CN109509947B - 一种插针连接式腔体滤波器 - Google Patents
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Abstract
一种插针连接式腔体滤波器,包括一端开口压铸成型的的腔体和密封盖板,密封盖板上固定有若干间隔设置且相互连接的谐振片,谐振片和密封盖板为一体压铸成型结构,腔体其中一个外侧壁上开设有一对贯穿腔体侧壁的插针安装孔,插针安装孔内卡设有插针介质,插针介质内穿设有插针,插针一端位于腔体外部以便于与天线连接,插针贯穿谐振片的一端焊接在谐振片上。本发明改变了传统滤波器的折分方式,由上下折分结构改良为左右侧抽结构,谐振片与盖板一体化设计,简化谐振片安装过程中需要焊接的凸台等结构,减少了内部零件数量,优化了组装方式,提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波毫米波通信领域,尤其是涉及一种插针连接式腔体滤波器。
背景技术
滤波器是一种典型的频率选择装置,它能够有效的抑制无用信号,使其不能通过滤波器,只有有用信号顺利通过滤波器,因此,滤波器性能的优劣直接影响到整个通信系统的质量,是现代微波、毫米波通信系统中至关重要的器件。
腔体滤波器是一种非常重要的滤波器,与其他性质的滤波器比较,结构牢固,性能稳定可靠,体积小,Q值适中,高端寄生通带较远而且散热性能好,可用于较大功率和频率。
第一种方案-腔体滤波器,耦合结构一般采用杆状的谐振杆,相对应的耦合调节装置设置在谐振杆的侧面,耦合调节装置通常采用金属飞杆,或者在金属飞杆前后两端增加飞杆盘,从而实现与谐振杆的耦合。
然而这种耦合调节装置只适用于与杆状谐振杆的耦合。随着现代通信领域前端设备对双工器、合路器、滤波器等部件的小型化有着越来越迫切的需求,小型化的双工器、合路器、滤波器等部件所采用的谐振杆不再是杆状的谐振杆时,一些小型化、高要求的产品对耦合强度要求更高,传统的耦合调节装置的偶和强度可调节范围小,也不再适用。
第二种方案-腔体滤波器用的可调节耦合结构,包括两个端部谐振腔,两个端部谐振腔之间设置有若干个中间谐振腔,两个端部谐振腔和若干个中间谐振腔沿直线均匀分布,两个相邻的中间谐振腔之间和中间谐振腔与端部谐振腔之间均留有间隙,每个间隙内均上下活动设置一个调节螺钉,中间谐振腔固定连接有水平延伸的第一谐振片,端部谐振腔固定连接有水平延伸的第二谐振片,第一谐振片与第二谐振片之间或者任意两个第一谐振片之间通过耦合片相连。
由于滤波器向小型化,轻量化发展,为达到较高电气性能指标及性能一致性,对产品尺寸,形位公差要求越来越高。常用的生产工艺是铝合金压铸成型再机加对尺寸公差及形位公差要求高的区域。
压铸是将液态或半固态金属在高压作用下,压入精密加工的金属压铸型腔内,使其完全填充型腔,以获得轮廓清晰,表面光洁,与压铸型腔尺寸相符,可以互换的工件。压铸是一种生产效率和机械化程度都比较高的热加工工艺,也是现代机械制造中发展较快的一种少切屑,无切屑的工艺方法。
压铸生产过程中产品加热从固态-液态-固态的过程。产品结构设计,模具设计,压铸机台参数,产品应力释放等因素,都会至使成型产品实际尺寸与理想尺寸产生偏差,产品表面粗糙度平面度较差,整体形变等不良现象。为满足产品小型化及性能一致性需求,通常需要用数控机床加工大量的装配面及功能面,增加了巨大的产品加工成本。
因为产品外形尺寸紧凑,内部空间很小,滤波器内部结构件(如谐振片,飞杆片,飞杆线)组装相当困难,增加大量组装时间成本。
例如附图1-图6中所示的,一种传统谐振器,主要包括一个一端开口的铂金制成的传统腔体6和传统谐振片4,传统腔体6一般采用的是以调整螺钉1所在面为开口端,采用上下分离形式,而且传统的谐振片4为单独部件,需要焊接在传统腔体6内壁上,传统腔体6内设置有若干间隔设置的传统径条,传统径条的其中一端植入传统腔体6内壁,传统径条的另一端与传统腔体6内壁间隔设置,通过间隔设置的传统径条将传统腔体6内腔划分为若干相互连通的腔室,传统谐振片4悬空设置在传统腔体内的腔室中并焊接在远离径条植入端的一侧传统腔体内壁上,传统腔体6内壁上设置有支撑谐振片的焊接凸台,传统腔体开口端上盖设有铂金制成的传统盖板2,通过传统盖板2与传统腔体6配合将谐振片密封在腔体内,传统盖板2靠近径条植入腔体内壁的一端上设置有若干个沿直线方向间隔分布的调整螺钉1,调整螺钉1在传统腔体上的投影位于径条分隔开的腔室内的传统谐振片4上,传统腔体6远离传统盖板2的一端端面上开设有两个通孔,通孔内穿设有插针7,插针7插入传统腔体内的一端贯穿传统谐振片并焊接在传统谐振片4上,通孔内填充有插针介质5,插针通过插针介质5固定在传统腔体6的通孔内,径条上固定有传统飞杆座9,相邻两个径条的传统飞杆座9上安装有飞杆片3,传统飞杆座9采用上座和下座配合的形式来夹紧飞杆片3,靠近径条与传统腔体内壁间隔设置一端的谐振片和腔体底部之间设置有传统飞杆线8且传统飞杆线焊接在传统谐振片4上,传统飞杆线8一般是垂直焊接在传统谐振片4上。
传统腔本滤波器采用上下折分结构。
生产组装时:
1、先将飞杆线8焊接在传统谐振片4的焊盘上,然后将传统谐振片4焊接在腔体侧边凸台上。传统谐振片4与传统腔体焊接在一体后为长悬臂结构,焊接的可靠性,平面度直接影响滤波器工作频率。
2、将传统飞杆座下半部分插入腔体导槽中,再放入飞杆片,盖上传统飞杆座上半部分。
3、将插针插入插针介质孔中,然后再插入腔体底部限位限内,将插针与谐振片焊接组合在一起。
4、盖板旋入调螺螺钉,在盖板底面刷上锡膏,与腔体密封,通过高温回流焊结合在一起。
由于腔体内部空间狭小,组装焊接精度难以保障,滤波器性能一致将得不到满足。
由图5和图6所示,为腔体开模结构图。一般需要再模具上设计模具顶针凸台10和接地焊针凸台12,同时需要加工盖板封焊面11,1为达到与设计要求相符合的尺寸精度,开模件通常会预留关键位置的加工余量,产品出模后,再由数控机床机加,会增加产品生产成本。尤其时大量生产时,往往是交付瓶颈。传统腔体开模需预留关键位置的加工余量,如顶针位需凸出约0.3mm,再由后续机加铣掉。比如接地焊针凸台由于直径太细,需开模加粗再机加铣出需要的尺寸,盖板封焊面由于平面度要求高,需机加保证平面度。
发明内容
本发明的目的是为解决现有滤波器结构设计不合理,导致生产效率低,而且由于工艺限制导致滤波器性能不一致的问题,提供一种插针连接式腔体滤波器。
本发明为解决上述技术问题的不足,所采用的技术方案是:
一种插针连接式腔体滤波器,包括一端开口的压铸成型的腔体和密封盖板,密封盖板上固定有若干间隔设置且相互连接的谐振片,谐振片和密封盖板为一体压铸成型结构,腔体内腔通过径条划分为若干个相互连通的谐振腔,腔体的其中一个外侧壁上设置有若干用于调整滤波器参数的调整螺钉,调整螺钉的其中一端贯穿腔体的侧壁并伸入谐振腔中,密封盖板焊接在腔体开口端上,两者配合形成密闭空间,密封盖板上的谐振片悬空插入谐振腔中,调整螺钉位于谐振片插入谐振腔中一端的正上方,腔体其中一个外侧壁上开设有一对贯穿腔体侧壁的插针安装孔,插针安装孔所在的腔体侧壁与调整螺钉所在的腔体侧壁平行,插针安装孔内卡设有插针介质,插针介质中心处开始有用于穿设插针的中心孔,插针介质伸入腔体内的一端位于其中一个谐振片的正上方,插针介质的中心孔内穿设有插针,插针一端位于腔体外部以便于与天线连接,插针的另一端贯穿插针介质并穿入腔体中,插针贯穿插针介质的一端向内延伸并贯穿谐振片后焊接在谐振片上。所述的密封盖板上的任意两个谐振片上还连接有飞杆线。
所述的飞杆线呈U形结构,飞杆线平铺在谐振片上,且谐振片上设置有用于卡设U飞杆线端部的U形凸台,飞杆线的两端均卡设在U形凸台内。
所述的谐振腔径条靠近调整螺钉一侧的顶部上安装有一对相互配合的U形飞杆座,U形飞杆座的开口端朝向密封盖板,U形飞杆座中卡设有飞杆片,飞杆片通过U形飞杆座的开口端滑入U形飞杆座中。
所述的两个插针分别与最外侧的两个谐振片连接。
所述的腔体外壁上加工有若干减重凹槽。
所述的插针安装孔处的腔体外壁上设置有接地焊针。
本发明的有益效果是:本发明改变了传统滤波器的折分方式,由上下折分结构改良为左右侧抽结构,谐振片与盖板一体化设计,简化谐振片安装过程中需要焊接的凸台等结构,减少了内部零件数量,优化了组装方式,提高生产效率。由于谐振片和密封盖板采用一体压铸成型结构,保障产品尺寸/形位公差,表面粗糙度平面度,使产品无需数控机床机加,缩短了产品加工工艺过程。
附图说明
图1为传统滤波器的结构示意图。
图2为图1中传统滤波器的爆炸示意图。
图3为图1中传统滤波器的翻转状态的示意图。
图4为图3中滤波器的爆炸示意图。
图5为传统滤波器的传统腔体模具。
图6为传统滤波器的传统盖板模具。
图7为本发明中滤波器的结构示意图。
图8为本发明中图7中滤波器的爆炸示意图。
图9为本发明中图7的滤波器的翻转状态的示意图。
图10为图9的爆炸示意图。
图11为本申请中滤波器的安装状态示意图。
图示标记:1、调整螺钉,2、传统盖板,3、飞杆片,4、传统谐振片,5、插针介质,6、传统腔体,7、插针,8、飞杆线,9、传统飞杆座,10、模具顶针凸台,11、盖板封焊面,12、接地焊针凸台,13、功分板,14、反射板,15、耦合板,1501、接地焊针焊接孔,1502、插针焊接孔,20、密封盖板,40、谐振片,401、U形凸台,60、腔体,6001、减重槽,90、U形飞杆座。
具体实施方式
图中所示,具体实施方式如下:
一种插针连接式腔体滤波器,包括一端开口压铸成型的腔体60和密封盖板20,腔体60外壁上加工有若干减重凹槽6001,密封盖板20上固定有六个间隔设置且相互连接的谐振片40,谐振片40和密封盖板20为一体压铸成型结构,腔体60内腔通过径条划分为六个个相互连通的谐振腔,腔体的其中一个外侧壁上设置有两排十三个用于调整滤波器参数的调整螺钉1,十三个调整螺钉1分为位于谐振片末端的六个频率调整螺钉和位于谐振片靠近密封盖板端的七个带宽调整螺钉,调整螺钉1的其中一端贯穿腔体的侧壁并伸入谐振腔中,密封盖板20焊接在腔体60开口端上,两者配合形成密闭空间,密封盖板20上的谐振片40悬空插入谐振腔中,调整螺钉位于谐振片40插入谐振腔中一端的正上方,腔体60其中一个外侧壁上开设有一对贯穿腔体侧壁的插针安装孔,插针安装孔所在的腔体侧壁与调整螺钉所在的腔体侧壁平行,插针安装孔内卡设有插针介质5,插针介质中心处开始有用于穿设插针的中心孔,插针介质5伸入腔体内的一端位于最外侧的谐振片的正上方,插针介质5的中心孔内穿设有插针7,插针7一端位于腔体外部以便于与天线连接,插针7的另一端贯穿插针介质并穿入腔体中,插针贯穿插针介质的一端向内延伸并贯穿位于插针孔正下方的谐振片,插针7贯穿谐振片40的一端焊接在谐振片40上,插针安装孔处的腔体外壁上设置有接地焊针。
所述的密封盖板20上的谐振片中,自一端开始的第一个谐振片40和第三个谐振片上还支撑连接有飞杆线8,飞杆线8呈U形结构,飞杆线8平铺在谐振片上,且谐振片上设置有用于卡设U飞杆线端部的U形凸台,飞杆线的两端均卡设在U形凸台内。
所述的谐振腔径条靠近调整螺钉一侧的顶部上安装有一对相互配合的U形飞杆座90,U形飞杆座上开设有和径条相互配合的凹槽,U形飞杆座滑动卡设在径条上,通过控制U形飞杆座的开口端朝向密封盖板将U形飞杆座卡入径条上,然后将飞杆片3通过U形飞杆座的开口端滑入U形飞杆座中支撑在U形飞杆座90上。
传统结构的滤波器一般是通过传统热式压铸机进行加工,通常是两块模所组成,合模时由两块模块经由油压来锁紧,两模块结合后,液态金属由分流子和流道射入模穴内,因此容易造成空气卷入模穴内,为了避免此状况产生,常用的做法是添加溢料井在成品周围或设计排气孔,造成废料比重高,生产速度慢,容易产生毛边,模具寿命短,昂贵且笨重,高能耗等。而本发明中的结构可以采用精密压铸方式进行加工,通常采用2-6个独立模块来取代传统两模块组合,合模时液态金属经由分模线直接铸入模穴内,降低耗,节省能源,省去二次加工,大大降低生产成本。多轴式模具设计,结构多样化,分模面选择弹性大(2-6面),可自任何角度,方向拔模,产品精度可达0.02mm,壁厚最薄可做到0.2mm。相比于传统方案,本发明无需机加顶针位,焊针凸台,腔体盖板封焊面,大大提高生产效率及产品一致性。滤波器在使用过程中,在天线的耦合板15上开设有插针焊接孔1502和接地焊针焊接孔1501,位于插针焊接孔和接地焊针焊接孔上方开设有贯穿反射板14和功分板13的通孔,将插针穿设在天线耦合板的插针焊接孔中并穿在通孔中延伸至功分板外侧,将接地焊针穿设在接地焊针焊接孔中,穿设完成后将插针和接地焊针均焊接在耦合板上。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制,与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。
Claims (7)
1.一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:包括一端开口的压铸成型的腔体和密封盖板,密封盖板上固定有若干间隔设置且相互连接的谐振片,谐振片和密封盖板为一体压铸成型结构,腔体内腔通过径条划分为若干个相互连通的谐振腔,腔体的其中一个外侧壁上设置有若干用于调整滤波器参数的调整螺钉,调整螺钉的其中一端贯穿腔体的侧壁并伸入谐振腔中,密封盖板焊接在腔体开口端上,两者配合形成密闭空间,密封盖板上的谐振片悬空插入谐振腔中,调整螺钉位于谐振片插入谐振腔中一端的正上方,腔体其中一个外侧壁上开设有一对贯穿腔体侧壁的插针安装孔,插针安装孔所在的腔体侧壁与调整螺钉所在的腔体侧壁平行,插针安装孔内卡设有插针介质,插针介质中心处开设有用于穿设插针的中心孔,插针介质伸入腔体内的一端位于其中一个谐振片的正上方,插针介质的中心孔内穿设有插针,插针一端位于腔体外部以便于与天线连接,插针的另一端贯穿插针介质并穿入腔体中,插针贯穿插针介质的一端向内延伸并贯穿谐振片后焊接在谐振片上。
2.根据权利要求1所述的一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:所述的密封盖板上的任意两个谐振片上还连接有飞杆线。
3.根据权利要求2所述的一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:所述的飞杆线呈U形结构,飞杆线平铺在谐振片上,且谐振片上设置有用于卡设U飞杆线端部的U形凸台,飞杆线的两端均卡设在U形凸台内。
4.根据权利要求1所述的一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:所述的谐振腔径条靠近调整螺钉一侧的顶部上安装有一对相互配合的U形飞杆座,U形飞杆座的开口端朝向密封盖板,U形飞杆座中卡设有飞杆片,飞杆片通过U形飞杆座的开口端滑入U形飞杆座中。
5.根据权利要求1所述的一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:所述的两个插针分别与最外侧的两个谐振片连接。
6.根据权利要求1所述的一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:所述的腔体外壁上加工有若干减重凹槽。
7.根据权利要求1所述的一种插针连接式腔体滤波器,其特征在于:所述的插针安装孔处的腔体外壁上设置有接地焊针。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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