CN108461879B

CN108461879B - 腔体滤波器

Info

Publication number: CN108461879B
Application number: CN201810240768.4A
Authority: CN
Inventors: 张彪; 金志刚; 丁海
Original assignee: Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd
Current assignee: Comba Telecom Technology Guangzhou Ltd; Jingxin RF Technology Guangzhou Co ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: CN108461879A

Abstract

本发明涉及一种腔体滤波器，包括内部形成有多个谐振腔的腔体、能与腔体盖合的盖板及分别设置于所述多个谐振腔内并通过预设的耦合窗相互耦合的多个谐振器。盖板与多个谐振器对应的位置形成有调频区域，盖板与耦合窗对应的位置形成有调耦合区域，且调频区域及调耦合区域均可操作地产生形变。由于调频区域及调耦合区域分别与谐振器及耦合窗的位置对应。因此，通过操作使调频区域及调耦合区域上凸或下凹时，可改变电容电感参数，从而对谐振器的频率及谐振器之间的耦合量实现调节。可见，上述滤波器通过在盖板上设置调频区域及调耦合区域可代替传统的调节螺杆，从而有效地减少元件数量、并简化结构。因此，上述腔体滤波器小型化、轻量化的程度更高。

Description

腔体滤波器

技术领域

本发明涉及移动通讯技术领域，特别涉及一种腔体滤波器。

背景技术

滤波器作为一种典型的频率选择装置，能够有效的抑制无用信号，起着选择信号、衰减噪声、滤除干扰等作用。随着绿色能源的提倡以及降低成本的诉求日渐强烈，对于低成本的滤波器的需求越来越大。同时，随着移动通讯的快速发展，小型化、轻量化也已成为微波射频器件未来的发展趋势。

腔体滤波器作为常见的一种滤波器具有成本低、加工简单的优点。但在传统的腔体滤波器中，往往需要金属调谐螺杆或耦合螺杆对频率或耦合进行调谐，以弥补加工所带来的误差。然而，调节螺杆会增加器件的体积和重量，并使结构复杂，从而导致腔体滤波器无法实现小型化、轻量化。

发明内容

基于此，有必要针对传统腔体滤波器体积和重量较大的问题，提供一种小型化、轻量化程度更高的腔体滤波器。

一种腔体滤波器，包括中空结构的腔体、与所述腔体盖合的盖板及多个谐振器，所述腔体的内部形成有多个谐振腔，所述多个谐振器分别设置于所述多个谐振腔内并通过预设的耦合窗相互耦合，以形成滤波电路，所述盖板与所述多个谐振器对应的位置形成有调频区域，所述盖板与所述耦合窗对应的位置形成有调耦合区域，且所述调频区域及所述调耦合区域均可操作地产生形变；

其中，所述调耦合区域位于两个所述调频区域之间，且所述调耦合区域与所述调频区域间隔设置。

在其中一个实施例中，所述调频区域及所述调耦合区域的压入硬度小于所述盖板上常规区域的压入硬度，所述常规区域为所述盖板未形成有所述调频区域及所述调耦合区域的区域。

在其中一个实施例中，所述调频区域及所述调耦合区域与所述常规区域一体成型，且所述调频区域及所述调耦合区域的厚度均小于所述常规区域的厚度。

在其中一个实施例中，所述调频区域及所述调耦合区域的厚度为0.1毫米至0.5毫米。

在其中一个实施例中，所述调频区域及所述调耦合区域相对于所述常规区域向内凹陷。

在其中一个实施例中，所述调频区域及所述调耦合区域的材质为铝和/或铝合金。

在其中一个实施例中，所述调频区域及所述调耦合区域分别设置有通孔和/或凹凸部。

在其中一个实施例中，所述通孔的孔径为1毫米至1.5毫米。

在其中一个实施例中，所述调耦合区域的长度等于所述耦合窗的长度，所述调耦合区域的宽度为1毫米至2毫米。

在其中一个实施例中，所述调频区域呈圆形，所述调耦合区域呈矩形。

在其中一个实施例中，所述盖板通过焊接的方式与所述腔体固定连接。

在其中一个实施例中，还包括贯穿所述腔体侧壁的输入接头及输出接头，且所述输入接头及输出接头位于所述腔体内的一端分别与所述滤波电路的输入端及输出端通讯连接。

上述腔体滤波器，对调频区域及调耦合区域进行操作时，可使其产生形变。由于调频区域及调耦合区域分别与谐振器及耦合窗的位置对应。因此，通过操作使调频区域及调耦合区域上凸或下凹时，可改变电容电感参数，从而对谐振器的频率及谐振器之间的耦合量实现调节。可见，上述滤波器通过在盖板上设置调频区域及调耦合区域可代替传统的调谐或调耦合螺杆，在调试方便的同时有效地减少元件数量、降低重量并简化结构。因此，上述腔体滤波器小型化、轻量化的程度更高。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中腔体滤波器的结构示意图；

图2为图1所示腔体滤波器的爆炸图；

图3为图1所示腔体滤波器中盖板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本发明较佳实施例中的腔体滤波器100包括腔体110、谐振器120及盖板130。其中：

腔体110一般为金属浇铸成型的中空结构。因此，腔体110的内部具有容置空间111。容置空间111可用于收容谐振器120。进一步的，腔体110为半封闭结构，其一侧具有开口。具体在本实施例中，容置空间111内形成多个单独的谐振腔(图未标)。而且，谐振腔之间可通过设置按预设规则排列的腔壁隔开，而腔壁之间可形成预设的耦合窗，多个单独的谐振腔可通过耦合窗按预设规则实现连通。需要说明的是，在实际应用中，该腔壁通常是与腔体110一体成型的。

谐振器120可实现谐振。具体的，谐振器120可以为金属谐振器。而且，谐振器120为多个，多个谐振器120分别设置于多个谐振腔内。具体的，谐振器120的谐振柱按电气拓扑结构排腔安装在容置空间111内。谐振器120包括谐振柱及与谐振柱一体成型的谐振盘。由于多个谐振器120分别安装于多个单独的谐振腔内。因此，多个谐振器120可通过预设的耦合窗相互耦合，以形成滤波电路。

此外，滤波电路包括输入端及输出端，用于对输入的电磁波信号进行过滤。根据功能的不同，腔体滤波器100可分为高通滤波器、低通滤波器及带通滤波器。因此，对应的滤波电路可分别滤除低频信号、滤除高频信号及滤除两端信号。

请一并参阅图3，盖板130一般为金属板状结构，其材质可与腔体110相同。盖板130用于与腔体110盖合。具体的，盖板130用于覆盖腔体110一侧的开口，从而封闭容置空间111。在本实施例中，盖板130通过焊接的方式与腔体110固定连接。

具体的，盖板130焊接于容置空间111开口的边缘，而采用焊接方式实现固定连接可避免使用传统的固定螺钉，从而有利于减少元件数量，故可在一定程度上降低腔体滤波器100的重量及成本。

其中，盖板130与腔体110配合，可形成谐振器120的谐振腔，并密封耦合窗。而且，谐振器120的谐振腔的尺寸由盖板130与容置空间111侧壁的距离决定，耦合窗的尺寸也由盖板130与容置空间111侧壁的距离决定。谐振腔及耦合窗的尺寸变化可带来电容、电感参数的改变，从而导致谐振器120的频率及耦合量的变化。因此，通过调节盖板130与容置空间111侧壁之间的距离，可实现对谐振器120的频率调谐及多个谐振器120之间的耦合量调节。

进一步的，盖板130与多个谐振器120对应的位置形成有调频区域131，盖板130与耦合窗对应的位置形成有调耦合区域133，且调频区域131及调耦合区域133均可操作地产生形变。

其中，盖板130未形成有调频区域131及调耦合区域133的区域则称为常规区域135。调频区域131及调耦合区域133可以呈圆形、矩形或其他形状。而且，调频区域131及调耦合区域133与常规区域135即可一体成型也可采用不同的材质分别成型。

在需要对谐振器120调谐频率及调节相互之间耦合量时，可通过对调频区域131及调耦合区域133进行操作，从而改变谐振器120的谐振腔及耦合窗的尺寸。具体的，可以通过敲击或勾拉的方式以使调频区域131及调耦合区域133上凸或下凹，进而实现频率调谐及耦合量调整。可见，通过在盖板130上设置可以操作变形的调频区域131及调耦合区域133，可代替传统腔体滤波器中的调节螺杆，从而有效地减少元件数量、降低重量并简化结构。因此，腔体滤波器100小型化、轻量化的程度更高。

此外，调耦合区域133位于两个调频区域131之间，且调耦合区域133与调频区域131间隔设置。

由此说明，调耦合区域133与调频区域13彼此独立。对腔体滤波器100进行调节时，有时只需对谐振器120的频率进行调谐，有时只需对谐振器120之间的耦合量进行调节。而调耦合区域133与调频区域13相互独立，则可避免上述两个参数的调节过程彼此造成干扰。

在本实施例中，调频区域131及调耦合区域133的压入硬度小于盖板130上常规区域135的压入硬度。

根据压入硬度的定义：用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，根据材料表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬，材料越硬，塑性变形越小。可见，调频区域131及调耦合区域133相较于常规区域135更易产生变形。

具体的，盖板130需起到覆盖容置空间111的作用，故需要使盖板130的主体部分(即常规区域135)具有较高的硬度，从而不易产生形变，有利于保持腔体滤波器100结构的稳定性。而为了便于实现频率调谐及耦合量的调节，则要求调频区域131及调耦合区域133易于产生形变。因此，将调频区域131及调耦合区域133与常规区域135的硬度进行差异化设置，则可兼顾腔体滤波器100结构的稳定性及调谐的便利性。

为了实现调频区域131及调耦合区域133与常规区域135压入硬度的差异化，可采取多种方式。例如：

在一个实施例中，调频区域131及调耦合区域133与常规区域135一体成型，且调频区域131及调耦合区域133的厚度均小于常规区域135的厚度。

具体的，一体成型的方式可有效地提升盖板130的加工效率。此外，还有利于保持盖板130的一致性，从而提升盖板130的整体强度。采用一体成型的方式会使调频区域131及调耦合区域133与常规区域135的材质相同。而通过减小调频区域131及调耦合区域133的厚度，可使其压入硬度相对于盖板130的常规区域135有所降低，从而实现压入硬度的差异化。

进一步的，在本实施例中，调频区域131及调耦合区域133相对于常规区域135向内凹陷。

因此，调频区域131及调耦合区域133可从视觉上及触觉上与常规区域135进行区分，从而对调频区域131及调耦合区域133起到标识作用，便于调谐操作。

在本实施例中，调频区域131及调耦合区域133的厚度为0.1毫米至0.5毫米。

具体的，当厚度低于0.1毫米时，会导致盖板130的整体强度过低，从而降低装配的可靠性。而当厚度大于0.5毫米时，调频区域131及调耦合区域133的压入硬度过高，操作时可产生的形变量过小，进而导致调谐范围有限。而将厚度设置为0.1毫米至0.5毫米时，既可保证装配的可靠性，又可获得更大的调谐范围。

需要指出的是，在其他实施例中，还可采用厚度差异以外的方式来实现调频区域131及调耦合区域133与常规区域135压入硬度的差异化。例如：

在另一个实施例中，调频区域131及调耦合区域133的材质为铝和/或铝合金。

此时，调频区域131及调耦合区域133与常规区域135分别成型。具体的，先可通过预成型或钻孔的方式在盖板130上形成预留孔。进一步的，将铝和/或铝合金材质的板体焊接于预留孔的范围内，便可形成调频区域131及调耦合区域133。

其中，盖板130的主体部分(即常规区域135)的材质可以为不锈钢等硬度及强度较大的材质，而铝以及铝合金的硬度较低，故可实现调频区域131及调耦合区域133与常规区域135压入硬度的差异化。需要指出的是，在其他实施例中，还可采用其他质地较软的金属材料，如镁铝合金形成调频区域131及调耦合区域133。

在本实施例中，调频区域131及调耦合区域133分别设置有通孔和/或凹凸部。

具体的，可在调频区域131及调耦合区域133的表面设置凸柱、凹槽或开设通孔。而通孔及凹凸部的设置可便于对调频区域131及调耦合区域133进行敲击或勾拉操作，从而提升调谐过程的便利性。

进一步的，在本实施例中，通孔的孔径为1毫米至1.5毫米。其中，该通孔主要为了调试时起勾拉的作用。若孔径太大，则会浪费空间而减小可调的范围；而若孔径太小，则会不易于加工制作。

在本实施例中，调耦合区域133的长度等于耦合窗的长度，调耦合区域133的宽度为1毫米至2毫米。

具体的，与耦合窗的长度方向一致的方向上的尺寸为调耦合区域133的长度，与长度方向垂直的方向上的尺寸为调耦合区域133的宽度。当调耦合区域133与耦合窗的长度一致时，可最大限度的利用调耦合区域133来改变电容、电感以实现对耦合量的调节，故调节范围大。而当调耦合区域133的宽度为1毫米至2毫米时，具有最佳的调试效果。

在本实施例中，调频区域131呈圆形，调耦合区域133呈矩形。

具体的，常见的谐振腔120的谐振盘呈圆形，而耦合窗呈矩形。因此，调频区域131及调耦合区域133的形状可分别与谐振器120及耦合窗的形状相匹配，具有更好的调谐效果。

进一步的，调频区域131的尺寸等于谐振盘的尺寸。因此，调谐范围可实现最大化。

在本实施例中，腔体滤波器100还包括输入接头141及输出接头143。输入接头141及输出接头143贯穿腔体110侧壁的。而且，输入接头141及输出接头143位于腔体110内的一端分别与滤波电路的输入端及输出端通讯连接；具体而言，输入接头141及输出接头143分别与容置空间111内首尾两个谐振器120的谐振柱通过电耦合或磁耦合方式连接。

上述腔体滤波器100，对调频区域131及调耦合区域133进行操作时，可使其产生形变。由于调频区域131及调耦合区域133分别与谐振器120及耦合窗的位置对应，因此，通过操作使调频区域131及调耦合区域133上凸或下凹时，可改变电容电感参数，从而对谐振器120的频率及谐振器120之间的耦合量实现调节。可见，腔体滤波器100通过在盖板130上设置调频区域131及调耦合区域133可代替传统的调谐或耦合螺杆，在方便调试的同时，有效地减少元件数量、降低重量并简化结构。相对于传统的腔体滤波器而言，上述腔体滤波器100的去调节螺杆和耦合杆的设计，能使其总体的高度降低一半以上。因此，上述腔体滤波器100小型化、轻量化程度更高。

而且，上述腔体滤波器100利于提高生产效率、降低生产成本，适于批量生产。经过验证，该腔体滤波器100的一致性和电气性能良好，调试效果简单有效。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，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

1.一种腔体滤波器，包括中空结构的腔体、能与所述腔体盖合的盖板及多个谐振器，所述腔体的内部形成有多个谐振腔，所述多个谐振器分别设置于所述多个谐振腔内并通过预设的耦合窗相互耦合，以形成滤波电路，其特征在于，所述盖板与所述多个谐振器对应的位置形成有调频区域，所述盖板与所述耦合窗对应的位置形成有调耦合区域，且所述调频区域及所述调耦合区域均可操作地产生形变，以实现上凸或下凹；

2.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域及所述调耦合区域的压入硬度小于所述盖板上常规区域的压入硬度，所述常规区域为所述盖板未形成有所述调频区域及所述调耦合区域的区域。

3.根据权利要求2所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域及所述调耦合区域与所述常规区域一体成型，且所述调频区域及所述调耦合区域的厚度均小于所述常规区域的厚度。

4.根据权利要求3所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域及所述调耦合区域的厚度为0.1毫米至0.5毫米。

5.根据权利要求3所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域及所述调耦合区域相对于所述常规区域向内凹陷。

6.根据权利要求2所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域及所述调耦合区域的材质为铝和/或铝合金。

7.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域及所述调耦合区域分别设置有通孔和/或凹凸部。

8.根据权利要求7所述的腔体滤波器，其特征在于，所述通孔的孔径为1毫米至1.5毫米。

9.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调耦合区域的长度等于所述耦合窗的长度，所述调耦合区域的宽度为1毫米至2毫米。

10.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述调频区域呈圆形，所述调耦合区域呈矩形。

11.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述盖板通过焊接的方式与所述腔体固定连接。

12.根据权利要求1至11任一项所述的腔体滤波器，其特征在于，还包括贯穿所述腔体的侧壁的输入接头及输出接头，且所述输入接头及输出接头位于所述腔体内的一端分别与所述滤波电路的输入端及输出端通讯连接。