CN102610887B - 一种可调滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调滤波器，腔体，设于腔体内的谐振杆，所述谐振杆包括活动部与固定部，所述固定部固定于腔体内部，所述活动部与所述固定部套接，所述活动部还包括调节结构，所述调节结构穿过所述活动部并穿出腔体，对所述活动部相对于固定部的高度进行调节。本发明实施例提供的可调滤波器调节范围大，易达到射频指标。

Description

一种可调滤波器

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种可调滤波器。

背景技术

腔体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。

腔体滤波器需要通过调试来满足各种射频指标的要求。现有技术中，是通过在射频器件盖板上锁紧大量的调节螺钉，调节螺钉的数量少则几十，多则几百上千，通过调节这些调节螺钉深入腔体长度的不同,从而达到调试射频信号指标的目的。传统的滤波器结构如图1所示，包括谐振杆106，腔体105，盖板104，调谐螺杆101，盖板上设有螺纹孔，调谐螺杆101通过盖板上的螺纹孔伸入谐振腔内，与谐振杆106形成结构电容，通过调节调谐螺杆101旋入盖板的深浅来调节滤波器。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，

A.现有技术中的滤波器调谐方式是通过调节调谐螺杆进入谐振杆的深浅来调谐频率而达到调谐的目的。但是，在该种模式下，调谐螺杆和谐振杆之间形成的结构电容非常小，这样调试时间很长。

B.调试完成后，调谐螺杆就会深入到谐振腔里。而RF信号是在物体表面传输的，这样调谐螺杆的凹凸面会严重影响产品指标，比如三阶互调，插损，大功率等。

发明内容

本发明提供了一种可调滤波器，可以解决现有技术中的腔体滤波器所存在的问题。

本发明中提供的一种可调滤波器，所述谐振杆包括活动部与固定部，所述固定部固定于腔体内部，所述活动部与所述固定部套接，所述活动部还包括调节结构，所述调节结构穿过所述活动部并穿出腔体，对所述活动部相对于固定部的高度进行调节。

优选的，所述活动部包括活动部内管体以及从所述内管体顶部沿径向向外延伸并沿内管体轴向方向弯折延伸而成的活动部外管体，所述活动部内管体与所述固定部同轴且其外径小于固定部的内径，所述活动部外管体与所述固定部套接。

优选的，所述活动部外管体或所述固定部上设置有防止活动部外管体径向移动的弹性结构体。

优选的，所述弹性结构体焊接在所述活动部外管体或者所述固定部的端部。

优选的，所述弹性结构体与所述活动部外管体或者所述固定部一体成型。

优选的，所述弹性结构体固定在所述活动部外管体与所述固定部之间，所述固定部或者所述活动部外管体的表面设有定位所述弹性结构体的凹槽。

优选的，所述弹性结构体为多个弧形弹片，所述多个弧形弹片平行于内管体轴线并沿圆周方向间隔设置，所述活动部外管体的表面或者所述固定部的表面上沿圆周方向设有多个定位所述弧形弹片的凹槽。

优选的，所述弹性结构体为多个弧形弹片连接而成的环圈，所述环圈环绕在固定部或者所述活动部外管体上，所述凹槽为与环圈相适应的环形凹槽。

优选的，所述环圈由所述多个弧形弹片和位于弧形弹片两端的两个连接条连接而成，所述多个弧形弹片之间设有间隙。

优选的，所述环圈由所述多个弧形弹片和位于弧形弹片中部的连接条串接而成，所述多个弧形弹片之间设有间隙。

优选的，所述环圈上有多个冲压而成的空隙，所述多个空隙平行间隔设置。

优选的，所述弹性结构体突出于所述凹槽。

本发明提供的可调滤波器，所述可调滤波器的谐振杆包括活动部和固定部两部分，增加可调谐的谐振杆活动部，通过调节结构调节谐振杆的活动部相对于固定部的高度，改变谐振杆的固定部和活动部两部分所组合成的谐振杆整体在腔体内的相对高度及位置，以达到最优化滤波器的频率、功率、温漂等指标。射频指标的调谐范围较大，调谐灵敏度增大，易调谐，调谐的时间大大缩短，提高了生产效率；此种调谐结构可以省去盖板上的调谐螺钉，减少了信号在传输过程中因为非线性而产生低互调，提高了滤波器的指标。适应多种频段，多种功率要求，由于可调节温度漂移，能使温度变化影响趋于最小，故可适应多种环境要求。

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为现有技术中一种腔体滤波器的结构示意图；

图2为本发明实施例一中一种可调滤波器的剖面示意图；

图3为本发明实施例一的中的弹性结构体安装方式的剖面示意图；

图4为本发明实施例二的一种可调滤波器的剖面示意图；

图5为本发明实施例二的一种弹性结构体安装方式的剖面示意图；

图6为本发明实施例三的一种可调滤波器的剖面示意图；

图7为本发明实施例三的一种弹性结构体安装方式的剖面示意图；

图8为本发明实施例三的一种弹性结构体安装方式的结构示意图。

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。

实施例一、

一种可调滤波器，包括腔体，设于腔体内的谐振杆，所述谐振杆包括活动部与固定部，固定部固定于腔体内部，活动部与固定部套接，活动部还包括调节结构，调节结构穿过活动部并穿出腔体，对活动部相对于固定部的高度进行调节。

本发明实施例中的可调滤波器，谐振杆的固定部为一个金属管体，与滤波器腔体可以是一体成型的，也可以是装配在腔体内的。谐振杆的活动部也是一个管体，谐振杆的固定部套接于谐振杆的活动部。谐振杆活动部设有调节结构，调节结构穿过活动部并穿出腔体，在腔体外部对活动部相对于固定部的高度进行调节。谐振杆的固定部与谐振杆的活动部均为金属材料，可以是铜，铝合金，钢等材料。

作为一种优选实施例，谐振杆的活动部与固定部上设置有防止谐振杆的活动部径向移动的弹性结构体。调节谐振杆的活动部时，谐振杆活动部有可能相对于固定谐振杆做径向移动，导致谐振杆的活动部与固定部不同轴，或者与固定部接触不良，导致信号传输中断，故在固定部或者活动部上设置使两者接触紧密的弹性结构体，可以有效的防止谐振杆的活动部径向移动，保持同轴度，且能够良好导通。

弹性结构体的设置方式可以有以下几种。

方式一、弹性结构体焊接在谐振杆固定部的端部，当然也可以焊接在谐振杆活动部的端部。此种方式的弹性结构体为环圈结构，弹性结构体的一端为咬合在与之焊接的管体端部的扩张部，以及与两个管体接触的结合部，结合部是具有弹性的弧形结构，弹性结构体的内表面与外表面至少有一部分具有防止两个管体相对转动的凹纹。此种结构的弹性结构体可以经过冲压并多次精细弯折而成。弹性结构体为导电材料做成，如铜、铝合金等。

方式二、此种连接方式的弹性结构体与谐振杆固定部一体成型，当然也可以与谐振杆活动部一体成型。此种结构的谐振杆活动部或者谐振杆固定部的端部是带有弹性部的管体，弹性部是带有齿纹的弹性结构体。

方式三、此种方式中，弹性结构体固定在谐振杆活动部与谐振杆固定部之间，活动部的外表面或者谐振杆固定部的内表面设有定位弹性结构体的凹槽，弹性结构体定位在凹槽内。

此种连接方式的弹性结构体又可以有以下几种实施方式，以下均以弹性结构体定位在谐振杆固定部的内表面凹槽中进行阐述，同样适用于弹性结构体定位在活动部的情况。

弹性结构体可以为多个弧形弹片，多个弧形弹片平行于谐振杆固定部轴线并沿其圆周方向间隔设置，谐振杆固定部的内壁上沿圆周方向设有多个定位弧形弹片的凹槽。弧形弹片均匀分布在谐振杆固定部内壁上的凹槽内，谐振杆活动部与谐振杆固定部均为圆柱形，弧形弹片可以是两个，围绕轴中心对称，可以是三个，成等边三角形，还可以是四个，成正方形。弧形弹片的个数与布置不构成对本发明的限制。弧形弹片是导电的，弧形弹片由金属材料冲压而成，材质可以是铜，铝合金等。

弹性结构体还可以为多个弧形弹片连接而成的环圈，环圈环绕在谐振杆活动部的外表面上，与谐振杆活动部紧密接触，凹槽为与环圈相适应的环形凹槽。具体的，环圈可以为以下几种结构方式：环圈可以由多个弧形弹片和位于弧形弹片两端的两个连接条连接而成，多个弧形弹片之间设有间隙，每两个弧形弹片之间都是由间隙隔开的，所述间隙平行间隔设置；环圈还可以由多个弧形弹片和位于弧形弹片中部的连接条串接而成，多个弧形弹片之间同样设有间隙，所述间隙平行间隔设置；环圈还可以为一块金属板材，在板材上冲压出多个平行间隔排列的空隙后并一次弯折成型，所述空隙可以是长方形通孔；上述环圈中的间隙或者空隙都起到了防止谐振杆活动部径向移动的作用。环圈是导电的，环圈的材质可以是铜，铝合金等。环圈的加工方式均可为由金属板材冲压并一次弯折而成，此种结构的弹片结构体相对于前两种实施方式中的弹片结构较简单，加工成本较低。

另外，环圈要略突出于凹槽，弧形环圈的凸出面压紧与之接触的谐振杆活动部，弧形弹片的突出高度均匀相等，环圈和与之接触的谐振杆活动部表面有一定的作用力，防止活动谐振杆径向移动，保证活动谐振杆不偏离轴心，并能够良好导通。

实施例二、

本实施例中的一种可调滤波器，如图2所示，包括腔体201，设于腔体内的谐振杆，谐振杆包括活动部203与固定部202，所述固定部202固定于腔体内部，活动部203与固定部202套接，活动部203还包括调节结构204，调节结构204穿过活动部203并穿出腔体，对活动部203相对于固定部202的高度进行调节。

本实施例中的谐振杆的活动部203还包括活动部内管体212以及从所述内管体顶部沿径向向外延伸并沿内管体轴向方向弯折延伸而成的活动部外管体211，活动谐振杆内管体212与固定部202同轴且其外径小于固定部202的内径，活动部外管体211与固定部202套接。具体的，固定部202套接于活动部外管体211外表面。

本发明实施例中的可调滤波器，增加了谐振杆的活动部，通过调节结构204调节谐振杆活动部与固定部的相对高度，改变谐振杆固定部和活动部两部分所组合成的谐振杆整体在腔体内的相对高度及位置，以达到最优化滤波器的频率、功率、温漂等指标。调节范围较大，可适应多种频段要求的滤波器。并且此种结构的可调滤波器，通过调节谐振杆即可达到指标要求，可以省去现有技术中盖板上的调谐螺钉，减少了信号在传输过程中因为非线性而产生低互调，提高了滤波器的指标。

作为一种优选实施例，谐振杆的活动部外管体211与固定部202上设置有防止谐振杆的活动部径向移动的弹性结构体213。调节谐振杆的活动部时，谐振杆活动部有可能相对于固定谐振杆做径向移动，导致谐振杆的活动部与固定部不同轴，或者与固定部接触不良，导致信号传输中断，故在固定部或者活动部上设置使两者接触紧密的弹性结构体，可以有效的防止谐振杆的活动部径向移动，保持同轴度，且能够良好导通。

弹性结构体的设置方式可以有以下几种。

方式一、一并参考图2和图3，图3为图2的弹性结构体连接方式的局部放大图，弹性结构体213焊接在谐振杆固定部202的端部，当然也可以焊接在谐振杆活动部外管体211的端部。此种方式的弹性结构体为环圈结构，弹性结构体的一端为咬合在与之焊接的管体端部的扩张部，以及与两个管体接触的结合部，结合部是具有弹性的弧形结构，弹性结构体的内表面与外表面至少有一部分具有防止两个管体相对转动的凹纹。此种结构的弹性结构体可以经过冲压并多次精细弯折而成。弹性结构体为导电材料做成，如铜、铝合金等。

方式二、一并参考图4和图5，图5为图4中弹性结构体连接方式的局部放大图，此种可调滤波器，同样包括腔体301，腔体内的谐振杆固定部302，谐振杆活动部303，谐振杆活动部内管体312及活动部外管体311，以及弹性结构体313，此种连接方式的弹性结构体313与谐振杆固定部302一体成型，当然也可以与谐振杆活动部外管体一体成型。此种结构的谐振杆活动部外管体或者谐振杆固定部的端部是带有弹性部的管体，弹性部是带有齿纹的弹性结构体。

方式三、此种方式中，弹性结构体固定在谐振杆活动部外管体与谐振杆固定部之间，活动部外管体的外表面或者谐振杆固定部的内表面设有定位弹性结构体的凹槽，弹性结构体定位在凹槽内。

此种连接方式的弹性结构体又可以有以下几种实施方式，以下均以弹性结构体定位在谐振杆固定部的内表面凹槽中进行阐述，同样适用于弹性结构体定位在活动部外管体外表面的情况。

弹性结构体可以为多个弧形弹片，多个弧形弹片平行于谐振杆固定部轴线并沿其圆周方向间隔设置，谐振杆固定部的内壁上沿圆周方向设有多个定位弧形弹片的凹槽。弧形弹片均匀分布在谐振杆固定部内壁上的凹槽内，谐振杆活动部外管体与谐振杆固定部均为圆柱形，弧形弹片可以是两个，围绕轴中心对称，可以是三个，成等边三角形，还可以是四个，成正方形。弧形弹片的个数与布置不构成对本发明的限制。弧形弹片是导电的，弧形弹片由金属材料冲压而成，材质可以是铜，铝合金等。

弹性结构体还可以为多个弧形弹片连接而成的环圈，环圈环绕在谐振杆活动部外管体的外表面上，与谐振杆活动部外管体紧密接触，凹槽为与环圈相适应的环形凹槽。具体的，环圈可以为以下几种结构方式：环圈可以由多个弧形弹片和位于弧形弹片两端的两个连接条连接而成，多个弧形弹片之间设有间隙，每两个弧形弹片之间都是由间隙隔开的，所述间隙平行间隔设置；环圈还可以由多个弧形弹片和位于弧形弹片中部的连接条串接而成，多个弧形弹片之间同样设有间隙，所述间隙平行间隔设置；环圈还可以为一块金属板材，在板材上冲压出多个平行间隔排列的空隙后并一次弯折成型，所述空隙可以是长方形通孔；上述环圈中的间隙或者空隙都起到了防止谐振杆径向移动的作用。环圈是导电的，环圈的材质可以是铜，铝合金等。环圈的加工方式均可为由金属板材冲压并一次弯折而成，此种结构的弹片结构体相对于前两种实施方式中的弹片结构较简单，加工成本较低。

另外，环圈要略突出于凹槽，弧形环圈的凸出面压紧与之接触的谐振杆活动部外管体，弧形弹片的突出高度均匀相等，环圈和与之接触的谐振杆活动部外管体表面有一定的作用力，防止活动谐振杆径向移动，保证活动谐振杆不偏离轴心，并能够良好导通。

实施例三、

本实施例中的一种可调滤波器，如图6所示，包括腔体401，设于腔体内的谐振杆，谐振杆包括活动部403与固定部402，所述固定部402固定于腔体内部，活动部403与固定部402套接，活动部403还包括调节结构404，调节结构404穿过活动部403并穿出腔体，对活动部403相对于固定部402的高度进行调节。

本实施例中的谐振杆的活动部403还包括活动部内管体412以及从所述内管体顶部沿径向向外延伸并沿内管体轴向方向弯折延伸而成的活动部外管体411，活动谐振杆内管体412与固定部402同轴且其外径小于固定部402的内径，活动部外管体411与固定部402套接。具体的，活动部外管体411套接于固定部402外表面。

本发明实施例中的可调滤波器，增加了谐振杆的活动部，通过调节结构404调节谐振杆活动部与固定部的相对高度，改变谐振杆固定部和活动部两部分所组合成的谐振杆整体在腔体内的相对高度及位置，以达到最优化滤波器的频率、功率、温漂等指标。调节范围较大，可适应多种频段要求的滤波器。并且此种结构的可调滤波器，通过调节谐振杆即可达到指标要求，可以省去现有技术中盖板上的调谐螺钉，减少了信号在传输过程中因为非线性而产生低互调，提高了滤波器的指标。

作为一种优选实施例，谐振杆的活动部外管体411与固定部402上设置有防止谐振杆的活动部径向移动的弹性结构体414。调节谐振杆的活动部时，谐振杆活动部有可能相对于固定谐振杆做径向移动，导致谐振杆的活动部与固定部不同轴，或者与固定部接触不良，导致信号传输中断，故在固定部或者活动部上设置使两者接触紧密的弹性结构体，可以有效的防止谐振杆的活动部径向移动，保持同轴度，且能够良好导通。

弹性结构体的设置方式可以有以下几种。

方式一、弹性结构体焊接在谐振杆固定部的端部，当然也可以焊接在谐振杆活动部外管体的端部。此种方式的弹性结构体为环圈结构，弹性结构体的一端为咬合在与之焊接的管体端部的扩张部，以及与两个管体接触的结合部，结合部是具有弹性的弧形结构，弹性结构体的内表面与外表面至少有一部分具有防止两个管体相对转动的凹纹。此种结构的弹性结构体可以经过冲压并多次精细弯折而成。弹性结构体为导电材料做成，如铜、铝合金等。

方式二、此种连接方式的弹性结构体与谐振杆固定部一体成型，当然也可以与谐振杆活动部外管体一体成型。此种结构的谐振杆活动部外管体或者谐振杆固定部的端部是带有弹性部的管体，弹性部是带有齿纹的弹性结构体。

方式三、参考图6，此种方式中，弹性结构体固定在谐振杆活动部外管体411与谐振杆固定部402之间，活动部外管体411的内表面或者谐振杆固定部的外表面设有定位弹性结构体的凹槽413，弹性结构体414定位在凹槽413内。

此种连接方式的弹性结构体又可以有以下几种实施方式，以下均以弹性结构体定位在谐振杆活动部外管体内表面凹槽中进行阐述，同样适用于弹性结构体定位在谐振杆固定部外表面的情况。

弹性结构体可以为多个弧形弹片，多个弧形弹片平行于谐振杆固定部轴线并沿其圆周方向间隔设置，谐振杆活动部外管体的内壁上沿圆周方向设有多个定位弧形弹片的凹槽。弧形弹片均匀分布在谐振杆活动部外管体的内壁上的凹槽内，谐振杆活动部外管体与谐振杆固定部均为圆柱形，弧形弹片可以是两个，围绕轴中心对称，可以是三个，成等边三角形，还可以是四个，成正方形。弧形弹片的个数与布置不构成对本发明的限制。弧形弹片是导电的，弧形弹片由金属材料冲压而成，材质可以是铜，铝合金等。

参考图7和图8，弹性结构体还可以为多个弧形弹片连接而成的环圈，环圈环绕在谐振杆固定部的外表面上，与谐振杆固定部紧密接触，凹槽为与环圈相适应的环形凹槽。具体的，环圈可以为以下几种结构方式：环圈可以由多个弧形弹片和位于弧形弹片两端的两个连接条连接而成，多个弧形弹片之间设有间隙，每两个弧形弹片之间都是由间隙隔开的，所述间隙平行间隔设置；环圈还可以由多个弧形弹片和位于弧形弹片中部的连接条串接而成，多个弧形弹片之间同样设有间隙，所述间隙平行间隔设置；环圈还可以为一块金属板材，在板材上冲压出多个平行间隔排列的空隙后并一次弯折成型，所述空隙可以是长方形通孔；上述环圈中的间隙或者空隙都起到了防止谐振杆径向移动的作用。环圈是导电的，环圈的材质可以是铜，铝合金等。环圈的加工方式均可为由金属板材冲压并一次弯折而成，此种结构的弹片结构体相对于前两种实施方式中的弹片结构较简单，加工成本较低。

另外，环圈要略突出于凹槽，弧形环圈的凸出面压紧与之接触的谐振杆活动部外管体，弧形弹片的突出高度均匀相等，环圈和与之接触的谐振杆活动部外管体表面有一定的作用力，防止活动谐振杆径向移动，保证活动谐振杆不偏离轴心，并能够良好导通。

以上对本发明实施例所提供的弹性定位结构与可调滤波器进行了详细介绍，其中：

本发明提供的可调滤波器，所述可调滤波器的谐振杆包括活动部和固定部两部分，增加可调谐的谐振杆活动部，通过调节结构调节谐振杆的活动部相对于固定部的高度，改变谐振杆的固定部和活动部两部分所组合成的谐振杆整体在腔体内的相对高度及位置，以达到最优化滤波器的频率、功率、温漂等指标。射频指标的调谐范围较大，调谐灵敏度增大，易调谐，调谐的时间大大缩短，提高了生产效率；此种调谐结构可以省去盖板上的调谐螺钉，减少了信号在传输过程中因为非线性而产生低互调，提高了滤波器的指标。适应多种频段，多种功率要求，由于可调节温度漂移，能使温度变化影响趋于最小，故可适应多种环境要求。

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核心思想；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 (11)

1.一种可调滤波器，其特征在于，包括：腔体，设于腔体内的谐振杆，

所述谐振杆包括活动部与固定部，所述固定部固定于腔体内部，所述活动部与所述固定部套接，所述活动部包括调节结构，所述调节结构穿过所述活动部并穿出腔体，对所述活动部相对于固定部的高度进行调节；

所述活动部包括活动部内管体以及从所述内管体顶部沿径向向外延伸并沿内管体轴向方向弯折延伸而成的活动部外管体，所述活动部内管体与所述固定部同轴且其外径小于固定部的内径，所述活动部外管体与所述固定部套接。

2.根据权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述活动部外管体或所述固定部上设置有防止活动部外管体径向移动的弹性结构体。

3.根据权利要求2所述的可调滤波器，其特征在于，所述弹性结构体焊接在所述活动部外管体或者所述固定部的端部。

4.根据权利要求2所述的可调滤波器，其特征在于，所述弹性结构体与所述活动部外管体或者所述固定部一体成型。

5.根据权利要求2所述的可调滤波器，其特征在于，所述弹性结构体固定在所述活动部外管体与所述固定部之间，所述固定部或者所述活动部外管体的表面设有定位所述弹性结构体的凹槽。

6.根据权利要求5所述的可调滤波器，其特征在于，所述弹性结构体为多个弧形弹片，所述多个弧形弹片平行于内管体轴线并沿圆周方向间隔设置，所述活动部外管体的表面或者所述固定部的表面上沿圆周方向设有多个定位所述弧形弹片的凹槽。

7.根据权利要求5所述的可调滤波器，其特征在于，所述弹性结构体为多个弧形弹片连接而成的环圈，所述环圈环绕在固定部或者所述活动部外管体上，所述凹槽为与环圈相适应的环形凹槽。

8.根据权利要求7所述的可调滤波器，其特征在于，所述环圈由所述多个弧形弹片和位于弧形弹片两端的两个连接条连接而成，所述多个弧形弹片之间设有间隙。

9.根据权利要求7所述的可调滤波器，其特征在于，所述环圈由所述多个弧形弹片和位于弧形弹片中部的连接条串接而成，所述多个弧形弹片之间设有间隙。

10.根据权利要求7所述的可调滤波器，其特征在于，所述环圈上有多个冲压而成的空隙，所述多个空隙平行间隔设置。

11.根据权利要求5或者6所述的可调滤波器，其特征在于，所述弹性结构体突出于所述凹槽。