CN105304988B - 一种腔体滤波器 - Google Patents

Abstract

一种腔体滤波器，包括腔体、盖板和调谐自锁螺钉，所述盖板用于封盖腔体滤波器的腔体，盖板包括盖板本体，盖板本体采用铝材，所述盖板本体上设有调谐螺纹孔，调谐螺纹孔具体为向腔体方向延伸的与盖板本体一体成型的凸台，调谐自锁螺钉分为头部和杆部，自锁螺钉采用铜制作而成，螺钉一端为头部，另一端为杆部，螺钉的头部设有螺纹形成螺丝，该螺纹设有两套，上下两套螺纹的螺距P都相同，上螺纹的直径大于下螺纹的直径，两个螺纹之间的部分直径为杆部直径的40%—70%,本发明设计的滤波器兼顾成本和调谐性能。

Description

一种腔体滤波器

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种腔体滤波器。

背景技术

目前，腔体滤波器的信号处理通常由滤波器盖板上的调谐自锁螺钉来完成，一般来讲调谐螺钉处理的问题为信号互调的问题，具体是指两个不同频率信号，在某一系统内叠加而产生的新的频率的信号。

当前常见的滤波器包括腔体、盖板和调谐自锁螺钉等部件，滤波器盖板现在大都采用在板材上冲压成孔的方式来加工出调谐孔，一方面用冲压的方式加工出螺纹孔次品率高，太高了制造成本，另一方面冲压出的调谐孔还需另外安装上调谐螺套，调谐螺套采用焊接、压铆、胶粘等方式固定在调谐孔上，调谐螺套的安装不但需要人工成本和加工成本，同时，这种在调谐孔上另外加装的调谐螺套并不稳定，经过一段时间后就容易产生松动，而且调谐孔与调谐螺套的接口也并不平整，最终影响实际的调谐效果。

发明内容

本发明旨在提供一种腔体滤波器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，一种腔体滤波器，包括腔体、盖板和调谐自锁螺钉，所述盖板用于封盖腔体滤波器的腔体，盖板包括盖板本体，盖板本体采用铜铝合金，该合金为铜铝复合一体化合金，即一面为铜，一面为铝，使用时铝面对准腔体，所述盖板本体上设有调谐螺纹孔，调谐螺纹孔具体为向腔体方向延伸的与盖板本体一体成型的凸台，凸台的中间部分中空，凸台的内圈为铜、外圈为铝，凸台内部沿其轴线方向设有螺纹孔，所述凸台内部沿其轴线方向还设有与螺纹孔相接的调谐孔，该调谐孔相对于螺纹孔更接近滤波器的腔体，调谐孔的直径小于滤波器调谐自锁螺钉的直径；调谐自锁螺钉分为头部和杆部，自锁螺钉采用铜制作而成，螺钉一端为头部，另一端为杆部，杆部伸入滤波器的腔体内调谐射频参数，头部将自锁螺钉固定在滤波器的盖板上，头部顶端设有用于接纳螺丝刀并根据该螺丝刀的驱动使调谐螺钉旋入腔体滤波器内部的接纳槽，螺钉的头部设有螺纹形成螺丝，该螺纹设有两段，螺纹形成的螺丝的直径≥M4，两段螺纹之间并不相连，上下两段螺纹的螺距P都相同，上螺纹的直径大于下螺纹的直径，上螺纹与下螺纹的直径比为1.01：1—1.1：1，两个螺纹之间的部分直径为杆部直径的40%—70%。

作为优选，所述盖板本体的厚度为1-3mm。

作为优选，所述凸台的高度为1-20mm。

作为优选，所述凸台内部螺纹孔形成的螺套适用M4-M10规格的调谐自锁螺钉。

作为优选，所述盖板本体采用的铜铝合金中包含10-20%的铜，剩余成分为铝。

作为优选，所述盖板本体采用的铜铝合金中包含10%的铜和90%的铝。

作为优选，所述盖板本体上还设有盖板螺钉孔，盖板通过穿过盖板螺钉孔的螺钉固定在腔体上。

作为优选，自锁螺钉采用的铜的光洁度≤0.8，制作自锁螺钉的铜材为H65。

作为优选，所述两个螺纹之间的间距为0.1-2mm，上螺纹与下螺纹在轴线方向上会产生一个位移量，该位移量S设定为上螺纹原先向下延伸所处的位置与实际下螺纹位置产生的偏差，所述位移量S的大小为0.1P—0.8P。

作为优选，接纳槽为内六角状，螺钉顶部环绕接纳槽的部分均匀分布有六条槽延伸至接纳槽内部。

相对于传统的腔体滤波器，本发明全部采用铜铝合金来作为盖板本体的材料，市场上常见的滤波器盖板大都采用表面电镀铜或纯铜的板材，而无论是纯铜还是电镀铜的成本都相对较高，使用铜铝合金一方面是因为占比多数的铝材相对便宜，使用铝来制造盖板可以极大地节省材料成本，另一方面铝和铜的质地较软，加工起来容易，也节省了加工成本，同时出于利用铜良好的导电性的考虑，铜铝合金在节省成本的同时还能起到与纯铜板材一样的导电效果，因为本发明的盖板还设置了调谐螺纹孔即向腔体方向延伸的与盖板本体一体成型的中间部分中空的凸台，凸台的内圈为铜、外圈为铝，凸台内部与调解螺钉接触的部分为铜，不会影响实际的导电效果；而本发明使用凸台来代替传统的调谐孔与调谐螺套的组合，是因为加工出凸台只需对盖板本体进行拉伸即可，使用机床就能自动完成调谐螺纹孔的加工，不用再另外通过冲压出调谐孔和固定调谐螺套两套工序，该调谐螺纹孔是通过盖板本体的材料加工出来的，本发明在节省工序的同时还不会浪费材料，且一体成型的凸台十分稳固，不会影响调谐的效果；考虑到当前滤波器调谐的实际需求，调谐自锁螺钉的规格目前为M4-M10，而据此，由于盖板采用的铜铝合金延伸性较好，盖板的厚度只需控制在1-3mm即可，盖板轻便且不影响使用效果，进一步节省了材料成本，凸台的高度也可以控制在1-20mm，足以满足自锁螺钉的使用要求；本发明凸台内部沿其轴线方向还设有与螺纹孔相接的调谐孔，该调谐孔相对于螺纹孔更接近滤波器的腔体，调谐孔的直径小于滤波器调谐自锁螺钉的直径，凸台内圈的内壁与调谐螺钉之间形成电容，使得盖板上得以引入平板电容的效应，减小调谐螺钉与盖板结合部位的电流密度，降低因调谐螺钉与盖板接触不良产生的互调信号电平，提高腔体滤波器的互调直通率，螺钉的前端向下脱离螺纹孔进入调谐孔区时会挤开调谐孔，而调谐孔直径小于螺纹孔，考虑到调谐孔的材料为铜，铜良好的弹力会促使调谐孔向内挤压更好地锁住自锁螺钉，滤波器盖板也不需要另外安装一个弹性金属片，节省了材料和人工；本发明还设计了一种新的调谐自锁螺钉，螺钉的头部设有螺纹形成螺丝，该螺纹设有两段，根据腔体滤波器的调频范围和实际使用需求，本发明螺纹形成的螺丝的直径≥M4，相应的螺钉的高度控制在1-20mm即可，本发明的两段螺纹并不相连，由于本发明采用铜来制作螺钉，铜本身具有良好的导电性和延展性，又本发明设计的两个螺纹螺距P都相同，上螺纹的直径大于下螺纹的直径，上螺纹与下螺纹的直径比为1.01：1—1.1：1，由于上下螺纹的直径不同，螺丝刀驱使螺钉旋入腔体滤波器过程中螺钉头部受到的力就不再均匀分布，由于两个螺纹形成一个轻微的错位，这样螺丝刀驱动螺钉旋入腔体滤波器内部的过程中螺钉头部会产生轻微的形变，因为螺钉头部受到的力并不是均匀分布的，会有一定的偏离，且两个错位的螺纹在受到螺丝刀的挤压力后会以两个螺纹之间的部分为中心产生恢复原先形状的恢复力抵住滤波器的腔体，从而完成螺钉的自锁，上螺纹与下螺纹在轴线方向上会产生一个位移量，该位移量S设定为上螺纹原先向下延伸所处的位置与实际下螺纹位置产生的偏差，所述位移量S的大小为0.1P—0.8P，由于该偏移量的存在，会加大螺丝刀驱使力的不均匀，同时，考虑到实际的自锁效果，螺纹之间的部分直径为杆部直径的40%—70%，因为这一部分直径过窄时会有断裂的危险，同时两个螺纹的恢复力会有一定程度上的抵消，而这一部分直径过宽时两个螺纹产生的挤压力又不够，自锁效果不明显，另外，本发明用来制造螺钉的铜材为H65，软硬适中，其铜含量也可以满足调谐的需求，铜材光洁度≤0.8，保证螺钉表面与滤波器盖板的摩擦系数，确保自锁效果，同时又不会影响调谐的效果，考虑到螺钉的高度和直径，两个螺纹之间的间距控制在0.1—2mm即可，而螺钉顶部的接纳槽为内六角状，螺钉顶部环绕接纳槽的部分均匀分布有六条槽延伸至接纳槽内部，这一形状更方便螺钉的顶部形变以取得更好的自锁效果。

附图说明

图1为本发明是实施例的示意图；

图2为本发明盖板的示意图；

图3为本发明调谐螺纹孔的示意图；

图4为本发明调谐自锁螺钉的结构示意图;

图5为本发明调谐自锁螺钉的局部放大图；

图6为本发明调谐自锁螺钉的剖视图。

图中：1、盖板本体；2、凸台；3、螺纹孔；4、调谐孔；5、盖板螺钉孔；6、头部；7、杆部；8、接纳槽；9、螺纹；91、上螺纹；92、下螺纹；10、腔体；11、自锁螺钉。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照图1至图6描述根据本发明实施例的一种腔体滤波器，包括腔体10、盖板和调谐自锁螺钉11，所述盖板用于封盖腔体滤波器的腔体10，盖板包括盖板本体1，盖板本体1采用铜铝合金，该合金为铜铝复合一体化合金，即一面为铜，一面为铝，使用时铝面对准腔体10，所述盖板本体1上设有调谐螺纹孔，调谐螺纹孔具体为向腔体方向延伸的与盖板本体一体成型的凸台2，凸台2的中间部分中空，凸台2的内圈为铜、外圈为铝，凸台2内部沿其轴线方向设有螺纹孔3，所述凸台2内部沿其轴线方向还设有与螺纹孔3相接的调谐孔4，该调谐孔4相对于螺纹孔3更接近滤波器的腔体10，调谐孔4的直径小于滤波器调谐自锁螺钉11的直径；调谐自锁螺钉11分为头部6和杆部7，自锁螺钉11采用铜制作而成，螺钉11一端为头部6，另一端为杆部7，杆部7伸入滤波器的腔体10内调谐射频参数，头部6将自锁螺钉11固定在滤波器的盖板上，头部6顶端设有用于接纳螺丝刀并根据该螺丝刀的驱动使调谐螺钉11旋入腔体滤波器内部的接纳槽8，螺钉的头部6设有螺纹9形成螺丝，该螺纹9设有两段，螺纹9形成的螺丝的直径≥M4，两段螺纹9之间并不相连，上下两段螺纹的螺距P都相同，上螺纹91的直径大于下螺纹92的直径，上螺纹91与下螺纹92的直径比为1.01：1—1.1：1，两个螺纹9之间的部分直径为杆部直径的40%—70%。

作为优选，所述盖板本体1的厚度为1-3mm。

作为优选，所述凸台2的高度为1-20mm。

作为优选，所述凸台2内部螺纹孔3形成的螺套适用M4-M10规格的调谐自锁螺钉。

作为优选，所述盖板本体1采用的铜铝合金中包含10-20%的铜，剩余成分为铝。

作为优选，所述盖板本体1采用的铜铝合金中包含10%的铜和90%的铝。

作为优选，所述盖板本体1上还设有盖板螺钉孔5，盖板通过穿过盖板螺钉孔的螺钉固定在腔体上。

作为优选，自锁螺钉11采用的铜的光洁度≤0.8，制作自锁螺钉11的铜材为H65。

作为优选，所述两个螺纹9之间的间距为0.1-2mm，上螺纹91与下螺纹92在轴线方向上会产生一个位移量，该位移量S设定为上螺纹91原先向下延伸所处的位置与实际下螺纹92位置产生的偏差，所述位移量S的大小为0.1P—0.8P。

作为优选，接纳槽8为内六角状，螺钉11顶部环绕接纳槽8的部分均匀分布有六条槽延伸至接纳槽8内部。

相对于传统的腔体滤波器，本发明全部采用铜铝合金来作为盖板本体的材料，市场上常见的滤波器盖板大都采用表面电镀铜或纯铜的板材，而无论是纯铜还是电镀铜的成本都相对较高，使用铜铝合金一方面是因为占比多数的铝材相对便宜，使用铝来制造盖板可以极大地节省材料成本，另一方面铝和铜的质地较软，加工起来容易，也节省了加工成本，同时出于利用铜良好的导电性的考虑，铜铝合金在节省成本的同时还能起到与纯铜板材一样的导电效果，因为本发明的盖板还设置了调谐螺纹孔即向腔体方向延伸的与盖板本体一体成型的中间部分中空的凸台，凸台的内圈为铜、外圈为铝，凸台内部与调解螺钉接触的部分为铜，不会影响实际的导电效果；而本发明使用凸台来代替传统的调谐孔与调谐螺套的组合，是因为加工出凸台只需对盖板本体进行拉伸即可，使用机床就能自动完成调谐螺纹孔的加工，不用再另外通过冲压出调谐孔和固定调谐螺套两套工序，该调谐螺纹孔是通过盖板本体的材料加工出来的，本发明在节省工序的同时还不会浪费材料，且一体成型的凸台十分稳固，不会影响调谐的效果；考虑到当前滤波器调谐的实际需求，调谐自锁螺钉的规格目前为M4-M10，而据此，由于盖板采用的铜铝合金延伸性较好，盖板的厚度只需控制在1-3mm即可，盖板轻便且不影响使用效果，进一步节省了材料成本，凸台的高度也可以控制在1-20mm，足以满足自锁螺钉的使用要求；本发明凸台内部沿其轴线方向还设有与螺纹孔相接的调谐孔，该调谐孔相对于螺纹孔更接近滤波器的腔体，调谐孔的直径小于滤波器调谐自锁螺钉的直径，凸台内圈的内壁与调谐螺钉之间形成电容，使得盖板上得以引入平板电容的效应，减小调谐螺钉与盖板结合部位的电流密度，降低因调谐螺钉与盖板接触不良产生的互调信号电平，提高腔体滤波器的互调直通率，螺钉的前端向下脱离螺纹孔进入调谐孔区时会挤开调谐孔，而调谐孔直径小于螺纹孔，考虑到调谐孔的材料为铜，铜良好的弹力会促使调谐孔向内挤压更好地锁住自锁螺钉，滤波器盖板也不需要另外安装一个弹性金属片，节省了材料和人工；本发明还设计了一种新的调谐自锁螺钉，螺钉的头部设有螺纹形成螺丝，该螺纹设有两段，根据腔体滤波器的调频范围和实际使用需求，本发明螺纹形成的螺丝的直径≥M4，相应的螺钉的高度控制在1-20mm即可，本发明的两段螺纹并不相连，由于本发明采用铜来制作螺钉，铜本身具有良好的导电性和延展性，又本发明设计的两个螺纹螺距P都相同，上螺纹的直径大于下螺纹的直径，上螺纹与下螺纹的直径比为1.01：1—1.1：1，由于上下螺纹的直径不同，螺丝刀驱使螺钉旋入腔体滤波器过程中螺钉头部受到的力就不再均匀分布，由于两个螺纹形成一个轻微的错位，这样螺丝刀驱动螺钉旋入腔体滤波器内部的过程中螺钉头部会产生轻微的形变，因为螺钉头部受到的力并不是均匀分布的，会有一定的偏离，且两个错位的螺纹在受到螺丝刀的挤压力后会以两个螺纹之间的部分为中心产生恢复原先形状的恢复力抵住滤波器的腔体，从而完成螺钉的自锁，上螺纹与下螺纹在轴线方向上会产生一个位移量，该位移量S设定为上螺纹原先向下延伸所处的位置与实际下螺纹位置产生的偏差，所述位移量S的大小为0.1P—0.8P，由于该偏移量的存在，会加大螺丝刀驱使力的不均匀，同时，考虑到实际的自锁效果，螺纹之间的部分直径为杆部直径的40%—70%，因为这一部分直径过窄时会有断裂的危险，同时两个螺纹的恢复力会有一定程度上的抵消，而这一部分直径过宽时两个螺纹产生的挤压力又不够，自锁效果不明显，另外，本发明用来制造螺钉的铜材为H65，软硬适中，其铜含量也可以满足调谐的需求，铜材光洁度≤0.8，保证螺钉表面与滤波器盖板的摩擦系数，确保自锁效果，同时又不会影响调谐的效果，考虑到螺钉的高度和直径，两个螺纹之间的间距控制在0.1—2mm即可，而螺钉顶部的接纳槽为内六角状，螺钉顶部环绕接纳槽的部分均匀分布有六条槽延伸至接纳槽内部，这一形状更方便螺钉的顶部形变以取得更好的自锁效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种腔体滤波器，包括腔体、盖板和调谐自锁螺钉，所述盖板用于封盖腔体滤波器的腔体，盖板包括盖板本体，其特征在于，盖板本体采用铜铝合金，该合金为铜铝复合一体化合金，即一面为铜，一面为铝，使用时铝面对准腔体，所述盖板本体上设有调谐螺纹孔，调谐螺纹孔具体为向腔体方向延伸的与盖板本体一体成型的凸台，凸台的中间部分中空，凸台的内圈为铜、外圈为铝，凸台内部沿其轴线方向设有螺纹孔，所述凸台内部沿其轴线方向还设有与螺纹孔相接的调谐孔，该调谐孔相对于螺纹孔更接近滤波器的腔体，调谐孔的直径小于滤波器调谐自锁螺钉的直径；调谐自锁螺钉分为头部和杆部，自锁螺钉采用铜制作而成，制作自锁螺钉的铜材为H65，铜的光洁度≤0.8，螺钉一端为头部，另一端为杆部，杆部伸入滤波器的腔体内调谐射频参数，头部将自锁螺钉固定在滤波器的盖板上，头部顶端设有用于接纳螺丝刀并根据该螺丝刀的驱动使调谐螺钉旋入腔体滤波器内部的接纳槽，螺钉的头部设有螺纹形成螺丝，该螺纹设有两段，螺纹形成的螺丝的直径≥M4，两段螺纹之间并不相连，上下两段螺纹的螺距P都相同，上螺纹的直径大于下螺纹的直径，上螺纹与下螺纹的直径比为1.01：1—1.1：1，两个螺纹之间的部分直径为杆部直径的40%—70%。

2.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述盖板本体的厚度为1-3mm。

3.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述凸台的高度为1-20mm。

4.根据权利要求2或3所述的腔体滤波器，其特征在于，所述凸台内部螺纹孔形成的螺套适用M4-M10规格的调谐自锁螺钉。

5.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述盖板本体采用的铜铝合金中包含10-20%的铜，剩余成分为铝。

6.根据权利要求1或5所述的腔体滤波器，其特征在于，所述盖板本体采用的铜铝合金中包含10%的铜和90%的铝。

7.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述盖板本体上还设有盖板螺钉孔，盖板通过穿过盖板螺钉孔的螺钉固定在腔体上。

8.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，自锁螺钉两个螺纹之间的间距为0.1-2mm，上螺纹与下螺纹在轴线方向上会产生一个位移量，该位移量S设定为上螺纹原先向下延伸所处的位置与实际下螺纹位置产生的偏差，所述位移量S的大小为0.1P—0.8P。

9.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，自锁螺钉的接纳槽为内六角状，螺钉顶部环绕接纳槽的部分均匀分布有六条槽延伸至接纳槽内部。