CN102881983A - 一种tm介质谐振器单、双谐振模结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，包括金属腔体盒和金属盖板以及TM介质谐振棒，TM介质谐振棒的上下两端面分别与金属盖板和金属腔体盒谐振腔底面相连接，TM介质谐振棒的高度略高于金属腔体盒谐振腔的深度，金属盖板上制有能与TM介质谐振棒上端面保持平面接触的弹性压实区，该弹性压实区包含在金属盖板上制有的闭合式凹槽所围的区域内，闭合式凹槽在弹性压实区轴向受压后通过槽口的伸展或压缩以及凹槽底边的有限弯曲产生局部形变，弹性压实区在闭合式凹槽的变形下作上下平移运动，从而保持金属盖板与金属腔体盒以及TM介质谐振棒与金属盖板和金属腔体盒谐振腔底面间的良好接触。本发明结构简单并能有效解决传统技术固定方式所产生的问题。

Description

一种TM介质谐振器单、双谐振模结构

技术领域

本发明涉及无线通信行业的技术领域，特别是采用TM介质谐振器的射频腔体滤波器的应用技术，具体地说是一种TM介质谐振器单、双谐振模结构。

背景技术

目前无线通信技术的发展对移动通信系统提出了越来越高的要求，传统的金属材料制作的滤波器已无法满足新的技术要求。一些新材料替代了传统的金属材料应用在腔体滤波器中。介质谐振器就是利用介质陶瓷材料的一些突出的特点替代了传统金属材料谐振器的。介质陶瓷材料具有低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小以及可承受高功率等特点，因而由介质谐振器制作的腔体滤波器具有插入损耗小、耐功率性好等的优点，所以介质谐振器比传统金属材料谐振器制作的腔体滤波器体积更小。

TM谐振器是用在通信行业的滤波器中的谐振元件，滤波器可以全部或者部分的由TM谐振器组成。TM介质谐振器是由金属腔体盒和金属盖以及介质谐振柱体组成。金属腔体盒的内腔作为谐振腔，介质谐振柱体安装在该内腔中，金属盖则盖在金属腔体盒上。由于金属盖、金属腔体盒和介质谐振柱体的材料具有不同的热膨胀系数，为了保证在高温条件下仍能使金属腔体盒、金属盖和介质谐振柱体三者间保持良好的接触，满足频率和品质因数的性能要求，因此防止在高温范围内因逐渐热膨胀造成的金属盖变形，导致的三者间接触不良带来的不同射频问题是本行业急需解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供具有结构简单、性能优良、且能在高温状态下通过局部弹性变形保持持续良好接触性能的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，包括金属腔体盒和与金属腔体盒密封盖装的金属盖板以及配装在金属腔体盒谐振腔中的TM介质谐振棒，TM介质谐振棒的上下两端面分别与金属盖板内表面和金属腔体盒谐振腔底面相连接，TM介质谐振棒的高度略高于金属腔体盒谐振腔的深度，金属盖板上制有能与TM介质谐振棒上端面保持平面接触的弹性压实区，该弹性压实区包含在金属盖板上制有的闭合式凹槽所围的区域内，闭合式凹槽在弹性压实区轴向受压后通过槽口的伸展或压缩以及凹槽底边的有限弯曲产生局部形变，弹性压实区在闭合式凹槽的变形下作上下平移运动，从而保持金属盖板与金属腔体盒以及TM介质谐振棒与金属盖板和金属腔体盒谐振腔底面间的良好接触。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的TM介质谐振棒为中空的断面呈圆形或矩形的空心介质棒，该空心介质棒的外表面、上端面和下端面均镀有金属层。

上述的金属腔体盒谐振腔底面的中心制有与TM介质谐振棒定位配合的定位凹腔，TM介质谐振棒的下端面定位安装在该定位凹腔中，并且TM介质谐振棒上端面顶接在弹性压实区的下表面。

上述的弹性压实区的中心开有通孔，该通孔中螺旋安装有调谐螺杆，调谐螺杆与TM介质谐振棒非接触式伸入到TM介质谐振棒中空的空腔中，并且用于旋转该调谐螺杆(4)调频的旋钮段延伸出弹性压实区的外表面。

上述的闭合式凹槽为在金属盖板下表面制有的闭合的圆环形或矩形的上凹槽圈。

上述的闭合式凹槽为在金属盖板上表面制有的闭合的圆环形或矩形的下凹槽圈。

上述的闭合式凹槽由分别在金属盖板上表面和下表面对称制有的闭合的圆环形或矩形的上凹槽圈和下凹槽圈组成。

上述的金属腔体盒制有上开口的谐振腔，金属盖板采用螺钉固定安装在金属腔体盒上端，金属腔体盒和金属盖板以及TM介质谐振棒构成了TM单模介质谐振器结构。

上述的金属腔体盒对称或相错分别独立制有上开口和下开口的谐振腔，每个谐振腔内均安装有TM介质谐振棒，金属腔体盒的上下端均盖装有金属盖板并一起组成了TM双模介质谐振器结构。

与现有技术相比，本发明的TM介质谐振棒的高度略高于金属腔体盒谐振腔的深度，同时在金属盖板制有闭合式凹槽，该闭合式凹槽在弹性压实区受压后能产生弹性变形消除压力，从而使金属盖板在高温热涨状态下能始终保持与金属腔体盒和TM介质谐振棒的良好接触，因而有效地解决金属盖板、金属腔体盒和TM介质谐振棒三者之间因材料热膨胀系数不同而带来的接触不良的缺陷，避免了如射频泄漏和无源互调等问题，并降低了产品维修的难度和制作成本。本发明结构简单、安装方便、能自动消除金属盖板与TM介质谐振棒之间高温影响，保持各部件的良好接触，满足产品的设计需要。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图之一；

图2是本发明实施例的结构示意图之二；

图3是本发明配装的金属盖板的结构示意图之一；

图4是本发明配装的金属盖板的结构示意图之二；

图5是本发明配装的金属盖板的结构示意图之三；

图6是应用发明生产的腔体滤波器的立体结构示意图；

图7是图6的A-A向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图5所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：槽口A、凹槽底边B、金属腔体盒1、谐振腔1a、定位凹腔11、金属盖板2、弹性压实区21、通孔21a、闭合式凹槽22、上凹槽圈221、下凹槽圈222、TM介质谐振棒3、空心介质棒31、调谐螺杆4、旋钮段41。

如图1至5所示，本发明的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，包括金属腔体盒1和与金属腔体盒1密封盖装的金属盖板2以及配装在金属腔体盒1谐振腔1a中的TM介质谐振棒3，TM介质谐振棒3的上下两端面分别与金属盖板2内表面和金属腔体盒1谐振腔1a底面相连接。金属盖板2和金属腔体盒1组成了TM介质谐振器腔体，金属腔体盒1为一打开的腔体盒，金属盖板2为盖在打开部分的盖板。TM介质谐振棒3为中空的断面呈圆形的空心介质棒31，当然根据需要也能做成中空的断面呈矩形的空心介质棒31或其它形状的，空心介质棒31一般采用陶瓷材料制作，其外表面、上端面和下端面均镀有金属层。外表镀金是为了使TM介质谐振棒3与金属腔体盒1和金属盖板2三者间都能有良好的接触。为了保证这种良好接触，TM介质谐振棒3制作的高度最好是略高于金属腔体盒1谐振腔1a的深度，这样才能保证金属盖板2和TM介质谐振棒3的压实连接。金属腔体盒1与金属盖板2采用螺钉配装，由于材料的不同，其热膨胀系数也不同，为了防止配装的压力以及以后在高温环境下使用时，金属盖板2产生变形翘起导致金属盖板2和TM介质谐振棒3或金属盖板2与金属腔体盒1间的接触不良，引起无源互调、高频泄漏等问题。所以本发明在金属盖板2上制有能与TM介质谐振棒3上端面保持平面接触的弹性压实区21，该弹性压实区21包含在金属盖板2上制有的闭合式凹槽22所围的区域内，并利用闭合式凹槽22在弹性压实区21轴向受压后通过槽口A的伸展或压缩以及凹槽底边B的有限弯曲产生的局部形变消除压力影响，使弹性压实区21在闭合式凹槽22的变形下作上下平移运动，从而保持金属盖板2与金属腔体盒1以及TM介质谐振棒3与金属盖板2和金属腔体盒1谐振腔1a底面间的良好接触，保证三者间在高温的条件下仍能保持其联系性，满足频率和品质因数的性能。

实施例中从图1和图2上都能看出，本发明的金属腔体盒1谐振腔1a底面的中心制有与TM介质谐振棒3定位配合的定位凹腔11，定位凹腔11与TM介质谐振棒3的形状相适配，TM介质谐振棒3的下端面定位安装在该定位凹腔11中，以保证TM介质谐振棒3的牢固性，并且TM介质谐振棒3上端面顶接在弹性压实区21的下表面。

与传统技术相比本发明还有一大改善之处，就是能允许调谐螺杆4加在金属盖板2上，从图3至图5中可以看出，弹性压实区21的中心开有通孔21a，该通孔21中螺旋安装有调谐螺杆4，参见图1或图2，调谐螺杆4与TM介质谐振棒3非接触式伸入到TM介质谐振棒3中空的空腔中，并且用于旋转该调谐螺杆4调频的旋钮段41延伸出弹性压实区21的外表面。

本发明的主要设计就是在金属盖板2上添加有闭合式凹槽22，为了具有持续良好的连接性能，金属盖板2上的闭合式凹槽22能通过生产时槽的宽度、深度和盖板厚度调整控制力度，影响金属盖板2的变形翘起，而用普通的盖板，则会容易因施力造成压盖板翘起变形使得密封性比较差。这会引起RF的无缘内部互调和泄漏问题。闭合式凹槽22可以开在金属盖板2的上表面、下表面或两表都开。图3所示，为本发明一种，闭合式凹槽22为在金属盖板2下表面制有的闭合的圆环形或矩形或正方形的上凹槽圈221。图4所示为本发明的第二种方案，图中可以看到，闭合式凹槽22为在金属盖板2上表面制有的闭合的圆环形或矩形的下凹槽圈222。

图5为本发明的第三种设计方案，实施例中，闭合式凹槽22由分别在金属盖板2上表面和下表面对称制有的闭合的圆环形或矩形的上凹槽圈221和下凹槽圈222组成。

如图1所示，本发明的金属腔体盒1制有上开口的谐振腔1a，金属盖板2采用螺钉固定安装在金属腔体盒1上端，金属腔体盒1和金属盖板2以及TM介质谐振棒3构成了TM单模介质谐振器结构。

实施例中如图2所示，金属腔体盒1对称或相错分别独立制有上开口和下开口的谐振腔1a，每个谐振腔1a内均安装有TM介质谐振棒3，金属腔体盒1的上下端均盖装有金属盖板2并一起组成了TM双模介质谐振器结构。

图6所示的为采用本发明技术生产的一种腔体滤波器，由于本发明允许在金属盖板2上打孔安装调谐螺杆4，这样就可以使得背面的滤波器也可以放置部件或者PCBA。图7是图6的A-A向剖视图，图中可以看出滤波器为由多个TM介质谐振器构成的谐振元件。由于本发明金属盖板2的特殊设计，使传统技术中TM介质谐振器单模和双模的固定方式所产生的问题能够完善解决。本发明结构简单，成本低廉，能自动消除金属盖板与TM介质谐振棒之间的压力及高温影响，保持各部件的良好接触，满足产品的设计需要。

Claims (9)

1.一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，包括金属腔体盒(1)和与金属腔体盒(1)密封盖装的金属盖板(2)以及配装在金属腔体盒(1)谐振腔(1a)中的TM介质谐振棒(3)，所述TM介质谐振棒(3)的上下两端面分别与金属盖板(2)内表面和金属腔体盒(1)谐振腔(1a)底面相连接，其特征是：所述的TM介质谐振棒(3)的高度略高于金属腔体盒(1)谐振腔(1a)的深度，所述的金属盖板(2)上制有能与TM介质谐振棒(3)上端面保持平面接触的弹性压实区(21)，该弹性压实区(21)包含在金属盖板(2)上制有的闭合式凹槽(22)所围的区域内，所述的闭合式凹槽(22)在弹性压实区(21)轴向受压后通过槽口(A)的伸展或压缩以及凹槽底边(B)的有限弯曲产生局部形变，所述的弹性压实区(21)在闭合式凹槽(22)的变形下作上下平移运动，从而保持金属盖板(2)与金属腔体盒(1)以及TM介质谐振棒(3)与金属盖板(2)和金属腔体盒(1)谐振腔(1a)底面间的良好接触。

2.根据权利要求1所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的TM介质谐振棒(3)为中空的断面呈圆形或矩形的空心介质棒(31)，该空心介质棒(31)的外表面、上端面和下端面均镀有金属层。

3.根据权利要求2所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的金属腔体盒(1)谐振腔(1a)底面的中心制有与TM介质谐振棒(3)定位配合的定位凹腔(11)，所述的TM介质谐振棒(3)的下端面定位安装在该定位凹腔(11)中，并且所述的TM介质谐振棒(3)上端面顶接在弹性压实区(21)的下表面。

4.根据权利要求3所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的弹性压实区(21)的中心开有通孔(21a)，该通孔(21a)中螺旋安装有调谐螺杆(4)，所述的调谐螺杆(4)与TM介质谐振棒(3)非接触式伸入到TM介质谐振棒(3)中空的空腔中，并且用于旋转该调谐螺杆(4)调频的旋钮段(41)延伸出弹性压实区(21)的外表面。

5.根据权利要求4所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的闭合式凹槽(22)为在金属盖板(2)下表面制有的闭合的圆环形或矩形的上凹槽圈(221)。

6.根据权利要求4所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的闭合式凹槽(22)为在金属盖板(2)上表面制有的闭合的圆环形或矩形的下凹槽圈(222)。

7.根据权利要求4所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的闭合式凹槽(22)由分别在金属盖板(2)上表面和下表面对称制有的闭合的圆环形或矩形的上凹槽圈(221)和下凹槽圈(222)组成。

8.根据权利要求5至7任一权利要求所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的金属腔体盒(1)制有上开口的谐振腔(1a)，所述的金属盖板(2)采用螺钉固定安装在金属腔体盒(1)上端，所述的金属腔体盒(1)和金属盖板(2)以及TM介质谐振棒(3)构成了TM单模介质谐振器结构。

9.根据权利要求5至7任一权利要求所述的一种TM介质谐振器单、双谐振模结构，其特征是：所述的金属腔体盒(1)对称或相错分别独立制有上开口和下开口的谐振腔(1a)，每个所述的谐振腔(1a)内均安装有TM介质谐振棒(3)，所述的金属腔体盒(1)的上下端均盖装有金属盖板(2)并一起组成了TM双模介质谐振器结构。

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