谐振柱230保持一定接触，使得谐振柱上表面与盖板之间保持一定的压力。同时，由于弹性构件250设置于该凹陷区域223内并部分地突出于凹陷区域，弹性构件250施加的压力使得下盖板224在上下两面同时受压的情况下产生微小形变，通过适当设置弹性构件250对下盖板224的施压位置，可使得下盖板224与介质谐振柱230的顶面完全接触，从而避免线接触。
在优选实施例中，该介质谐振柱230下表面做金属化处理，该介质谐振柱230下表面焊接于金属安装座232上，该金属安装座232通过螺钉固定于该腔体内部底面，使介质谐振柱230下表面实现接地导通。当然介质谐振柱与腔体内部底面的连接方式还可以采取现有的多种常规方法，例如：直接将介质谐振柱下表面与腔体内表面焊接或者将介质谐振柱通过螺钉固定于腔体内表面上，具体的固定方式不构成对本发明的限制。
请再次参见图2所示的第一实施例，其显示了弹性构件250为弹性片的实例。在本实施例中，弹性构件250为一体的环状弹性片，该环状弹性片外缘252与该上盖板222紧密接触，该环状弹性片中间部位254向下凹陷并与该下盖板224相抵接，该环状弹性片的内缘256靠近该上盖板222，使得该下盖板224可在该环状弹性片中间部位254的抵触压力作用下弹性形变，进而紧密接触该介质谐振柱230。当然，本领域技术人员容易想到，上述的凹陷区域223也可以采用离散设置的形式，对应的环状弹性片也可以相应采用离散设置的形式，或者凹陷区域223为一体形式，其内离散设置多个环状弹性片。
值得一提的是，环状弹性片固定于上盖板222的凹陷区域223内，可通过焊接或粘接等方式固定。
此外，盖板单元220边缘设置有固定孔，通过固定螺钉212固定于该腔体210上；盖板单元220与谐振柱对应的位置设置有通孔，用于装配调谐螺钉260。
弹性构件的设置不限于图2中实施例的结构，下面将结合图3及图4来介绍其他优选实施例的介质谐振器及其弹性构件的设置。
图3显示了根据本发明另一优选实施例的介质谐振器及其盖板的截面示意图。如图3所示，该介质谐振器300包括腔体310、盖板单元320以及介质谐振柱330。
该盖板单元320封盖该腔体310以形成谐振腔340；该介质谐振柱330设置于该谐振腔340内，该介质谐振柱330的下端与该腔体310相接触，该介质谐振柱330的上端与该盖板单元320相接触。盖板单元320中间设置通孔，用于装配调谐螺钉360。该介质谐振柱330下表面做金属化处理，该介质谐振柱330下表面焊接金属安装座332，该金属安装座332通过螺钉固定于该腔体内部底面，使介质谐振柱330下表面实现接地导通。该盖板单元320包括上盖板322和下盖板324以及设于其间的弹性构件350。该下盖板324相对较薄，该上盖板322中间部位具有凹陷区域323，该凹陷区域323内进一步设置有环状凹槽325。弹性构件350为环状弹性垫圈，设置于该环状凹槽325内并略突出于该环状凹槽325以及凹陷区域323。在装配情况下，该下盖板324在上盖板322以及弹性垫圈350的作用下产生一定弹性形变，进而紧密接触该介质谐振柱330的上端。
同样，本领域技术人员容易想到，上述的环状凹槽325也可以改用离散形式设置的多个凹部，此时弹性垫圈可替换为离散设置的多个弹性球体，该多个弹性球体设置于该凹部内并略突出于该凹部及该凹陷区域323，在盖板单元320通过固定螺钉312封盖于该腔体310并抵接该介质谐振柱330时，该上盖板322通过多个弹性球体挤压该下盖板324，使之产生一定弹性形变而与介质谐振柱330紧密接触。
图4显示了根据本发明另一优选实施例的介质谐振器及其盖板的截面示意图，该介质谐振器400包括腔体410、盖板单元420以及介质谐振柱430。
本实施与图2及图3所示实施例基本相同，其中，该盖板单元420封盖该腔体410以形成谐振腔440，该介质谐振柱430设置于该谐振腔440内，该介质谐振柱430的下端与该腔体410相接触，该介质谐振柱430的上端与该盖板单元420相接触，并且该介质谐振柱430下表面做金属化处理，该介质谐振柱430下表面焊接金属安装座432，该金属安装座432通过螺钉固定于该腔体内部底面，使介质谐振柱430下表面实现接地导通。其中，该盖板单元420包括上盖板422和下盖板424以及设于其间的弹性构件，且该下盖板424相对较薄。
与上述实施例的不同之处在于，在本实施中，盖板单元420的弹性构件为形成于上盖板422的下表面的突起部4222。
具体而言，上盖板422包括本体4221和突起部4222，该突起部4222与该下盖板424紧密接触；该突起部4222与该本体4221一体成型，该突起部4222离散环绕设置于上盖板422的下表面，可通过冲压方式成型。在该盖板单元420通过固定螺钉412封盖于该腔体410并抵接该介质谐振柱430时，该上盖板422通过突起部4222挤压该下盖板424，使上、下盖板均产生一定弹性形变(或仅下盖板产生弹性形变)而使得下盖板424与介质谐振柱430紧密接触。需要说明的是，图中所示的突起部4222为多个，容易理解，该突起部4222也可以为一体式的突块结构或者环状突起结构适当地设置在上盖板422的下表面上。具体的突起部分的形状、大小、个数不构成对本发明的限制。
当然，在本实施例以及在图3所示实施例中，均可设置介质谐振柱的高度略大于谐振腔的高度，从而保持下盖板与介质谐振柱顶面的全面接触。
实施例二，一种盖板单元。如图5所示，显示了图4所示的介质谐振器的盖板单元的部分结构示意图，具体而言，图5显示了根据本发明实施例的盖板单元420的上盖板的下底面结构示意图。请一并参见图4，根据本发明实施例的盖板单元420包括上盖板422和下盖板424，且该下盖板424相对较薄。上盖板422包括本体4221和突起部4222，该突起部4222与该下盖板424紧密接触；该突起部4222与该本体4221一体成型，该突起部4222离散环绕设置于上盖板422的下表面，可通过冲压方式成型。容易理解，该突起部4222也可以为一体式的突块结构或者环状突起结构适当地设置在上盖板422的下表面上。具体的突起部分的形状、大小、个数不构成对本发明的限制。
实施例三，请一并参见图6和图7，图6显示了根据本发明一优选实施例的介质滤波器的截面示意图，图7显示了图6所示的介质滤波器的盖板单元的示意图。
从图6中容易看出，介质滤波器500包括多个上述的介质谐振器，介质滤波器通过多个谐振腔相互之间的耦合而进行工作。多个介质谐振器的多个上盖板和多个下盖板可分别一体形成，形成了整体上盖板和整体下盖板，整体下盖板与腔体内的各个介质谐振柱弹性紧密接触。
实施例四，本发明实施例还提供一种通信设备，该通信设备包括上述介质滤波器，该介质滤波器应用于通信设备的信号收发电路部分，采用上述的介质滤波器可以在很大程度上优化通信设备及其介质滤波器的性能指标。
需要说明的是，在本发明实施例中提到的方位用词“上端”、“下端”、“上”、“下”等均是根据特定情况的一种表述，根据需要可以进行相应调整或变更，比如本文中术语“下端”、“上端”可分别用“一端”、“另一端”来代替。不构成对本发明的限制。
综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明至少包括以下优点：
1.将弹性构件安装在两盖板之间，避免采用现有技术中弹性构件处于谐振腔内部，高低温时可以避免弹性构件尺寸的变化对性能指标产生影响。
2.在与介质谐振柱接触的盖板单元上面增加弹性构件，通过弹性构件的形变给盖板单元施加一压力，使盖板单元能与介质谐振器紧密接触，而且对腔体、介质谐振器的尺寸精度要求也会降低。
3.在盖板单元多次拆装后弹性变差的情况下弹性构件能给盖板单元足够的弹力，保证盖板单元与介质谐振器之间的紧密接触。
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 (12)

1.一种介质谐振器，包括：
腔体；
盖板单元，所述盖板单元封盖所述腔体以形成谐振腔；
介质谐振柱，所述介质谐振柱设置于所述谐振腔内，所述介质谐振柱的一端与所述腔体相接触；
其特征在于，所述盖板单元包括上盖板、设于所述上盖板之下的下盖板以及设于所述上盖板和所述下盖板之间的弹性构件，通过所述弹性构件的形变给所述下盖板施加压力，使所述下盖板与所述介质谐振柱的另一端紧密接触。
2.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，所述介质谐振柱的高度大于所述谐振腔的深度，使得所述下盖板与所述介质谐振柱弹性挤压紧配。
3.根据权利要求1所述的介质谐振器，其特征在于，在所述上盖板的下表面形成有凹陷区域，所述弹性构件设置于该凹陷区域内并部分地突出于所述凹陷区域，所述弹性构件施加的压力使得下盖板微小形变而与所述介质谐振柱的顶面完全接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的介质谐振器，其特征在于，所述弹性构件为形成于所述上盖板的下表面的突起部，通过所述突起部向下盖板施加向下的压力，使得下盖板与所述介质谐振柱的顶面完全接触。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的介质谐振器，其特征在于，所述弹性构件为弹性片。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的介质谐振器，其特征在于，所述上盖板具有位于所述上盖板下表面的环状凹槽，或者呈环状分布的多个离散的凹部，所述弹性构件为一体的环状弹性垫圈或离散的多个弹性球体，分别对应设置于所述上盖板的环状凹槽或者多个离散的凹部内，并部分地突出以施加压力至所述下盖板。
7.一种盖板单元，应用于介质谐振器，其特征在于，所述盖板单元包括上盖板、设于所述上盖板之下的下盖板以及设于所上盖板和所述下盖板之间的弹性构件。
8.根据权利要求7所述的盖板单元，其特征在于，在所述上盖板的下表面形成有凹陷区域，所述弹性构件设置于该凹陷区域内并部分地突出于所述凹陷区域，使得所述下盖板可相对所述上盖板产生一定弹性形变。
9.根据权利要求7或8所述的盖板单元，其特征在于，所述弹性构件为形成于所述上盖板的下表面的突起部。
10.一种介质滤波器，包括多个根据权利要求1-6中任一项所述的介质谐振器。
11.根据权利要求10所述的介质滤波器，其特征在于，所述多个介质谐振器的多个所述上盖板和多个所述下盖板分别一体形成，形成了整体上盖板和整体下盖板，所述整体下盖板与所述腔体内的各个介质谐振柱弹性紧密接触。
12.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括根据权利要求10或11所述的介质滤波器，所述介质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。
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