CN103219573B - 耦合装置、腔体滤波器及通信射频设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耦合装置、腔体滤波器及通信射频设备，包括信号传输主杆，以及对信号传输主杆的信号进行采集的耦合体，所述耦合体连接在与信号传输主杆平行设置的印刷电路板上，其特征在于，所述耦合体包括连接于印刷电路板上的耦合外导体，及设于耦合外导体内并有一端位于印刷电路板通孔内的耦合内导体，所述耦合内导体包括螺纹部，所述耦合内导体通过所述螺纹部与所述耦合外导体螺纹螺合，所述耦合外导体和所述耦合内导体之间设有弹性固定块，所述耦合内导体通过与所述弹性固定块过盈配合固定在所述耦合外导体的通孔内。本发明能使耦合装置安装方便，同时具有限位和自锁功能，不会造成短路，安全性高。

Description

耦合装置、腔体滤波器及通信射频设备

技术领域

本发明涉及一种耦合装置、腔体滤波器及通信射频设备。

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，腔体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。在腔体滤波器中，往往需要将一路微波功率按比例分成几路，实现这一功能的模块称为功率分配模块，即耦合模块。

耦合模块是一种具有定向传输特性的四端口模块，它将微波信号按照一定的比例进行功率分配，可用于信号的隔离、分离和混合，进行功率信号取样，以作用于功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。耦合调节装置在微波系统腔体滤波器中的作用即是在功率信号取样时的一种量的调节方式。

现有的耦合装置在实际应用发现有如下问题：

一、调节机构非整体部件，由于这些元件尺寸很小，调试员组装过程中，很容易脱落元件掉入腔体中，造成时间的浪费和生产的不便；

二、无限位功能，当调试元件进入很多，和信号传输体离的很近，可能造成短路。

三、无自锁功能，现有耦合装置需要点胶固定，而胶在高低温过程中存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种耦合装置、腔体滤波器及通信射频设备，其能使耦合装置安装方便，同时具有限位和自锁功能，不会造成短路，安全性高。

本发明提供一种耦合装置，包括信号传输主杆，以及对信号传输主杆的信号进行采集的耦合体，所述耦合体连接在与信号传输主杆平行设置的印刷电路板上，其特征在于，所述耦合体包括连接于印刷电路板上的耦合外导体，及设于耦合外导体内并有一端位于印刷电路板通孔内的耦合内导体，所述耦合内导体包括螺纹部，所述耦合内导体通过所述螺纹部与所述耦合外导体螺纹螺合，所述耦合外导体和所述耦合内导体之间设有弹性固定块，所述耦合内导体通过与所述弹性固定块过盈配合固定在所述耦合外导体的通孔内。

本发明提供一种腔体滤波器，包括腔体、腔体内的信号传输主杆，及设于印刷电路板上的上述的耦合装置。

本发明提供一种通信射频设备，其包括信号传输体、电路板以及上述的耦合装置，所述耦合装置安装在电路板上，用于将所述耦合信号传输体的信号耦合至所述电路板。

本发明提供的耦合装置、腔体滤波器及通信射频设备，采用耦合外导体与耦合内导体螺纹连接并利用弹性固定块实现过盈配合，与现有技术相比较，本发明在组装时，将耦合内导体旋入耦合外导体的通孔内部，然后将弹性固定块套设在耦合内导体外，耦合外导体的通孔内设置有弹性固定块，从而耦合内导体的螺纹部限制于该耦合外导体的通孔内，使得耦合外导体、耦合内导体以及弹性固定块形成整体结构，耦合内导体不会掉入通信射频设备中，安装更为方便；同时由于弹性固定块的设置，耦合内导体的螺纹部被限制在耦合外导体内，使得耦合装置具有了限位功能，耦合内导体不会与信号传输体短路；弹性固定块与耦合内导体过盈配合，实现了耦合装置的自锁功能，避免了现有技术中采用点胶固定的方法，安全性提高。借此，本发明能使耦合装置安装方便，同时具有限位和自锁功能，不会造成短路，安全性高。

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是本发明实施例一通信射频装置结构剖视图；

图2是图1中部分结构的放大视图；

图3为本发明实施例二一种耦合体的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例二一种耦合体另一种实施方式的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例三一种耦合体的剖面结构示意图。

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。

本发明提供一种耦合装置，包括信号传输主杆，以及对信号传输主杆的信号进行采集的耦合体，所述耦合体连接在与信号传输主杆平行设置的印刷电路板上，所述耦合体包括连接于印刷电路板上的耦合外导体，及设于耦合外导体内并有一端位于印刷电路板通孔内的耦合内导体，所述耦合内导体包括螺纹部，所述耦合内导体通过所述螺纹部与所述耦合外导体螺纹螺合，所述耦合外导体和所述耦合内导体之间设有弹性固定块，所述耦合内导体通过与所述弹性固定块过盈配合固定在所述耦合外导体的通孔内。

实施例一、如图1所示，本发明提供一种通信射频装置，其可以是腔体滤波器、单工器、双工器、多工器、合路器或分路器，通信射频装置包括信号传输体10、电路板20以及耦合装置30，耦合装置30安装在电路板20上，用于将耦合信号传输体10的信号耦合至电路板20，耦合装置30包括：

耦合外导体31，设有一通孔，通孔的中部具有螺纹且通孔的一端设置有沉台孔，而通孔的另一端不设置螺纹，耦合外导体31具有沉台孔的一端与电路板20连接，且电路板20对应通孔设置有穿孔。

弹性固定块32，限制于耦合外导体31的沉台孔内，且固定块32包括一与耦合外导体31的通孔同轴设置的中心孔。该弹性固定块32的外形可以根据沉台孔具体设置，例如沉台孔为方形，则弹性固定块32也为方形，沉台孔为圆形，则弹性固定块32也为圆形。

耦合内导体33，包括相互连接螺纹部331和耦合部332，螺纹部331与耦合外导体31通孔内的螺纹螺合并通过弹性固定块32限制于通孔内，耦合部332部分穿过固定块32的中心孔以及电路板20的穿孔并显露于电路板20外，且耦合部332与弹性固定块32的中心孔过盈配合。

优选的是，耦合内导体33呈杆状，且螺纹部331的直径大于耦合部332的直径。弹性固定块32的中心孔的孔径小于耦合外导体31通孔中具有螺纹的部分的孔径。从而避免在耦合内导体33的旋转过程中，耦合内导体33的耦合部332与耦合外导体31的通孔或弹性固定块32的中心孔发生接触，导致耦合内导体33的转动摩擦力太大以至于无法转动。弹性固定块32的中心孔的孔径小于耦合外导体31通孔中具有螺纹的部分的孔径的目的是，对耦合内导体33的螺纹部331进行限位，防止螺纹部331旋出耦合外导体31；当然在，其他实施方式中，弹性固定块32的中心孔的孔径也可等于耦合外导体31通孔中具有螺纹的部分的孔径，由于弹性固定块32的中心孔不设螺纹，所以耦合外导体31的螺纹部331同样无法旋出弹性固定块32的中心孔。

优选的是，耦合内导体33的螺纹部331的顶端设置有用于旋转该耦合内导体33的螺丝刀收纳槽，螺丝刀收纳槽为一字槽或十字槽。

在将耦合装置30装置到通信射频设备的电路板20上时，首先将耦合内导体33从耦合外导体31具有沉台孔的一端旋入耦合外导体31的通孔内部；然后将弹性固定块32套设在耦合内导体33外；并将弹性固定块32限制于耦合外导体31的沉台孔内，并且由于耦合外导体31仅仅通孔中部设有螺纹，通孔一端不设螺纹，另一端设置有弹性固定块32，耦合内导体33的螺纹部331不能旋出耦合外导体31，从而耦合内导体33的螺纹部331限制于该耦合外导体31的通孔内，使得耦合外导体31、耦合内导体33以及弹性固定块32形成整体结构；最后将耦合装置30的耦合外导体31焊接至电路板20上即可。从而，在耦合装置30的安装过程中，不会导致元件落入通信射频设备中，安装更为方便。

在耦合装置30需要调节耦合量时，可通过调节耦合内导体33的耦合部332与信号传输体10之间的间距即可。具体的，是改变耦合内导体33相对于耦合外导体11的高度。参照图2，当耦合内导体33向下旋动时，可以使耦合内导体33的耦合部332与信号传输体10之间的距离缩短，从而增大耦合量，同时由于耦合内导体33的耦合部332与弹性固定块32的中心孔过盈配合，当耦合内导体33向下旋入时，就产生一定的摩擦力，从而形成自锁功能，确保调试好后耦合内导体不会震动退出，实现了自锁功能；并且耦合内导体33的螺纹部331旋转到弹性固定块32的位置时，不能继续向下转动，避免了耦合内导体33的耦合部332与信号传输体10之间接触短路。当耦合内导体33向上旋动时，可以使耦合内导体33的耦合部332与信号传输体10之间的距离增大，从而减小耦合量，并且由于耦合外导体31的通孔上部不具有螺纹，因此耦合内导体33也无法从通孔上方旋出耦合外导体，实现了限位功能。

相应的，本发明还提供了一种耦合装置，耦合装置安装在电路板上，用于将耦合信号传输体的信号耦合至所述电路板，所述耦合装置包括：耦合外导体，设有一通孔，所述通孔的中部具有螺纹且所述通孔的一端设置有沉台孔，所述耦合外导体具有所述沉台孔的一端与所述电路板连接，且所述电路板对应所述通孔设置有穿孔；弹性固定块，限制于所述耦合外导体的沉台孔内，且所述固定块包括一与所述耦合外导体的通孔同轴设置的中心孔；耦合内导体，包括相互连接螺纹部和耦合部，所述螺纹部与所述耦合外导体通孔内的螺纹螺合并通过所述弹性固定块限制于所述通孔内，所述耦合部部分穿过所述固定块的中心孔以及所述电路板的穿孔并显露于所述电路板外，且所述耦合部与所述弹性固定块的中心孔过盈配合。耦合装置的具体结构已在前文做详细描述，故在此不再赘述。

综上所述，与现有技术相比较，本发明在组装时，将耦合内导体从耦合外导体具有沉台孔的一端旋入耦合外导体的通孔内部，然后将弹性固定块套设在耦合导体外，并将弹性固定块限制于耦合外导体的沉台孔内，并且由于耦合外导体仅仅通孔中部设有螺纹，通孔一端不设螺纹，另一端设置有弹性固定块，耦合内导体的螺纹部不能旋出耦合外导体，从而耦合内导体的螺纹部限制于该耦合外导体的通孔内，使得耦合外导体、耦合内导体以及弹性固定块形成整体结构，在安装耦合装置时候，耦合内导体不会掉入通信射频设备中，安装更为方便；同时由于弹性固定块的设置，耦合内导体的螺纹部被限制在耦合外导体内，使得耦合装置具有了限位功能，耦合内导体不会与信号传输体短路；弹性固定块与耦合内导体的耦合部过盈配合，实现了耦合装置的自锁功能，避免了现有技术中采用点胶固定的方法，安全性提高。借此，本发明能使耦合装置安装方便，同时具有限位和自锁功能，不会造成短路，安全性高。

实施例二、

本实施例中耦合内导体与耦合外导体内的弹性固定块过盈配合设置在靠近印刷电路板端，所述耦合内导体与耦合外导体螺纹配合设置在远离印刷电路板端。

具体的，耦合外导体内的通孔包括靠近印刷电路板端的第一段孔及远离印刷电路板端的第二段孔，弹性固定块容置于第一段孔内，耦合内导体与弹性固定块过盈配合，并与第二段孔螺纹配合，第一段孔的孔径大于第二段孔的孔径。

参考图3，耦合体40包括耦合外导体41、耦合内导体43及弹性固定块42，弹性固定块42内的耦合内导体包括从靠近印刷电路板的自由端起外径呈阶梯状递增的小径部433和大径部432，大径部432的一段与弹性固定块42过盈配合，小径部433与弹性固定块42间隙配合。耦合内导体43还包括与耦合外导体第二段孔螺纹配合的螺纹部431。

本实施例是在实施例一基础上的改进，由于实施例一中的弹性固定块与耦合内导体全部为过盈配合，在耦合外导体与印刷电路板焊接时，焊锡可能会流到耦合内导体的外表面上时，使耦合内导体的外径增大，在耦合内导体的旋转过程中，可能会将这部分带有焊锡的耦合内导体旋入弹性固定块的过盈孔中，会把过盈孔撑大，将会降低或失去弹性固定块的过盈配合功能，使内导体与弹性固定块之间的固定关系不牢靠。为了解决焊接时存在的缺陷，本实施例将内导体设置成大径部和小径部，大径部的一段设置在弹性固定块内，保证了耦合内导体与弹性固定块过盈配合，通过小径部的设置使小径部与弹性固定块之间形成一定间距的间隙，在焊接时，即使焊锡会进入小径部与弹性固定块之间的间隙，在调节内导体时也不会将弹性固定块的孔扩大，可以避免在焊锡流到耦合内导体外表面上对弹性固定块过盈孔的破坏。

为了避免焊锡流到内导体上在调试时对弹性固定块过盈孔产生破坏的缺陷，申请人同时提出另一种实施方式参考图4，图4为耦合体50的剖面示意图，耦合体50包括耦合外导体51、耦合内导体53及弹性固定块52，弹性固定块52内的通孔包括从靠近印刷电路板端起内径呈阶梯状递减的第三段孔522与第四段孔521，耦合内导体53包括与耦合外导体螺纹配合的螺纹部531和光杆532，光杆532的靠近印刷电路板部分与第三段孔522间隙配合，并与第四段孔521过盈配合。此实施方式中耦合内导体在过盈配合段的直径没有变化，而把弹性固定块的通孔设置成内径大小不同的阶梯孔，从而也能避免焊锡对耦合内导体与弹性固定块之间过盈配合的破坏。

本实施例的所有的实施方式中，耦合内导体与耦合外导体在耦合外导体中的第二段孔内部分螺纹配合，部分间隙配合。

所述耦合外导体的外表面设置有用于夹持的法兰。

所述耦合内导体远离印刷电路板的自由端设置有沉孔，所述沉孔形状为内六花、一字槽、十字槽。

所述耦合外导体焊接在所述印刷电路板上。

实施例三、

本实施例中耦合内导体与耦合外导体内的弹性固定块过盈配合设置在远离印刷电路板端，所述耦合内导体与耦合外导体螺纹配合设置在靠近印刷电路板端。

具体的，参考图5，图5为耦合体60的剖面示意图，耦合外导体61内的通孔包括靠近印刷电路板端的第一段孔及远离印刷电路板端的第二段孔，弹性固定块62设置于第二段孔内，耦合内导体63的靠近印刷电路板端的632与耦合外导体61的第一段孔螺纹配合，并通过631与设置在第二段孔内的弹性固定块62过盈配合，第一段孔的孔径小于第二段孔的孔径。弹性固定块62与耦合外导体61第二段孔同轴设置并于第二段孔同高，为了防止在调试时弹性固定块窜动，在耦合外导体61的远离印刷电路板的端口套接套接件64。

作为一种实施方式，同样参考图5，耦合内导体与耦合外导体在耦合外导体第一段孔内全部螺纹配合。耦合内导体与耦合外导体在耦合外导体的第二段孔内与弹性固定块部分过盈配合，部分间隙配合。

作为另一种实施方式，耦合内导体与耦合外导体在耦合外导体第一段孔内部分螺纹配合，部分间隙配合，紧接着印刷电路板的配合部分可以为间隙配合。在耦合外导体第二段孔内耦合内导体与耦合外导体内的弹性固定块全部过盈配合。

本实施例中所有实施方式的耦合外导体与耦合内导体的配合方式均可以避免耦合外导体焊接在印刷电路板时焊锡对弹性固定块的破坏。

所述耦合外导体的外表面设置有用于夹持的法兰。

所述耦合内导体远离印刷电路板的自由端设置有沉孔，所述沉孔形状为内六花、一字槽、十字槽。

所述耦合外导体焊接在所述印刷电路板上。

本发明还提供了一种腔体滤波器，包括腔体、腔体内的信号传输主杆，及设于印刷电路板上的如上述实施例中所示的耦合装置。

本发明还提供一种通信射频设备，其包括信号传输体、电路板以及如上述实施例所述的耦合装置，所述耦合装置安装在电路板上，用于将所述耦合信号传输体的信号耦合至所述电路板。

以上对本发明实施例所提供的耦合装置进行了详细介绍，其中：

本发明提供的耦合装置，采用耦合外导体与耦合内导体螺纹连接并利用弹性固定块实现过盈配合，与现有技术相比较，本发明在组装时，将耦合内导体旋入耦合外导体的通孔内部，然后将弹性固定块套设在耦合内导体外，耦合外导体的通孔内设置有弹性固定块，从而耦合内导体的螺纹部限制于该耦合外导体的通孔内，使得耦合外导体、耦合内导体以及弹性固定块形成整体结构，耦合内导体不会掉入通信射频设备中，安装更为方便；同时由于弹性固定块的设置，耦合内导体的螺纹部被限制在耦合外导体内，使得耦合装置具有了限位功能，耦合内导体不会与信号传输体短路；弹性固定块与耦合内导体过盈配合，实现了耦合装置的自锁功能，避免了现有技术中采用点胶固定的方法，安全性提高。借此，本发明能使耦合装置安装方便，同时具有限位和自锁功能，不会造成短路，安全性高。

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 (16)

1.一种耦合装置，包括信号传输主杆，以及对信号传输主杆的信号进行采集的耦合体，所述耦合体连接在与信号传输主杆平行设置的印刷电路板上，其特征在于，所述耦合体包括连接于印刷电路板上的耦合外导体，及设于耦合外导体内并有一端位于印刷电路板通孔内的耦合内导体，所述耦合内导体包括螺纹部，所述耦合内导体通过所述螺纹部与所述耦合外导体螺纹螺合，所述耦合外导体和所述耦合内导体之间设有弹性固定块，所述耦合内导体通过与所述弹性固定块过盈配合固定在所述耦合外导体的通孔内，所述弹性固定块内的通孔包括从靠近印刷电路板端起内径呈阶梯状递减的第三段孔与第四段孔，所述耦合内导体与所述第三段孔间隙配合，并与第四段孔过盈配合。

2.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合内导体与耦合外导体内的弹性固定块过盈配合设置在靠近印刷电路板端，所述耦合内导体与耦合外导体螺纹配合设置在远离印刷电路板端。

3.根据权利要求2所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合外导体设有一通孔，所述通孔的中部具有螺纹且所述通孔的一端设置有沉台孔，所述弹性固定块限制于所述耦合外导体的沉台孔内，且所述固定块包括一与所述耦合外导体的通孔同轴设置的中心孔，所述耦合内导体包括与螺纹部连接的耦合部，所述螺纹部与所述耦合外导体通孔内的螺纹螺合并通过所述弹性固定块限制于所述通孔内，所述耦合部部分穿过所述固定块的中心孔以及所述电路板的穿孔并显露于所述电路板外，且所述耦合部与所述弹性固定块的中心孔过盈配合。

4.根据权利要求3所述的耦合装置，其特征在于，所述弹性固定块的中心孔的孔径小于所述耦合外导体通孔中具有螺纹的部分的孔径。

5.根据权利要求3所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合内导体呈杆状，且所述螺纹部的直径大于所述耦合部的直径。

6.根据权利要求2所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合外导体内的通孔包括靠近印刷电路板端的第一段孔及远离印刷电路板端的第二段孔，所述弹性固定块容置于所述第一段孔内，所述耦合内导体与所述弹性固定块过盈配合，并与所述第二段孔螺纹配合，所述第一段孔的孔径大于所述第二段孔的孔径。

7.根据权利要求1所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合内导体与耦合外导体内的弹性固定块过盈配合设置在远离印刷电路板端，所述耦合内导体与耦合外导体螺纹配合设置在靠近印刷电路板端。

8.根据权利要求7所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合外导体内的通孔包括靠近印刷电路板端的第一段孔及远离印刷电路板端的第二段孔，所述弹性固定块设置于所述第二段孔内，所述耦合内导体与所述弹性固定块螺纹配合，并与第二段孔过盈配合，所述第一段孔的孔径小于所述第二段孔的孔径。

9.根据权利要求8所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合内导体与所述耦合外导体在耦合外导体的第一段孔内全部螺纹配合。

10.根据权利要求8所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合内导体与所述耦合外导体在耦合外导体的第一段孔内部分螺纹配合，紧接着印刷电路板的配合部分为间隙配合。

11.根据权利要求8所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合外导体的远离印刷电路板的端口套接有固定弹性固定块的套接件。

12.根据权利要求1～11任意一项所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合外导体的外表面设置有用于夹持的法兰。

13.根据权利要求1～11任意一项所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合内导体远离印刷电路板的自由端设置有沉孔，所述沉孔形状为内六花、一字槽、十字槽。

14.根据权利要求1～11任意一项所述的耦合装置，其特征在于，所述耦合外导体焊接在所述印刷电路板上。

15.一种腔体滤波器，其特征在于，包括腔体、腔体内的信号传输主杆，及设于印刷电路板上的如权利要求1～14任意一项所述的耦合装置。

16.一种通信射频设备，其包括信号传输体、电路板以及如权利要求1～14任意一项所述的耦合装置，所述耦合装置安装在电路板上，用于将所述耦合信号传输体的信号耦合至所述电路板。