CN105280994A - 一种tm模介质滤波器和多工器 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于无线通信领域，提供了一种TM模介质滤波器和多工器。TM模介质滤波器包括：谐振腔体、介质谐振器、底座、调谐盖板和调谐螺柱，其中，谐振腔体包括一个或多个凹腔，底座固定在凹腔底部，底座的上端面与介质谐振器的下端面固定连接组成一体，调谐盖板固定在谐振腔体的上端面，同时压在介质谐振器的上端面；调谐盖板包括与介质谐振器的上端面以及谐振腔体的上端面接触的第一区域，和没有与介质谐振器的上端面以及谐振腔体的上端面接触的第二区域，第一区域的厚度相对于第二区域的厚度较厚；调谐盖板上在与介质谐振器对应位置设置了螺纹孔，调谐螺柱通过锁紧螺母和螺纹孔安装在调谐盖板上。本发明的TM模介质滤波器具有优良的机械可靠性和优秀的电气性能。
Description
技术领域
本发明属于无线通信领域，尤其涉及一种TM模介质滤波器和多工器。
背景技术
横磁波(TransverseMagnetic,TM)模介质滤波器是射频滤波器行业中的一个重要组成部分。请参阅图1，根据TM模介质滤波器的谐振原理，该类介质滤波器结构方面具有以下两个基本要求：
1)TM模介质滤波器要求介质谐振器11的两端分别与谐振腔12的两端面进行优良的接地；
2)介质谐振器11必须至少一端需要设置弹性连接机构，用于吸收介质谐振器与其他各零件在温度变化时产生的形变。
请参阅图2和图3，现有技术的TM模介质滤波器包括：用于调节谐振频率的螺杆201，锁紧螺母202，上盖203，钎焊204，谐振腔体205，TM介质谐振器206和弹性金属簧片207。TM介质谐振器206为TM介质陶瓷材料制成，在上下两端面上通过特殊工艺镀覆了一层高导电率金属，如银或铜等，一端通过钎焊204固定在上盖203上，另外一端通过弹性金属簧片207与谐振腔体205相连接；上盖203和谐振腔体206通过螺钉或其他方式装配在一起；弹性金属簧片207在整个结构件装配好后会因TM介质谐振器206所施加的装配压力而压缩变形，从而保证了连接的可靠性。TM模介质滤波器在使用过程中各零部件会随周围温度变化产生变形，弹性金属簧片207正是用于吸收因为零部件变形所产生的装配间隙，同时因为自身的导电性能而实现TM介质谐振器206与谐振腔体205的接地。
然而，在使用中发现该结构中的TM介质谐振器206与金属壳体的不同热力学性能，钎焊204的结构无法完全适用滤波器的应用温度范围，同时弹性金属簧片207与TM介质谐振器206以及金属壳体的连接，难以实现电气的高插入损耗和高交调等要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种TM模介质滤波器和多工器，以使TM模介质滤波器具有优良的机械可靠性和优秀的电气性能。
第一方面，本发明提供了一种TM模介质滤波器，所述TM模介质滤波器包括：谐振腔体、介质谐振器、底座、调谐盖板和调谐螺柱，其中，
所述谐振腔体包括一个或多个凹腔，所述底座固定在所述凹腔底部，所述底座的上端面与所述介质谐振器的下端面固定连接组成一体，所述调谐盖板固定在所述谐振腔体的上端面，同时压在所述介质谐振器的上端面；
所述调谐盖板包括与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第一区域，和没有与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第二区域，所述第一区域的厚度相对于第二区域的厚度较厚；
所述调谐盖板上在与所述介质谐振器对应位置设置了螺纹孔，所述调谐螺柱通过锁紧螺母和所述螺纹孔安装在所述调谐盖板上。
第二方面，本发明提供了一种包括上述的TM模介质滤波器的多工器。
在本发明中，由于所述调谐盖板包括与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第一区域，和没有与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第二区域，所述第一区域的厚度相对于第二区域的厚度较厚。因此，较厚的第一区域具有良好的刚性，以确保调谐盖板和谐振腔体与介质谐振器的接触质量；较薄的第二区域具有一定弹性形变的能力，在调谐盖板压接在介质谐振器顶端上后由于过盈配合，第二区域发生弹性变形产生确保压接质量的弹力；同时弹性连接可以吸收介质谐振器302和其他电气元件随温度变化而产生的形变，确保在所有环境温度下调谐盖板和介质谐振器的电气连接。因此，本发明的TM模介质滤波器具有优良的机械可靠性和优秀的电气性能。
附图说明
图1是现有技术中的TM模介质滤波器原理图；
图2是现有技术中的TM模介质滤波器的结构示意图；
图3是现有技术中的TM模介质滤波器的立体结构示意图；
图4是本发明实施例提供的TM模介质滤波器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明实施例提供的TM模介质滤波器包括：谐振腔体、介质谐振器、底座、调谐盖板和调谐螺柱，其中，
所述谐振腔体包括一个或多个凹腔，所述底座固定在所述凹腔底部，所述底座的上端面与所述介质谐振器的下端面固定连接组成一体，所述调谐盖板固定在所述谐振腔体的上端面，同时压在所述介质谐振器的上端面；
所述调谐盖板包括与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第一区域，和没有与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第二区域，所述第一区域的厚度相对于第二区域的厚度较厚；
所述调谐盖板上在与所述介质谐振器对应位置设置了螺纹孔，所述调谐螺柱通过锁紧螺母和所述螺纹孔安装在所述调谐盖板上。
请参阅图4，本发明实施例提供的TM模介质滤波器具体包括：谐振腔体301、介质谐振器302、底座303、调谐盖板304、第一固定螺钉305、调谐螺柱306、锁紧螺母307和第二固定螺钉308。其中，
谐振腔体301包括一个或多个凹腔，谐振腔体301的材料可以是金属或表面可以电镀的工程材料或复合材料，谐振腔体301的表面可以电镀或导电化学转化而形成一层高导电率的导电层，也可以使用材料自身的导电能力，确保射频微波信号在谐振腔体301内部进行低损耗传输。谐振腔体301内的凹腔为用于实现射频信号谐振的谐振空腔，可以是圆形，矩形或其他不规则形状；所述凹腔底部可以是平面或凸台，所述凹腔底部设置有用于固定底座303的螺纹孔，也可以设置凸台、凹槽或安装其他定位结构件等可以用来将底座303固定在所述凹腔底部的结构零件；即，底座303上也可以不设置穿孔。谐振腔体301在凹腔与凹腔之间，以及谐振腔体301周边为谐振腔体壁。所述谐振腔体壁上端面为调谐盖板304的安装面，该表面可以设置螺纹孔，定位销等(图未示)以安装定位调谐盖板304。谐振腔体301按照滤波器电性能要求在部分凹腔之间腔壁上加工出微波信号耦合窗口(图未示)。谐振腔体301还具有如滤波器接头安装孔的其他辅助结构，以便安装用于射频信号输入输出的射频连接器。
介质谐振器302为微波信号TM模谐振介质材料，呈圆柱或方柱，或者多边不规则柱体结构形状；柱体中间具有孔，可以是通孔或盲孔，可以是圆形截面孔或其他截面形状孔。介质谐振器302的柱体的两端面为柱体的横切端面，两端面可以完整的横切面，也可以开设槽以减少与其他配合零件的接触面积；介质谐振器302的柱体的两端面金属化了一层高导电率的金属材料以实现与底座303的钎焊。
底座303为一厚度较薄的圆块或方块或异形块状结构件，可以是一个整体性零件或几个零件组装而成的部件。底座303的材料可以是金属或其他表面可以电镀的工程材料或复合材料。而且底座303的表面可以电镀或导电化学转化而形成一层高导电率的导电层，也可以使用材料自身的导电能力，确保射频微波信号在底座303的表面进行低损耗传输。底座303的上端面与介质谐振器302的柱体的下端面钎焊连接组成一体，或者采用其他固定方式连接组成一体。底座303上设置有穿孔，第一固定螺钉305通过该穿孔和谐振腔体301上的螺纹孔配合，将底座303与介质谐振器302固定在谐振腔体301上。
调谐盖板304是板状零件，可以是一个整体性零件或几个零件组装而成的部件，材料可以是金属或其他表面可以电镀的工程材料或复合材料。零件全表面或仅在传输电信号区域进行电镀或导电化学转化而形成一层高导电率导电层，也可以不电镀而使用高导电率材料。调谐盖板304通过第二固定螺钉308固定在谐振腔体301上端面以封闭谐振腔体301上的谐振腔，同时压在介质谐振器302上端面，以实现介质谐振器302上端面的接地。调谐盖板304包括与介质谐振器302上端面以及谐振腔体301上端面接触的第一区域3041，和其他没有与介质谐振器302上端面以及谐振腔体301上端面接触的第二区域3042，其中，第一区域3041的厚度相对于第二区域3042的厚度较厚。较厚的第一区域3041具有良好的刚性，以确保调谐盖板304和谐振腔体301与介质谐振器302的接触质量；较薄的第二区域3042具有一定弹性形变的能力，在调谐盖板304压接在介质谐振器302顶端上后由于过盈配合，第二区域3042发生弹性变形产生确保压接质量的弹力；同时弹性连接可以吸收介质谐振器302和其他电气元件随温度变化而产生的形变，确保在所有环境温度下调谐盖板304和介质谐振器302的电气连接。调谐盖板304上在与介质谐振器302对应位置，以及与谐振腔体301的凹腔之间的窗口对应位置设置了螺纹孔用于安装调谐螺柱306，以实现对整个TM模介质滤波器电信号的调节。在TM模介质滤波器调试完后，调谐螺柱306通过锁紧螺母307锁紧在调谐盖板304上。调谐螺柱306为金属材料或其他工程材料，可以为全螺纹或部分螺纹。调谐螺柱306用于调节TM模介质滤波器的电性能。
第一固定螺钉305和第二固定螺钉308为普通不锈钢螺钉或其他可以通过螺纹连接的螺钉。第二固定螺钉308采用的螺纹固定方式只是调谐盖板304与谐振腔体301连接的一种方式，调谐盖板304与谐振腔体301之间也可以使用焊接，压接等方式固定连接。
在本发明实施例中，由于所述调谐盖板包括与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第一区域，和没有与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第二区域，所述第一区域的厚度相对于第二区域的厚度较厚。因此，较厚的第一区域具有良好的刚性，以确保调谐盖板和谐振腔体与介质谐振器的接触质量；较薄的第二区域具有一定弹性形变的能力，在调谐盖板压接在介质谐振器顶端上后由于过盈配合，第二区域发生弹性变形产生确保压接质量的弹力；同时弹性连接可以吸收介质谐振器302和其他电气元件随温度变化而产生的形变，确保在所有环境温度下调谐盖板和介质谐振器的电气连接。另外，底座的上端面与介质谐振器的下端面通过钎焊连接组成一体，然后通过第一固定螺钉将底座与介质谐振器固定在谐振腔体上。因此实现了将介质谐振器的固定结构和弹性连接分开独立实现。
本发明实施例还提供了一种包括上述TM模介质滤波器的多工器。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种TM模介质滤波器，其特征在于，所述TM模介质滤波器包括：谐振腔体、介质谐振器、底座、调谐盖板和调谐螺柱，其中，
所述谐振腔体包括一个或多个凹腔，所述底座固定在所述凹腔底部，所述底座的上端面与所述介质谐振器的下端面固定连接组成一体，所述调谐盖板固定在所述谐振腔体的上端面，同时压在所述介质谐振器的上端面；
所述调谐盖板包括与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第一区域，和没有与所述介质谐振器的上端面以及所述谐振腔体的上端面接触的第二区域，所述第一区域的厚度相对于第二区域的厚度较厚；
所述调谐盖板上在与所述介质谐振器对应位置设置了螺纹孔，所述调谐螺柱通过锁紧螺母和所述螺纹孔安装在所述调谐盖板上。
2.如权利要求1所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述谐振腔体的上端面设置有螺纹孔，所述调谐盖板是通过第二固定螺钉和所述螺纹孔固定在所述谐振腔体的上端面。
3.如权利要求1所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述谐振腔体的上端面设置有定位销，所述调谐盖板是通过压接方式固定在所述谐振腔体的上端面。
4.如权利要求1所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述调谐盖板是通过焊接方式固定在所述谐振腔体的上端面。
5.如权利要求1至4任一项所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述介质谐振器的柱体的两端面为柱体的横切端面，两端面是完整的横切面或者是开设了槽的横切面。
6.如权利要求1至4任一项所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述凹腔底部设置有用于固定所述底座的螺纹孔，所述底座上设置有穿孔，第一固定螺钉通过所述穿孔和所述螺纹孔配合，将所述底座与所述介质谐振器固定在所述谐振腔体上。
7.如权利要求1至4任一项所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述谐振腔体还具有接头安装孔。
8.如权利要求1至4任一项所述的TM模介质滤波器，其特征在于，所述底座的上端面与所述介质谐振器的下端面通过钎焊连接组成一体。
9.一种包括权利要求1所述的TM模介质滤波器的多工器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160127 |