CN103618122B - 介质波导滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种介质波导滤波器，该介质波导滤波器包括多个相互连接的介质单腔；其中介质单腔为通过介质材料制成的实心腔体，在实心腔体的表面设有电磁屏蔽层。本发明利用空气与介质的介电常数不同，将传统金属腔波导滤波器的空腔即空气部分填充为介质材料，在介质材料的表面设有电磁屏蔽层进行电磁屏蔽，同时利用该介质材料进行支撑，使设计出来的介质波导滤波器具有体积小、重量轻、环保和成本低等诸多优点，能较好地满足未来滤波器、双工器和多工器类产品小体积、轻重量、低成本、高性能和环保等发展趋势。

Description

介质波导滤波器

技术领域

本发明涉及通讯行业用电器元件技术领域，具体地指一种介质波导滤波器。

背景技术

通讯系统中通常采用波导滤波器将特定频段范围内的干扰信号或杂波信号滤除。传统波导滤波器结构为金属腔体结构，即采用金属或金属合金等贵重材料(如:铝、镁合金等)将中间或局部掏空，其金属材料主要起到电磁屏蔽和结构支撑的作用。采用此种方式设计出来的滤波器虽然具有较高的Q值，但其体积及重量较大，不利于安装、拆卸及运输；而且由于贵重金属价格较高，导致波导滤波器成本也较高。

另外，现有技术中介质波导滤波器的调谐结构一般通过移去少部分介质单腔宽度上的介质材料起到频率调谐的作用，这样的滤波器调谐结构限制了滤波器的走腔形式，不利于滤波器结构设计的多元化和适应性。

因此，需对现有技术进行改进。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种加工装配容易，调试方便，且成本较低的介质波导滤波器。

本发明的技术方案为：一种介质波导滤波器，其特征在于：该介质波导滤波器包括多个相互连接的介质单腔；所述介质单腔为通过介质材料制成的实心腔体，所述实心腔体的表面设有电磁屏蔽层。

上述方案中：

所述介质单腔为陶瓷介质材料制成的实心腔体，所述电磁屏蔽层为金属层。

所述介质单腔中设有调谐结构，所述调谐结构由设置在介质单腔中的调谐盲孔和与所述调谐盲孔相配的调谐螺钉组成。

进一步地，所述调谐螺钉的一端设置在调谐盲孔中，调谐螺钉的圆周壁与调谐盲孔之间设有间隙，所述调谐螺钉的另一端端部螺纹连接在调谐螺母内，所述调谐螺母与介质单腔之间设有调谐螺套，所述调谐螺套与介质单腔固定连接，所述调谐螺套被调谐螺钉穿过。

更进一步地，所述相邻介质单腔通过耦合桥进行连接。

优选地，所述耦合桥为与介质单腔同种介质材料制成的实心腔体，所述耦合桥与介质单腔构成一个介质整块。

所述耦合桥设有耦合盲孔，所述耦合盲孔中设有耦合螺钉，所述耦合螺钉的一端设置在耦合盲孔中，耦合螺钉的圆周壁与耦合盲孔之间设有间隙，所述耦合螺钉的另一端端部螺纹连接在耦合螺母内，所述耦合螺母与耦合桥之间设有耦合螺套，所述耦合螺套与耦合桥固定连接，所述耦合螺套被耦合螺钉穿过。

优选地，所述耦合桥由金属材料制成。

所述耦合桥的内部开设有槽，所述耦合桥的表面开设有与槽接通的通孔，所述通孔内设有与其螺纹连接的耦合螺钉，所述耦合螺钉的上端套装在耦合螺母中，所述耦合螺母设置在耦合桥的表面上，所述耦合螺钉穿过通孔，耦合螺钉的下端设置在槽中。

本发明利用空气与介质的介电常数不同，将传统金属腔波导滤波器的空腔即空气部分填充为介质材料，在介质材料的表面设有电磁屏蔽层进行电磁屏蔽，同时利用该介质材料进行支撑，使设计出来的介质波导滤波器具有体积小、重量轻、环保和成本低等诸多优点，能较好地满足未来滤波器、双工器和多工器类产品小体积、轻重量、低成本、高性能和环保等发展趋势。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的正视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

图4为图1的侧视结构示意图；

图5为图1的仰视结构示意图；

图6为图3中A-A剖视结构示意图；

图7为耦合桥由金属材料制成的结构示意图；

图8为图7中B-B剖面结构示意图。

其中，介质单腔1，耦合窗口2，接插件3，耦合桥4，槽4.1，调谐螺钉5，调谐螺套6，调谐螺母7，耦合螺钉8，耦合螺母9，耦合螺套10，调谐盲孔11，耦合盲孔12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图中所示的一种介质波导滤波器，该介质波导滤波器包括多个相互连接的介质单腔1,介质单腔1之间可以单独采用串联的方式进行连接，也可以单独采用并联的方式进行连接，也可以串联和并联相互结合的方式进行连接；介质单腔1为通过介质材料制成的实心腔体，实心腔体的表面设有电磁屏蔽层。

本实施例利用空气与介质的介电常数不同，将传统金属腔波导滤波器的空腔即空气部分填充为介质材料，在介质材料的表面设有电磁屏蔽层进行电磁屏蔽，同时利用该介质材料进行支撑，使设计出来的介质波导滤波器具有体积小、重量轻、环保和成本低等诸多优点，能较好地满足未来滤波器、双工器和多工器类产品小体积、轻重量、低成本、高性能和环保等发展趋势。

本实施例中的介质单腔1选用硬质陶瓷介质材料，陶瓷介质材料制成的滤波器具有小型化、高稳定性、低损耗的特点，并可以有效的自我支撑；电磁屏蔽层为在实心腔体表面焙或镀一层金属材料（如银、铜等），进行电磁屏蔽。

本实施例中，一个介质单腔根据滤波器走腔形式，可以只与一个介质单腔连接，也可以与多个介质单腔连接。

本实施例在介质单腔1中设有调谐结构，调谐结构由设置在介质单腔1中的调谐盲孔11和与调谐盲孔11相配的调谐螺钉5组成，利用谐振腔微扰原理，通过改变调谐螺钉5进入调谐盲孔11中的深度，微调各介质单腔1的频率。

具体为：调谐螺钉5的一端设置在调谐盲孔11中，调谐螺钉5的圆周壁与调谐盲孔11之间设有间隙，调谐螺钉5的另一端端部螺纹连接在调谐螺母7内，调谐螺母7与介质单腔1之间设有调谐螺套6，调谐螺套6与介质单腔1固定连接，调谐螺套6被调谐螺钉5穿过。通过旋转调谐螺钉5，即可调整调谐螺钉5在调谐盲孔11中的深度，各介质单腔1的频率微调后，调谐螺钉5可与调谐螺母7螺纹连接，即达到了调谐螺钉5的紧固目的。

而相邻介质单腔1通过耦合桥4进行连接，耦合桥4与相邻介质单腔1围成耦合窗口2。

耦合桥4的设计方案，本实施例选用两种技术方案：

方案一：耦合桥4为与介质单腔1同种介质材料制成的实心腔体，耦合桥4与介质单腔1就构成一个介质整块。在耦合桥4的表面设有耦合盲孔12，耦合盲孔12中设有耦合螺钉8，耦合螺钉8的一端设置在耦合盲孔12中，耦合螺钉8的圆周壁与耦合盲孔12之间设有间隙，耦合螺钉8的另一端端部螺纹连接在耦合螺母9内，耦合螺母9与耦合桥4之间设有耦合螺套10，耦合螺套10与耦合桥4固定连接，耦合螺套10被耦合螺钉8穿过。通过改变耦合螺钉8进入耦合盲孔12中的深度，微调窗口的耦合量，当窗口的耦合量微调后，耦合螺钉8也通过螺纹连接在耦合螺母9内，达到耦合螺钉8紧固的目的。

方案二：参考图7、图8，耦合桥4由金属材料制成，在耦合桥4的内部开设有槽4.1，耦合桥4的表面开设有与槽4.1接通的通孔，通孔内设有与其螺纹连接的耦合螺钉8，耦合螺钉8的上端套装在耦合螺母9中，耦合螺母9直接设置在耦合桥4的表面上，耦合螺钉8穿过通孔，其下端设置在槽4.1中。通过改变耦合螺钉8进入内部槽4.1的深度，微调窗口的耦合量，当窗口的耦合量微调后，耦合螺钉8也通过螺纹连接在耦合螺母9及通孔内，达到耦合螺钉8紧固的目的。

它与方案一的区别仅在于耦合桥4自身的结构及是否有耦合螺套10，方案一与方案二的窗口的耦合量的调节结构、调节原理均一致。

本发明中的调谐螺母7与调谐螺套6、耦合螺母9与耦合螺套10可以为一体式结构，直接焊接在介质单腔1和耦合桥4的表面。

本实施例所描述的介质波导滤波器，可只作为一个滤波器使用，它只设有一个信号输入端口和一个信号输出端口。

本实施例所描述的介质波导滤波器，可作为一个双工器使用，每个单独的双工器需设置一个TX发射滤波器和一个RX接收滤波器，其中TX发射滤波器和RX接收滤波器共一个ANT端口，TX发射滤波器、RX接收滤波器其通带范围各不相同，均通过接插件3将信号接入或馈出，也可通过微带线将信号接入或馈出。

本实施例所描述的介质波导滤波器，也可以作为一个多工器使用，每个单独的多工器包括多个滤波器，其中多个滤波器共用一个ANT端口，但其通带范围各不相同，各滤波器均通过接插件3将信号接入或馈出，也可通过微带线将信号接入或馈出。

本实施例所描述的介质波导滤波器，其走腔形式任意，不局限于L型、直线型等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种介质波导滤波器，其特征在于：该介质波导滤波器由多个相互连接的介质单腔(1)组成；所述介质单腔(1)为通过介质材料制成的实心腔体，所述实心腔体的表面设有电磁屏蔽层进行电磁屏蔽；所述介质单腔(1)中设有调谐结构，所述调谐结构由设置在介质单腔(1)中的调谐盲孔(11)和与所述调谐盲孔(11)相配的调谐螺钉(5)组成；所述调谐螺钉(5)的一端设置在调谐盲孔(11)中，调谐螺钉(5)的圆周壁与调谐盲孔(11)之间设有间隙，所述调谐螺钉(5)的另一端端部螺纹连接在调谐螺母(7)内，所述调谐螺母(7)与介质单腔(1)之间设有调谐螺套(6)，所述调谐螺套(6)与介质单腔(1)固定连接，所述调谐螺套(6)被调谐螺钉(5)穿过。

2.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于：所述介质单腔(1)为陶瓷介质材料制成的实心腔体，所述电磁屏蔽层为金属层。

3.根据权利要求1所述的介质波导滤波器，其特征在于：相邻介质单腔(1)通过耦合桥(4)进行连接。

4.根据权利要求3所述的介质波导滤波器，其特征在于：所述耦合桥(4)为与介质单腔(1)同种介质材料制成的实心腔体，所述耦合桥(4)与介质单腔(1)构成一个介质整块。

5.根据权利要求4所述的介质波导滤波器，其特征在于：所述耦合桥(4)设有耦合盲孔(12)，所述耦合盲孔(12)中设有耦合螺钉(8)，所述耦合螺钉(8)的一端设置在耦合盲孔(12)中，耦合螺钉(8)的圆周壁与耦合盲孔(12)之间设有间隙，所述耦合螺钉(8)的另一端端部螺纹连接在耦合螺母(9)内，所述耦合螺母(9)与耦合桥(4)之间设有耦合螺套(10)，所述耦合螺套(10)与耦合桥(4)固定连接，所述耦合螺套(10)被耦合螺钉(8)穿过。

6.根据权利要求3所述的介质波导滤波器，其特征在于：所述耦合桥(4)由金属材料制成。

7.根据权利要求6所述的介质波导滤波器，其特征在于：所述耦 合桥(4)的内部开设有槽(4.1)，所述耦合桥(4)的表面开设有与槽(4.1)接通的通孔，所述通孔内设有与其螺纹连接的耦合螺钉(8)，所述耦合螺钉(8)的上端套装在耦合螺母(9)中，所述耦合螺母(9)设置在耦合桥(4)的表面上，所述耦合螺钉(8)穿过通孔，耦合螺钉(8)的下端设置在槽(4.1)中。