CN106663853A - 可调滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种可调滤波器，包括第一波导体(10)、第二波导体(20)、金属板(30)、调谐件(40)和驱动件(50)。第一波导体(10)设有第一腔体(11)，第二波导体(20)设有第二腔体(21)。金属板(30)夹设在第一波导体(10)和第二波导体(20)之间，所述金属板(30)上设有多个窗口(32)，所述多个窗口(32)沿着所述可调滤波器的电磁波传播的方向分布，第一腔体(11)和第二腔体(21)相通且对称分布在所述金属板(30)的两侧。调谐件(40)包括介质拉杆(42)和多个连接至所述介质拉杆(42)的金属片(44)，所述介质拉杆(42)伸出所述第一波导体(10)外部并连接所述驱动件(50)，所述多个金属片(44)设于所述第一腔体(11)内，所述多个金属片(44)与所述多个窗口(32)对应设置。所述驱动件(50)带动所述调谐件(40)相对所述金属板(30)移动，以实现调节所述可调滤波器的频率。所述可调滤波器具有好的工艺可靠性。

Description

可调滤波器 技术领域
本发明涉及滤波器技术领域，特别的，涉及一种可调滤波器。
背景技术
随着无线通信的发展，对微波滤波器的需求逐渐增加。为满足不同的应用环境，出现了不同的滤波器结构。可调腔体滤波器因其通带插入损耗低、阻带抑制性高、调谐方便、承受较大功率等特点在通信系统中应用广泛。
E-plane滤波器通过膜片的精度控制，可以取消调频和调耦合螺钉，实现滤波器的免调试，有利于实现微波高频滤波器可调结构。现有技术中的一种E-plane滤波器的结构为：在矩形波导管内设置金属板和介质薄片，通过马达带动介质薄片移动，以改变介质薄片与金属板之间的相对位置关系，以实现调节滤波器的频率。但这种E-plane滤波器的结构中的介质薄片呈整体的片状结构，且介质薄片横跨滤波器的矩形波导管内的谐振腔，介质薄片的介电常数要求非常低，这样的介质薄片的具有非常小的厚度，且难于加工，工艺可靠性差。而且，由于介质薄片的硬度较弱，组装在E-plane滤波器中，抗震动能力也差，E-plane滤波器的震动易于引起介质薄片位置的改变，从而影响E-plane滤波器的性能，使得E-plane滤波器的频率和性能不稳定。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种具有好的工艺可靠性的E-plane可调滤波器，E-plane可调滤波器的频率和性能具有好的稳定性。
本发明实施例提供了一种可调滤波器，包括第一波导体、第二波导体、金属板、调谐件和驱动件；所述第一波导体设有第一腔体，所述第二波导体设有第二腔体，所述第一波导体与所述第二波导体对接，并在二者接合处的两端形成输入端和输出端，所述可调滤波器内电磁波从所述输入端传播至所述输出端；所述金属板夹设在所述第一波导体和所述第二波导体之间，所述金属板上设有多个窗口，所述多个窗口沿着所述可调滤波器的电磁波传播的方向分布，所述第一腔体和所述第二腔体相通且对称分布在所述金属板的两侧；所述调谐件包括介质拉杆和多个连接至所述介质拉杆的金属片，所述介质拉杆横穿 所述第一波导体，所述介质拉杆伸出所述第一波导体外部并连接所述驱动件，所述多个金属片设于所述第一腔体内，所述多个金属片与所述多个窗口的分布方式相同且二者一一对应设置，形成谐振腔体；所述驱动件带动所述调谐件相对所述金属板移动，改变谐振腔体尺寸，以实现调节所述可调滤波器的频率。
其中，所述多个金属片通过胶体粘接在所述介质拉杆的一侧。
其中，所述介质拉杆上设有多个卡槽，所述多个金属片分别与所述多个卡槽配合，以实现所述多个金属片与所述介质拉杆之间的固定连接，所述多个金属片位于所述介质拉杆的一侧。
其中，所述介质拉杆上设有多个卡槽，所述多个金属片分别穿过所述多个卡槽，以使得每一个金属片均穿过所述介质拉杆。
其中，每个所述金属片均以所述介质拉杆为中心轴呈轴对称分布。
其中，所述多个金属片的厚度均小于等于1mm。
其中，所述介质拉杆呈细长的长方体状或细长的圆柱状。
其中，所述多个金属片均呈长方形的片状结构。
其中，所述多个窗口以规则的间隔分布在所述金属板上。
其中，所述驱动件带动所述介质拉杆沿着所述电磁波传播的方向往复移动。
其中，所述驱动件包括齿轮，所述介质拉杆的一端设有齿条，所述齿条与所述齿轮配合，以实现所述驱动件与所述介质拉杆之间的动力传输。
其中，所述驱动件包括步进电机，所述齿轮设于所述步进电机的输出轴上。
本发明实施例提供的可调滤波器，通过将调谐件设计成介质拉杆和多个连接至所述介质拉杆的金属片的集成体，提高了工艺可靠性。相较于现有技术之整体的介质薄片，多个金属片由于其单体的面积小，加工较容易，且具有好的抗震动能力，从而能够保障可调滤波器的频率和性能的稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施方式提供的可调滤波器的立体示意图。
图2是本发明一种实施方式提供的可调滤波器的第一方向的立体分解示意图。
图3是本发明一种实施方式提供的可调滤波器的第二方向的立体分解示意图。
图4是本发明之一种实施方式提供的可调滤波器的调谐件与驱动件配合结构的局部示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚地描述。
本发明涉及一种可调滤波器，一种实施方式中，本发明提供的可调滤波器为可调带通滤波器，进一步而言，本发明提供的可调滤波器为长方体状的波导滤波器。
本发明之可调滤波器的详见结构，请参阅图1、图2和图3。可调滤波器包括第一波导体10、第二波导体20、金属板30、调谐件40和驱动件50。
所述第一波导体10设有第一腔体11。具体而言，本实施方式中，第一波导体10呈长方体状，其它的实施方式中，第一波导体10的形状不限于长方体状，也可以呈圆柱体或其它的形状。第一波导体10包括沿着其长度方向延伸的第一对接面13和第一接口面15，所述第一对接面13和所述第一接口面15相邻设置且彼此垂直。所述第一腔体11沿着第一波导体10的长度方向延伸，第一波导体10的长度方向也就是本发明之可调滤波器之电磁波传播的方向。第一腔体11从所述第一对接面13向第一波导体10内部延伸，且第一腔体11的两端分别通向第一接口面15，也就是说在第一接口面15的两端均设有缺口152，此两个缺口152用于使得第一波导体10外部与第一腔体11相通。第一腔体11在第一接口面15上的投影呈长方形，但不限于长方形，也可以为梯形或其它的形状。本发明其它的实施方式中，第一波导体10设置呈圆柱体的形状，第一腔体11沿着第一波导体10的轴向方向延伸，第一波导体10的长度方向也就是本发明之可调滤波器之电磁波传播的方向。
第一波导体10还包括垂直连接于所述第一对接面13和第一接口面15之 间的第一端面17。第一波导体10还设有第一定位孔16和第二定位孔18，第一定位孔16连通于所述第一端面17与所述第一腔体11之间，第二定位孔18与第一定位孔16相对且位于第一腔体11之远离第一定位孔16的一侧。第二定位孔18可以是盲孔，也可以是通孔。
所述第二波导体20设有第二腔体21，第二腔体21与第一腔体11的结构形状相同。具体而言，本实施方式中，第二波导体20的结构与第一波导体10相似，第二波导体20包括沿着其长度方向延伸的第二对接面23和第二接口面25，第二对接面23和第二接口面25相邻且彼此垂直。第二腔体21沿着第二波导体20的长度方向延伸，第二波导体20的长度方向也就是本发明之可调滤波器之电磁波传播的方向。第二腔体21的的第二对接面23向第二波导体20内部延伸，且第二腔体21的两端分别通向第二接口面25，也就是说在第二接口面25的两端均设有缺口252，此两个缺口252用于使得第二波导体20外部与第二腔体21相通。第二波导体20还包括垂直连接于第二对接面23和第二接口面25的第二端面27。第二腔体21在第二接口面25上的投影呈长方形。
所述第一波导体10与所述第二波导体20对接，如图1所示，并在二者接合处的两端形成输入端P1和输出端P2，所述可调滤波器内电磁波从所述输入端P1传播至所述输出端P2。具体而言，第一对接面13与第二对接面23相对，同时也使得第一腔体11和第二腔体21相对。对接后，第一接口面15与第二接口面25共面，第一端面17与第二端面27亦共面。并且，第一接口面15上的两个缺口152分别与第二接口面25上的两个缺口252对接，这样就在第一接口面15和第二接口面25上的缺口处形成了输入端P1和输出端P2。
所述金属板30夹设在所述第一波导体10和所述第二波导体20之间，也就是第一对接面13和第二对接面23之间。所述金属板30上设有多个窗口32，所述多个窗口32沿着所述可调滤波器的电磁波传播的方向分布，所述第一腔体11和所述第二腔体21相通且对称分布在所述金属板30的两侧。金属板30夹在第一腔体11与第二腔体21之间，将第一腔体11和第二腔体21分离，但是，由于金属板30上设有多个窗口32，所述窗口32可以为但不限于长方形的结构，第一腔体11和第二腔体21通过多个窗口32彼此相通。金属板30呈长方形片状结构，金属板30的一个长边为接口边34，所述多个窗口32沿着金属板30长度方向分布在金属板30的两个长边的中间位置，金属板30的接 口边34的两端分别设有一个缺口342，组装后，金属板30上的缺口342分别与第一波导体10上的缺口152和第二波导体20上的缺口252对准。
第一波导体10与第二波导体20之间通过多个螺丝固定，或者通过粘胶或焊接的方式实现二者之间的固定连接。第一波导体10与第二波导体20之间也可以设置减震垫片，例如，减震垫片设置在第一波导体10与第二波导体20之对接处。
所述调谐件40包括介质拉杆42和多个连接至所述介质拉杆42的金属片44，所述介质拉杆42横穿所述第一波导体10，所述介质拉杆42伸出所述第一波导体10外部并连接所述驱动件50，所述多个金属片44设于所述第一腔体11内，所述多个金属片44与所述多个窗口32的分布方式相同且二者一一对应设置，如图2和图3所示，金属片44的数量为8个，窗口32的数量也同样是8个，且均以等间隔分布。所述多个金属片44分布在同一个平面上，并且所述多个金属片44均平行于所述金属板30。具体而言，本实施方式中，介质拉杆42的一端穿过第一波导体10的第一定位孔16，并伸出第一波导体10，介质拉杆42的另一端定位在第一波导体10的第二定位孔18内。介质拉杆42与第一定位孔16和第二定位孔18之间均呈间隙配合，以使得介质拉杆42能够相对第一波导体10移动。
所述驱动件50带动所述调谐件40相对所述金属板30移动，即改变调谐件40与金属板30之间的位置关系，以实现调节所述可调滤波器的频率。具体而言，驱动件50带动介质拉杆42移动的过程中，改变了金属片44与相应的金属板上的窗口32之间的位置关系，即改变了可调滤波器的频率。由于介质拉杆42上分散设置多个金属片44，单个金属片44的面积小，在调节及作用的过程中，金属片44具有较好的抗震动能力，能保证可调滤波器工作性能的稳定。
本发明实施例提供的可调滤波器，通过将调谐件40设计成介质拉杆42和多个连接至所述介质拉杆42的金属片44的集成体，提高了工艺可靠性。相较于现有技术之整体的介质薄片，多个金属片44由于其单体的面积小，加工较容易，且具有好的抗震动能力，从而能够保障可调滤波器的频率和性能的稳定。
多个金属片44与介质拉杆42之间的连接结构不限于一种，本发明一种实 施方式中，所述多个金属片44通过胶体粘接在所述介质拉杆42的一侧。另一种实施方式中，所述介质拉杆42上设有多个卡槽，所述多个金属片44分别与所述多个卡槽配合，以实现所述多个金属片44与所述介质拉杆42之间的固定连接，所述多个金属片44位于所述介质拉杆42的一侧。这两种实施方式的连接结构，金属片44均位于介质拉杆42的一侧。本发明另一种实施方式中，所述介质拉杆42上设有多个卡槽，所述多个金属片44分别穿过所述多个卡槽，以使得每一个金属片44均穿过所述介质拉杆42。本实施方式中，介质拉杆42的两侧均有金属片44。金属片44在介质拉杆42的两侧的分布不限于一种形式，本实施方式中，每个所述金属片44均以所述介质拉杆42为中心轴呈轴对称分布，其它实施方式中，金属片44与介质拉杆42之间的关系也可是为非对称的分布方式，介质拉杆42一侧伸出的金属片44的尺寸小于介质拉杆42另一侧伸出的金属片44的尺寸。
具体而言，所述多个金属片44的厚度均小于等于1mm，所述多个金属片44均呈长方形的片状结构。所述介质拉杆42呈细长的长方体状或细长的圆柱状。
所述多个窗口32以规则的间隔分布在所述金属板30上，例如多个窗口32等距离间隔分布在金属板30上。所述多个窗口32在金属板30上的分布规格与多个金属片44在介质拉杆42上的分布规则相同。
所述驱动件50带动所述介质拉杆42沿着所述电磁波传播的方向往复移动。请参阅图1和图4，所述驱动件50包括齿轮52、步进电机54和固定架56。所述介质拉杆42的一端设有齿条422，所述齿条422与所述齿轮52配合，以实现所述驱动件50与所述介质拉杆42之间的动力传输。步进电机54用于驱动齿轮52转动，所述齿轮52设于所述步进电机54的输出轴上。固定架56通过螺丝固定在步进电机54的一端，固定架56用于与第一波导体10和第二波导体20固定连接。其它的实施方式中，驱动件50与介质拉杆42之间也可以通过皮带传输或者其它的连动结构实现二者之间的连动。驱动件50也可以为气缸。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

  1. 一种可调滤波器，其特征在于，包括第一波导体、第二波导体、金属板、调谐件和驱动件；
    所述第一波导体设有第一腔体，所述第二波导体设有第二腔体，所述第一波导体与所述第二波导体对接，并在二者接合处的两端形成输入端和输出端，所述可调滤波器内电磁波从所述输入端传播至所述输出端；
    所述金属板夹设在所述第一波导体和所述第二波导体之间，所述金属板上设有多个窗口，所述多个窗口沿着所述可调滤波器的电磁波传播的方向分布，所述第一腔体和所述第二腔体相通且对称分布在所述金属板的两侧；
    所述调谐件包括介质拉杆和多个连接至所述介质拉杆的金属片，所述介质拉杆横穿所述第一波导体，所述介质拉杆伸出所述第一波导体外部并连接所述驱动件，所述多个金属片设于所述第一腔体内，所述多个金属片与所述多个窗口的分布方式相同且二者一一对应设置；
    所述驱动件带动所述调谐件相对所述金属板移动，以实现调节所述可调滤波器的频率。
  2. 如权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述多个金属片通过胶体粘接在所述介质拉杆的一侧。
  3. 如权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述介质拉杆上设有多个卡槽，所述多个金属片分别与所述多个卡槽配合，以实现所述多个金属片与所述介质拉杆之间的固定连接，所述多个金属片位于所述介质拉杆的一侧。
  4. 如权利要求1所述的可调滤波器，其特征在于，所述介质拉杆上设有多个卡槽，所述多个金属片分别穿过所述多个卡槽，以使得每一个金属片均穿过所述介质拉杆。
  5. 如权利要求4所述的可调滤波器，其特征在于，每个所述金属片均以所述介质拉杆为中心轴呈轴对称分布。
  6. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述多个金属片分布在同一个平面上，并且所述多个金属片均平行于所述金属板。
  7. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述多个金属片的厚度均小于等于1mm。
  8. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述介质拉杆呈细长的长方体状或细长的圆柱状。
  9. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述多个金属片均呈长方形的片状结构。
  10. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述多个窗口以规则的间隔分布在所述金属板上。
  11. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述驱动件带动所述介质拉杆沿着所述电磁波传播的方向往复移动。
  12. 如权利要求1至5任意一项所述的可调滤波器，其特征在于，所述驱动件包括齿轮，所述介质拉杆的一端设有齿条，所述齿条与所述齿轮配合，以实现所述驱动件与所述介质拉杆之间的动力传输。
  13. 如权利要求12所述的可调滤波器，其特征在于，所述驱动件包括步进电机，所述齿轮设于所述步进电机的输出轴上。
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