CN106602192A - 一种可调容性交叉耦合结构及腔体滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调容性交叉耦合结构，其特征在于，包括可调容性交叉耦合组件(10)，所述可调容性交叉耦合组件可安装于两个相邻耦合腔(20a、20b)之间的隔离壁层(30)的凹槽(35)；所述可调容性交叉耦合组件包括绝缘介质卡(40)以及安装在所述绝缘介质卡上的交叉耦合杆(50)和绝缘调节螺杆(60)；所述绝缘介质卡可滑动地安装在所述凹槽，且可沿所述凹槽的侧壁滑动；所述交叉耦合杆呈哑铃状，穿过所述绝缘介质卡且其两端分别伸出所述绝缘介质卡分别用于耦合所述两个相邻耦合腔；所述绝缘调节螺杆连接到所述绝缘介质卡用于控制所述绝缘介质卡沿所述凹槽的侧壁滑动。本发明具有结构设计紧凑、装配简便、可操作性强的特点。

Description

一种可调容性交叉耦合结构及腔体滤波器

【技术领域】

本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种可调容性交叉耦合结构及腔体滤波器。

【背景技术】

随着微波技术的发展，腔体滤波器以其低的插入损耗，可满足大功率的传输要求的特性，在通信系统中得到了广泛的应用。在腔体滤波器的设计过程中，加入交叉耦合产生传输零点，可以使滤波器获得更为陡峭的衰减特性，使滤波器的整体指标更为理想，同时有利于实现滤波器的小型化、轻量化。

但是在传统的实际操作过程中，由于机械加工精度、装配误差等因素的影响，容性交叉耦合很难做到与实际需求值正好匹配。由于容性交叉耦合是固定的结构，没有可调节空间，需要重新打开盖板对容性交叉耦合进行更换维修。这种方法耗时耗力，有时甚至需要连续拆卸几次盖板，还可能对滤波器的指标和性能稳定性产生不利的影响，可操作性极差。

因此，亟需一种装配简单方便、不需拆卸盖板实现容性交叉耦合可调、结构可靠性更高、有利于批量生产的腔体滤波器来克服上述传统滤波器及上述专利的缺陷。

【发明内容】

为了克服上述现有技术的缺点，本发明在一方面提供一种可调容性交叉耦合结构，其特征在于，包括可调容性交叉耦合组件，所述可调容性交叉耦合组件可安装于两个相邻耦合腔之间的隔离壁层的凹槽；

所述可调容性交叉耦合组件包括绝缘介质卡以及安装在所述绝缘介质卡上的交叉耦合杆和绝缘调节螺杆；所述绝缘介质卡可滑动地安装在所述凹槽，且可沿所述凹槽的侧壁滑动；

所述交叉耦合杆呈哑铃状，穿过所述绝缘介质卡且其两端分别伸出所述绝缘介质卡分别用于耦合所述两个相邻耦合腔；

所述绝缘调节螺杆连接到所述绝缘介质卡用于控制所述绝缘介质卡沿所述凹槽的侧壁滑动。

作为一种优选方案，所述绝缘介质卡的底部开设具有深度的第一安装位，所述交叉耦合杆可拆卸地装置在所述第一安装位内。

作为一种优选方案，所述交叉耦合杆的杆身设有两个限位凸台，所述限位凸台分别从所述绝缘介质卡的两个外侧面夹持，从而限定所述交叉耦合杆的位置。

作为一种优选方案，所述绝缘调节螺杆的底部开设有连接部，所述绝缘介质卡的顶端设有呈倒“T”字形的第二安装位，所述连接部嵌入并卡接于所述第二安装位。

作为一种优选方案，所述可调容性交叉耦合组件还包括用于固定到隔离壁层的具有螺纹内孔的金属镶块；所述绝缘调节螺杆穿过所述金属镶块并螺纹配合。

作为一种优选方案，所述金属镶块为扁长状，两长端为圆弧形。

作为一种优选方案，所述金属镶块的圆弧形端部带有滚花结构，以嵌合到所述凹槽内并与所述凹槽的内壁过盈配合。

本发明在另一方面还提供了一种腔体滤波器，包括腔体、装在所述腔体开口端的盖板，所述腔体内具有两个相邻的耦合腔，两个相邻的耦合腔具有隔离壁层，作为一种优选方案，具有上面所述的可调容性交叉耦合结构。

作为一种优选方案，所述相邻耦合腔中分别安装有一根谐振柱，所述谐振柱为带有底部的筒状柱体；调谐螺杆从所述盖板外部穿入所述腔体，并从所述谐振柱的开口端伸入到谐振柱内部。

作为一种优选方案，所述绝缘调节螺杆从所述腔体内部延伸穿透所述盖板，并利用绝缘介质螺母锁紧在所述盖板上；通过所述绝缘介质螺母，所述绝缘调节螺杆可调节伸入到所述腔体中进入量，从而对所述交叉耦合杆与所述谐振柱之间的位置关系进行调整。

本发明具有结构设计紧凑、装配简便，可在免拆卸盖板情况下对产品的容性交叉耦合性能进行调节，可操作性强的特性。

【附图说明】

图1为一种具有可调容性交叉耦合结构的腔体滤波器掀开盖板后的结构示意图；

图2为图1所提供的腔体滤波器的沿两根谐振柱的剖视图；

图3为图1所提供的腔体滤波器的沿隔离壁层的侧视剖视图；

图4为图1所提供的金属镶块的结构示意图；

图5为图1提供的绝缘介质卡的结构示意图；

图1至图5的标记：可调容交叉耦合组件10、耦合腔20a和20b、谐振柱25、调谐螺杆27、调谐螺母29、隔离壁层30、凹槽35、绝缘介质卡40、凹槽42、安装孔441、过道443、第一安装位44、第二安装位46、交叉耦合杆50、限位凸台52、绝缘调节螺杆60、连接部66、金属镶块70、通孔75、腔体80、盖板82、绝缘介质螺母85、绝缘垫片87。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

图1为本实施例所提供的一种具有可调容性交叉耦合结构的腔体滤波器，主要包括：腔体80、装在腔体80开口端的盖板82、设置于腔体内部的两个相邻耦合腔20a和20b、分别设置在耦合腔20a和20b的两根谐振柱25，以及安装到腔体80的可调容交叉耦合组件10。

谐振柱25为具有底部的筒状柱体。谐振螺杆27通过调谐螺母29穿透盖板82且安装到盖板82上，每根谐振螺杆27的位置正对准于耦合腔中的对应的谐振柱25。通过螺纹调节可控制谐振螺杆27从谐振柱25的开口端进入到内部的深度。

相邻耦合腔20a、20b之间通过隔离壁层30相互隔开来。从隔离壁层30的顶部开始，在其壁身切割出一个凹槽35。凹槽35的主要目的是用于安装可调容交叉耦合组件10。可调容交叉耦合组件10包括：绝缘介质卡40、连接到绝缘介质卡40的交叉耦合杆50以及连接到绝缘介质卡40的绝缘调节螺杆60。绝缘介质卡40安装到凹槽35，绝缘介质卡40的与凹槽35侧壁连接的两个侧面设有与凹槽35侧壁相匹配的凹槽42。如此，凹槽35的侧壁作为导轨，引导绝缘介质卡40与凹槽35卡接安装。装配时，绝缘介质卡40可在沿凹槽35的侧壁方向进行滑动、调节。

优选地，参考图5，绝缘介质卡40底部的两个角经过倒角处理，以便于将绝缘介质卡快速装置到凹槽35。

参考图1和图5，绝缘介质卡40具有第一安装位44和第二安装位46，第一安装位44用于安装交叉耦合杆50，第二安装位46用于安装绝缘调节螺杆60。

图5为本发明所提供的绝缘介质卡40。所述绝缘介质卡为弹性材料制成。第一安装位44从绝缘介质卡40的底部竖直向上开设，第一安装位44包括一个圆形的安装孔441、以及连通该安装孔的过道443。安装孔441的直径与交叉耦合杆50的直径相匹配，可等于或接近交叉耦合杆50的外径。过道443的宽度小于安装孔441的直径以免交叉耦合杆50滑落，在装配后也同时小于交叉耦合杆50的外径以免交叉耦合杆50滑落；过道443的宽度在装配前可小于、等于或略大于交叉耦合杆50的直径。当把交叉耦合杆50沿过道443滑动安装到第一安装位44的安装孔441时，过道443受到交叉耦合杆50的挤压发生弹性形变，从而允许交叉耦合杆50沿着过道进入安装孔441。交叉耦合杆50顺着过道443滑动到安装孔441之后，原本被扩张开的过道443收缩回原来的状态，优选地，还被凹槽35的两侧壁挤压从而进一步收缩，阻止交叉耦合杆50从安装孔441中脱离。

参考图1和图2，本实施例中的交叉耦合杆50为两端连接有圆扁形金属导体，整体为一个哑铃状结构。交叉耦合杆50的杆身环周设有两个限位凸台52。交叉耦合杆50安装到安装孔441后，两个限位凸台52夹持在绝缘介质卡40的两侧，进一步限定交叉耦合杆50与绝缘介质卡40的位置关系。

参考图5，第二安装位46设置在绝缘介质卡40的顶部，整体为一个倒立的“T”字形状。

参考图1和图3，本实施例中的绝缘调节螺杆60为一截绝缘材质的柱体，且在其底部开设有一个外凸的连接部66，该连接部66恰好地卡接到呈倒“T”字状的第二安装位46。绝缘调节螺杆60从绝缘介质卡40的侧面装入到第二安装位46，再把整个绝缘介质卡40装入到凹槽35。

优选地，绝缘介质卡40与凹槽35的侧边具有不超过5度的倾斜角θ(见图5)。本实施例中，倾斜角θ等于1度，但可以根据实际需要将倾斜角设置为0.5至4.5度，或者0.5至2度。由于绝缘介质卡40不是竖直安装，所以绝缘介质卡40对安装在其内部的绝缘调节螺杆60产生一个压力，绝缘介质40与绝缘介质调节螺杆60接触面产生竖向压力而自锁紧，有利于整体结构的稳定可靠，从而保证第二安装位46与绝缘调节螺杆60接触良好，避免绝缘调节螺杆60从第二安装位46中脱落。由上述结构可知道，可通过调节绝缘调节螺杆60的位置来控制交叉耦合杆50的位置。为了方便调节绝缘调节螺杆60，参考图1、图3和图4，绝缘调节螺杆60还套设有一个金属镶块70。金属镶块70与凹槽35的侧壁固定，并与绝缘调节螺杆60螺纹连接。

金属镶块70为一个两端为圆弧形的扁长状金属导体，并在其中央贯穿有螺纹通孔75，供绝缘调节螺杆60穿过并螺纹配合。圆弧形的端部设有滚花结构，将金属镶块70套设到绝缘调节螺杆60后，滚花结构与凹槽35的弧面设计内侧壁实现过盈配合，金属镶块被卡接在凹槽35内并同时固定在绝缘介质卡40的上方，以阻止绝缘介质卡40从凹槽35侧壁上的导轨脱离。

在本实施例中，凹槽35为一个上宽下窄的“T”字形状，开口端较宽以安装金属镶块70，内端较窄以安装绝缘介质卡40。另外，凹槽35较宽部分的两个相对内侧壁为弧面设计，与金属镶块70的形状配合。凹槽35较窄部分的两个相对侧壁面基本上为平面从而构成两段平竖向导轨，与绝缘介质卡40的凹槽42配合。

为了实现可调节的功能，绝缘调节螺杆60的顶端从腔体80的内部穿透过盖板82，并通过绝缘介质螺母85和绝缘垫片87安装在盖板82上。顶端露在盖板82外面的绝缘调节螺杆60，可通过螺纹调节和控制绝缘调节螺杆60进入到腔体80的深度。连接着绝缘调节螺杆60的绝缘介质卡40受到了绝缘调节螺杆60的带动，沿凹槽35侧壁上的导轨在竖直方向上滑动。安装在绝缘介质卡40上的交叉耦合杆50随着绝缘调节螺杆60进行同向运动。交叉耦合杆50与两个相邻间的耦合腔内的谐振柱25的位置关系发生变化，从而导致腔体滤波器的耦合量发生变化。

如果低频抑制区该容性交叉耦合形成的传输零点与预先设计值相比较弱，只需将交叉耦合杆向上调整，即可达到较高的耦合量，使得传输零点达到需求值；如果低频抑制区该容性交叉耦合形成的传输零点与设计预期值相比较强，此时只需将交叉耦合杆向下调整，就可以达到预期值。

综上所述，本发明所提供的可调容性交叉耦合结构，具有装配工艺简单、可靠性较高、便于操作、在免拆卸盖板情况下可对腔体容性交叉耦合进行调节的优点。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可调容性交叉耦合结构，其特征在于，包括可调容性交叉耦合组件(10)，所述可调容性交叉耦合组件可安装于两个相邻耦合腔(20a、20b)之间的隔离壁层(30)的凹槽(35)；

所述可调容性交叉耦合组件(10)包括绝缘介质卡(40)以及安装在所述绝缘介质卡上的交叉耦合杆(50)和绝缘调节螺杆(60)；所述绝缘介质卡(40)可滑动地安装在所述凹槽(35)，且可沿所述凹槽(35)的侧壁滑动；

所述交叉耦合杆(50)呈哑铃状，穿过所述绝缘介质卡(40)且其两端分别伸出所述绝缘介质卡(40)分别用于耦合所述两个相邻耦合腔(20a、20b)；

所述绝缘调节螺杆(60)连接到所述绝缘介质卡(40)用于控制所述绝缘介质卡(40)沿所述凹槽(35)的侧壁滑动。

2.根据权利要求1所述的可调容性交叉耦合结构，其特征在于，所述绝缘介质卡(40)的底部开设具有深度的第一安装位(44)，所述交叉耦合杆(50)可拆卸地装置在所述第一安装位(44)内。

3.根据权利要求1所述的可调容性交叉耦合结构，其特征在于，所述交叉耦合杆(50)的杆身设有两个限位凸台(52)，所述限位凸台分别从所述绝缘介质卡的两个外侧面夹持，从而限定所述交叉耦合杆的位置。

4.根据权利要求1所述的可调容性交叉耦合结构，其特征在于，所述绝缘调节螺杆(60)的底部开设有连接部(66)，所述绝缘介质卡(40)的顶端设有呈倒“T”字形的第二安装位(46)，所述连接部嵌入并卡接于所述第二安装位。

5.根据权利要求1所述的可调容性交叉耦合结构，其特征在于，所述可调容性交叉耦合组件还包括用于固定到隔离壁层(30)的具有螺纹内孔的金属镶块(70)；所述绝缘调节螺杆(60)穿过所述金属镶块(70)并螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的可调容性交叉耦合结构，其特征在于，所述金属镶块(70)为扁长状，两长端为圆弧形。

7.根据权利要求6所述的可调容性交叉耦合结构，其特征在于，所述金属镶块(70)的圆弧形端部带有滚花结构，以嵌合到所述凹槽(30)内并与所述凹槽(30)的内壁过盈配合。

8.一种腔体滤波器，包括腔体(80)、装在所述腔体开口端的盖板(82)，所述腔体(80)内具有两个相邻的耦合腔(20a、20b)，两个相邻的耦合腔(20a、20b)具有隔离壁层(30)，其特征在于，具有权利要求1～7所述的可调容性交叉耦合结构。

9.根据权利要求8所述的腔体滤波器，其特征在于，所述相邻耦合腔(20a、20b)中分别安装有一根谐振柱(25)，所述谐振柱(25)为带有底部的筒状柱体；调谐螺杆(27)从所述盖板外部穿入所述腔体，并从所述谐振柱(25)的开口端伸入到谐振柱内部。

10.根据权利要求9所述的腔体滤波器，其特征在于，所述绝缘调节螺杆(60)从所述腔体内部延伸穿透所述盖板(82)，并利用绝缘介质螺母(85)锁紧在所述盖板上；通过所述绝缘介质螺母，所述绝缘调节螺杆(60)可调节伸入到所述腔体(80)中进入量，从而对所述交叉耦合杆(50)与所述谐振柱(25)之间的位置关系进行调整。