一种TE01混合腔滤波器装置
技术领域
本发明涉及微波射频无源器件如滤波器、双工器、合路器的设计领域,具体涉及TE01介质与同轴金属谐振腔混合腔滤波器、双工器、合路器领域,更具体的涉及一种TE01介质谐振腔滤波器谐波改善、成本降低的装置。
背景技术
近年来,随着通信快速发展,对腔体无源器件的要求越来越高,特别是随着3G制式WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA第三代移动通信系统大规模的建设,及第四代移动通信LTE也将逐渐商用化,由于频谱资源的最大化利用并增大了下行发射功率,尤其是现在基站共址建设增多,收到越来越明显的干扰,国内传统的无源同轴金属谐振腔合路器由于存在着无载Q值过小、插入损耗过大,带外抑制小、对温度适应性差等一系列问题,已经无法满足移动通信3G和4G领域对产品高性能、小型化和低成本的需求,以至于收到越来越明显的干扰,手机接入困难,掉话率严重,网络不能正常运行。
微波陶瓷介质滤波器、双工器、合路器由于具有插入损耗小、温度系数稳定及体积小等优势成为无源器件高性能小型化的发展方向,采用中介高Q微波介质陶瓷实现介质滤波器可以轻易地实现低插入损耗,高带外抑制等功能,可以消除其它各种信号干扰,尤其是对隔离度不足或信号覆盖范围较小的信号,可广泛应用于用户量大、信号覆盖广,隔离度不易处理的覆盖区域。
中介TE01介质谐振器具有更高的Q值优势,同时TE01介质谐振器高次模与主模相隔较近,且生产成本较高,在设计时如果采用全部TE01介质谐振器会带来近代高次谐波干扰及成本过高及实现带宽过窄、耦合结构设计复杂等一系列问题。而采用带通TE01介质腔体滤波器加同轴金属腔带通滤波器来实现对近代高次谐波抑制,但加载同轴金属腔带通滤波器会增大器件的体积,增大插入损耗,同时会增大生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术的不足和缺陷,提出了一种TE01介质谐振器与同轴金属谐振器混合腔滤波器实现结构,该结合TE01介质谐振器高Q值及温度系数稳定与同轴金属谐振器高次模与主模相隔较远等优势的一种混合结构,该结构采用TE01介质谐振器与同轴金属谐振器相互交叉排列,TE01介质谐振器装配在腔体侧面,通过移动调谐板来改变其与TE01介质谐振器的间距来实现对TE01介质谐振器频率调谐。本装置适用于在体积受限条件下,能满足带外抑制,但无法实现插入损耗的金属谐振腔滤波器、双工器、合路器等金属谐振腔器件,同时也适用于在体积受限条件下,能满足带外抑制、插入损耗,但无法满足较大相对带宽所需耦合系数的TE01介质谐振腔滤波器、双工器、合路器等器件。
本发明所采用的技术方案:
一种TE01混合腔滤波器装置,包括腔体(1)、盖板(2)、四个金属谐振器(3.1、3.2、3.3、3.4)、三个TE01模介质谐振器(12)、三个调谐板(15);腔体(1)与盖板(2)形成密闭的空间,金属谐振器(3.1、3.2、3.3、3.4)和TE01模介质谐振器(12)均位于腔体内,四个金属谐振器(3.1、3.2、3.3、3.4)位于一条直线上,三个TE01模介质谐振器(12)位于一条直线上,两个相邻的金属谐振器(3)与一个TE01模介质谐振器呈“V”字形状排列,共形成三个“V”字形状;调谐板(15)设置在盖板(2)上,每个调谐板(15)分别与一个TE01模介质谐振器(12)相对应,通过在盖板上移动调谐板(15)实现对TE01模介质谐振器(12)的频率调谐;盖板(2)上设置有四个调谐螺杆(8)和六个耦合螺杆(13),四个调谐螺杆(8)位于一条直线上,每个调谐螺杆(8)分别与一个金属谐振器(3)相对应,通过在盖板(2)上旋进或旋出调谐螺杆(8)来改变调谐螺杆(8)在腔体(1)内的长度实现对金属谐振器(3)的频率调谐;六个耦合螺杆(13)位于一条直线上,每个耦合螺杆(13)位于“V”字形的一个边上,通过在盖板上旋进或旋出耦合螺杆(13)来改变耦合螺杆(13)在腔体(1)内的长度实现调节金属谐振器(3)与TE01模介质谐振器(12)间的耦合量。
所述盖板(2)上设置有四个调谐螺纹孔(2.1)、六个耦合螺纹孔(2.2)、三个调谐槽(2.3)、六个螺孔(2.4);调谐螺纹孔(2.1)用于安装调谐螺杆(8),耦合螺纹孔(2.2)用于安装耦合螺杆、调谐槽(2.3)和螺孔(2.4)用于安装调谐板,每个调谐槽(2.3)的两侧各有一个螺孔(2.4)。
所述调谐板(15)包括介质盘(15.1)、介质盘定位孔(15.2)、板(15.3)、连接杆(15.4)、连接杆定位槽(15.5)、紧固孔(15.6);板(15.3)上有两个紧固孔(15.6),连接杆(15.4)一端与板(15.3)连接、另一端通过介质盘定位孔(15.2)和连接杆定位槽(15.5)与介质盘(15.1)连接;介质盘(15.1)位于腔体(1)内,板(15.3)位于腔体(1)外;
将调谐板(15)安装在盖板上时,先由上至下将连接杆(15.4)装入调谐槽(2.3)并穿过盖板(2),使板(15.3)与盖板(2)贴合,两个紧固孔(15.6)与调谐槽(2.3)两侧的螺孔(2.4)分别对应,将紧固孔(15.6)与螺孔(2.4)通过螺钉(11)活动连接;然后将介质盘定位孔(15.2)与连接杆定位槽(15.5)连接实现介质盘(15.1)与连接杆(15.4)的定位连接。
所述调谐板(15)的板(15.3)在盖板(2)上的调谐槽(2.3)中滑动用于改变腔体(1)内的介质盘(15.1)与TE01模介质谐振器(12)的间距。
还包括一体化飞杆(4)、两个连接器、镀银螺钉(6)、抽头片、三个飞杆座(14);每个飞杆座(14)固定在腔体(1)内的两个金属谐振器中间;一体化飞杆(4)固定在飞杆座(14)上;连接器包括输入端口(5.1)、输出端口(5.2),输入端口(5.1)、输出端口(5.2)位于腔体(1)外部的两端;抽头片包括输入抽头片(7.1)、输出抽头片(7.2),输入抽头片(7.1)的一端通过镀银螺钉(6)与输入端口(5.1)连接,另一端与第一金属谐振器(3.1)连接,输出抽头片(7.2)的一端通过镀银螺钉(6)与输出端口(5.2)连接,另一端与第四金属谐振器四连接。
所述一体化飞杆(4)为一体化结构,一体化飞杆4上设置有定位杆(4.1);所述飞杆座(14)包括定位孔(14.1)、卡槽(14.2);定位杆(4.1)卡在杆座(14)的定位孔(14.1)上,定位孔(14.1)用于卡住定位杆(4.1)以紧固一体化飞杆(4);卡槽(14.2)用于将飞杆座(14)安装在腔体(1)上。
本发明的有益效果为:
本发明采用耦合螺杆,结构简单,容易实现,TE01混合腔滤波器的耦合结构在盖板上通过调谐耦合螺杆实现,无需在腔体侧面装配耦合螺杆来增大TE01介质谐振器间耦合系数;带大更宽,由于TE01介质谐振器装配到腔体侧面,与金属谐振腔谐振器的场分布同放行,可增大TE01介质谐振器与金属谐振腔谐振器的耦合系数,可实现更大带宽;更好的谐波抑制,结合TE01介质谐振器高Q值及温度系数稳定与同轴金属谐振器高次模与主模相隔较远等优势的一种相互交叉排列混合结构,可更好的抑制谐波;更小的空间,采用TE01介质谐振器与同轴金属谐振器相互交叉排列,避免采用在TE01介质谐振器前级加载同轴金属腔带通滤波器抑制高次谐波抑制,可实现更小的体积。
附图说明
图1为本发明的整体示意图;
图2为本发明的俯视图,其中,将盖板省略,以使腔体内部结构更清晰;
图3a为本发明中调谐板整体示意图;
图3b为调谐板部分示意图;
图3c为调谐板介质盘示意图;
图4a为盖板的俯视图;
图4b为盖板的仰视图;
图4c为盖板的结构图;
图5a为飞杆座的示意图;
图5b为一体化飞杆的示意图;
图5c为一体化飞杆和飞杆座装在一起的结构示意图;
其中,1—腔体,2—盖板,2.1—调谐螺纹孔,2.2—耦合螺纹孔,2.3—调谐槽,2.4—螺孔,3—金属谐振器,3.1—第一金属谐振器,3.2—第二金属谐振器,3.3—第三金属谐振器,3.4—第四金属谐振器,4—一体化飞杆,4.1—定位杆,5.1—输入端口,5.2—输出端口,6—镀银螺钉,7.1—输入抽头片,7.2—输出抽头片,8—调谐螺杆,9—螺母,10—沉头螺钉,11—盘头螺钉,12—TE01模介质谐振器,13—耦合螺杆,14—飞杆座,14.1—定位孔,14.2—卡槽,15—调谐板,15.1—介质盘,15.2—介质盘定位孔,15.3—板,15.4—连接杆,15.5—连接杆定位槽,15.6—紧固孔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
图1、2为TE01混合腔滤波器装置的示意图,对TE01混合腔滤波器装置进行剖析,从图中可以清晰的得到该装置包括腔体1、盖板2、金属谐振器3、一体化飞杆4、连接器、镀银螺钉6、抽头片、调谐螺杆8、螺母9、沉头螺钉10、盘头螺钉11、TE01模介质谐振器12、耦合螺杆13、飞杆座14、移动调谐板15。
N型连接器包括输入端口5.1和输出端口5.2,用于将射频信号的进行输入或输出。
抽头片包括输入抽头片7.1和输出抽头片7.2,输入抽头片7.1与输入端口5.1通过镀银螺钉6紧固连接,输出抽头片7.2与输出端口5.2通过镀银螺钉6紧固连接。
输入端口5.1与输入抽头片7.1通过镀银螺钉6紧固连接用于将射频信号的进行输入,输出端口5.2与输出抽头片7.2通过镀银螺钉6紧固连接用于将射频信号的进行输出,飞杆4为一体化结构,飞杆座14用于卡紧飞杆4,紧固在金属谐振器3之间的腔体卡槽上用于实现容性交叉耦合。
如图5所示:一体化飞杆4为一体化结构,一体化飞杆4上设置有定位杆4.1;所述飞杆座14包括定位孔14.1、卡槽14.2;定位杆4.1卡在杆座14的定位孔14.1上,定位孔14.1用于卡住定位杆4.1以紧固一体化飞杆4;卡槽14.2用于将飞杆座14安装在腔体1上。
金属谐振器3与TE01模介质谐振器12相互交叉排列,所述金属谐振器3为同轴腔金属谐振器,通过旋进或旋出调谐螺杆8来改变调谐螺杆8在腔体1内的长度实现对金属谐振器3的频率调谐。所述TE01模介质谐振器12为TE01模介质谐振器,且TE01模介质谐振器12通过沉头螺钉10紧固在腔体1侧面,通过移动调谐板15来改变其与TE01模介质谐振器12的间距来实现对TE01模介质谐振器12的频率调谐。所述耦合螺杆13分别置于调谐螺杆8间,通过旋进或旋出耦合螺杆13来改变耦合螺杆13在腔体1内的长度实现调节金属谐振器3与TE01模介质谐振器12间的耦合量。
如图3a、3b、3c为TE01混合腔滤波器调谐板15装置示意图,从图中可以清晰的得到调谐板15上有介质盘15.1、介质盘定位孔15.2、板15.3、连接杆15.4、连接杆定位槽15.5、紧固孔15.6。
先将调谐板15的连接杆15.4装入调谐槽2.3并穿入盖板2,然后在介质盘定位孔15.2与连接杆定位槽15.5间通过特种胶水将介质盘15.1与连接杆15.4实现定位连接,通过移动板15.3来改变介质盘15.1与TE01模介质谐振器12的间距实现调频,最后可通过螺钉11紧固在螺孔2.4将调谐板15紧固在盖板2上。
如图4a、4b为TE01混合腔滤波器盖板装2置示意图,从图中可以清晰的得到盖板2上有调谐螺纹孔2.1、耦合螺纹孔2.2、调谐槽2.3、螺孔2.4。
调谐螺纹孔2.1主要主要装置调谐螺杆8,可通过螺母9将调谐螺杆8紧固在盖板调谐螺纹孔2.1上;耦合螺纹孔2.2主要装置耦合螺杆13,可通过螺母9将耦合螺杆13紧固在盖板耦合螺纹孔2.2上;调谐槽2.3主要装置调谐板15,所诉调谐板15可在调谐槽2.3上滑动用于改变与TE01模介质谐振器12的间距,可通过螺钉11紧固在螺孔2.4将调谐板15紧固在盖板2上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。