CN110400997A - 一种频率调谐装置及滤波器、双工器 - Google Patents

一种频率调谐装置及滤波器、双工器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种频率调谐装置及滤波器、双工器。它包括腔体和盖板，所述腔体内间隔设有多模介质和弹片，所述多模介质包括平行于盖板的水平端面和至少一个垂直于所述水平端面的竖直端面，所述弹片包括与所述竖直端面相对布置的调节段，所述调节段的顶边和底边形成的平面与平行于竖直端面的直线之间形成一定夹角，所述腔体或盖板上设有高度可调的螺杆，所述螺杆与弹片配合，通过调节螺杆高度能够调节所述夹角的大小。本发明专利在腔体内设置弹片，通过改变弹片与介质端面之间的角度大小实现频率调节，将现有多个轴向调节方式改变成的单一方向的调节方式，具有结构简单、成本低、频率调节线性度好、频率之间独立性强、频率调节范围大的优点。

Description

一种频率调谐装置及滤波器、双工器
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种频率调谐装置及滤波器、双工器。
背景技术
目前的介质谐振器、滤波器等结构中一般采用的多模介质结构为：双模Z轴与X轴或Z轴与Y轴或三模Z轴与X轴和Y轴，在频率调节时，通过设置轴向的调节螺杆，调节多轴(维)调试螺杆与轴向端面之间的距离实现；或设置平行与轴向端面的螺杆，调节螺杆相对轴向端面的深度实现。目前的频率调节结构及方式存在以下问题：
1、用来调节频率的调试螺杆垂直于腔体各个侧壁设置，对单个腔体来说，占用体积大，不方便生产制造，成本高；对多路多模介质滤波器的结构来说，多面布置的调试螺杆会占据走腔路径，限制了多个腔体之间的走腔形式，且结构复杂，频率调试难度大。
2、多轴调试改变螺杆与轴向端面之间距离时，彼此之间频率会受到影响，如调节X轴频率时，与之垂直的Z轴频率也会改变，独立性差。
3、多轴调试改变螺杆与轴向端面之间距离时，频率的变化没有规律性，即使距离是均匀变化，在调节到某一距离时，频率会瞬时增减，即目前的调节结构的频率调节线性度较差，不易控制频率大小。
4、改变螺杆相对轴向端面的深度，频率调节范围小，适用性差。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、调节方便、成本低的频率调谐装置及滤波器、双工器。
本发明采用的技术方案是：一种频率调谐装置，包括腔体和盖板，所述腔体内间隔设有多模介质和弹片，所述多模介质包括平行于盖板的水平端面和至少一个垂直于所述水平端面的竖直端面，所述弹片包括与所述竖直端面相对布置的调节段，所述调节段的顶边和底边形成的平面与平行于竖直端面的直线之间形成一定夹角，所述腔体上设有高度可调的螺杆，所述螺杆与弹片配合，通过调节螺杆高度能够调节所述夹角的大小。
进一步地，所述调节段的纵向截面为直线型，所述螺杆与调节段在竖直方向相互干涉。
进一步地，所述调节段上设有一个或多个通孔，所述调节段上附有介质材料。
进一步地，所述螺杆穿过并固定于所述腔体或盖板上。
进一步地，所述弹片还包括截面为直线的倾斜段，所述倾斜段一端与调节段另一端固定连接，所述倾斜段与调节段相对布置，所述螺杆与倾斜段在竖直方向相互干涉。
进一步地，所述调节段的纵向截面为直线或弧线或折线。
进一步地，所述弹片还包括固定段，所述固定段固定于腔体内部或盖板底部，所述固定段一端与所述调节段的一端固定连接。
进一步地，所述夹角大小为0-90°。
一种滤波器，所述滤波器至少包含一个如上所述的任意一项频率调谐装置。
一种双工器，所述双工器至少包含一个如上所述的任意一项频率调谐装置。
本发明在腔体内设置弹片，通过改变弹片与介质端面之间的角度大小实现频率调节，调节范围大，频率调节线性度好，频率之间独立性强；设置螺杆与弹片配合，将现有多个轴向调节方式改变成的单一方向的调节，结构简单，体积小，成本低，方便生产制造，频率调节的螺杆占据空间小，多路多模介质滤波器组合布置时，能够突破各腔体之间的走腔限制，腔体布置更灵活。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明实施例1的爆炸示意图。
图3为图2的纵向剖面图。
图4为本发明实施例1螺杆、弹片调节的原理图。
图5为图4中A处放大图。
图6为本发明实施例2的爆炸示意图。
图7为图6的纵向剖面图。
图8为本发明实施例3的爆炸示意图。
图9为图8的纵向剖面图。
图10为本发明实施例4的爆炸示意图。
图11为图10的纵向剖面图。
图12为现有通过设置轴向的调节螺杆调节频率的效果图。
图13为现有通过设置平行的调节螺杆调节频率的效果图。
图14为本发明频率调谐装置的频率调节效果图。
图中：1-腔体；2-盖板；3-多模介质；4-弹片；5-螺杆；6-调节段；7-固定段；8-倾斜段；9-螺钉；10-调节杆；11-薄片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1-11所示，本发明提供一种频率调谐装置，包括腔体1和盖板2，腔体1与盖板2之间通过螺钉9连接，所述腔体1内间隔设有多模介质3和弹片4，多模介质3通过支撑结构安装于腔体内，支撑结构为常规的支撑块或支撑杆或其他形式的结构；弹片4需满足在螺杆挤压下改变角度，同时在螺杆撤离后能够回弹至原位，因此弹片材料可以是金属材料，如铍铜，也可以是非金属材料在其表面镀金属层。所述多模介质3包括平行于盖板2的水平端面3.2和至少一个垂直于所述水平端面的竖直端面3.1，所述弹片4包括与所述竖直端面相对布置的调节段6，所述调节段6的顶边和底边形成的平面6.1与平行于竖直端面3.1的直线3.3之间形成一定夹角α，夹角α大小为0-90°，所述腔体1或盖板2上设有高度可调的螺杆5，所述螺杆5与弹片4配合，通过调节螺杆5高度能够调节所述夹角α的大小，进而实现横轴向的频率调节。盖板2上设置调节杆，通过调节多模介质3水平端面3.2与调节杆10之间的距离，能够实现纵轴向的频率调节，即纵轴向和横轴向两方向的频率调节均能在同一个方向调节。
上述方案中，多模介质3可以是三模介质，如图2、图6所示的实施例1和实施例2的正方体结构，此时所述竖直端面3.1为平面；也可以是双模介质，如图8、图10所示的实施例3和实施例4的圆柱体结构，此时所述竖直端面3.1为曲面。
上述方案中，螺杆5穿过所述腔体1或盖板2，并通过螺母垂直固定于所述腔体1或盖板2上，旋转螺杆5时能调节螺杆5高度，无论在哪一轴向调节频率，均能实现单一方向调节频率的目的。
上述方案中，螺杆5与调节段6在竖直方向相互干涉，此时调节段6的纵向截面为直线型，即调节段6为平面板状结构，为防止调节段6端部与螺杆5端部卡住，调节段6一端6.2设置弧形的弯折段，便于螺杆5调到极限位置时返回。本实施例在调节频率时，螺杆5直接与调节段6接触，如图2-5、图9-10所示，随螺杆5高度变化，螺杆5底部或顶部逐渐挤压调节段6，从而改变调节段6与平行于竖直端面的直线之间夹角α的大小，实现频率大小线性调节。
上述方案中，弹片4还包括截面为直线的倾斜段8，即倾斜段8为平面板状结构，所述倾斜段8一端8.1与调节段6一端一体化固定连接，所述倾斜段8与调节段6相对布置，所述螺杆5与倾斜段8在竖直方向相互干涉，倾斜段8与平行于竖直端面的直线之间呈一定夹角β，夹角β范围为0-90°。本实施例在调节频率时，螺杆5直接与倾斜段8接触，如图6-7、图10-11所示，随螺杆5高度变化，螺杆5底部或顶部逐渐挤压倾斜段8，间接带动调节段6动作，从而改变调节段6与平行于竖直端面的直线之间夹角α的大小，实现频率大小线性调节，此时不用限定调节段6的截面形式，只需保持倾斜段8的截面为直线即可，调节段6的纵向截面可以为直线或弧线或折线或波浪线。为方便制造产品及提高调节可靠性，倾斜段8与调节段6的衔接的过渡段为圆弧段或折线段，倾斜段8另一端8.2为背向螺杆一侧弯折的弧形段。
上述方案中，弹片4还包括固定段7，固定段7为平面板状结构，所述固定段7通过螺钉9固定于腔体1的内部或盖板2上，所述固定段7一端与所述调节段4的另一端一体化固定连接，固定段7与调节段6的衔接位置圆滑过渡。本发明的弹片4和螺杆5可以沿同方向固定或沿相反方向固定，即可以弹片4固定在腔体1内部、螺杆5固定在盖板1上，或者反过来弹片4固定在盖板1上、螺杆5固定在腔体底部，也可以弹片4和螺杆5同时固定在腔体1内部或盖板2上。如图2-5、图8-9所示，弹片4和螺杆5同时固定在盖板2上；如图6-7、图10-11所示，弹片4固定在腔体1内部，螺杆5固定在盖板2上。
上述方案中，根据实际频率调节或结构布置的需要，调节段6上设有一个或多个通孔或凹槽，或在调节段6边缘设置槽口。调节段6的垂直高度(即顶边与底边之间的高度)可以与多模介质3的高度相同，也可以高于或低于多模介质3的高度，根据实际需要确定。调节段6上还可以附介质材料，如附生长薄膜，或套绝缘套，或焊接/粘接薄片，如图8-11所示，调节段6两侧分别设有薄片11，此时多模介质是双模介质，为圆柱形结构，薄片11能够增加弹片与多模介质的相对面积。
如图12所示，为现有通过设置轴向的调节螺杆调节频率的效果图，从图中可以看出，模式1的谐振频率随螺杆深度的加深(全可用范围)，频率降低7MHz，模式2和3却增加了4MHz，说明各模式之间频率会受到较大影响，独立性较差。
如图13所示，为现有通过竖向设置平行的调节螺杆调节频率的效果图，从图中可以看出，模式1和2和3频率随螺杆的深度(全可用范围)变化仅为2MHz以内，即频率调谐范围太小。
如图14所示，为本发明频率调谐装置的效果图，相比于现有的两种调节方式，本发明模式1谐振频率随螺杆的深度(非全可用范围仅从0度变化至5度，本实施例实际可变化至约18度)变化就有16MHz，调谐范围大，而模式2和模式3的频率变化仅约2MHz，说明模式之间受影响较小，独立性好。
本发明还提供一种滤波器，所述滤波器至少包含一个如上述的频率调谐装置，所述滤波器设有一个信号输入端口和一个信号输出端口。
本发明还提供一种双工器，所述双工器至少包含一个如上述的频率调谐装置，所述双工器设置一个TX发射端口和一个RX接收端口，其中TX发射端口和RX接收端口共一个ANT端口，TX发射端口、RX接收端口及ANT端口其通带范围各不相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种频率调谐装置，包括腔体(1)和盖板(2)，其特征在于：所述腔体(1)内间隔设有多模介质(3)和弹片(4)，所述多模介质(3)包括平行于盖板的水平端面(3.2)和至少一个垂直于所述水平端面的竖直端面(3.1)，所述弹片(4)包括与所述竖直端面相对布置的调节段(6)，所述调节段的顶边和底边形成的平面与平行于竖直端面的直线之间形成一定夹角(α)，所述腔体(1)或盖板(2)上设有高度可调的螺杆(5)，所述螺杆(5)与弹片(4)配合，通过调节螺杆(5)高度能够调节所述夹角(α)的大小。
2.根据权利要求1所述的频率调谐装置，其特征在于：所述调节段(6)的纵向截面为直线型，所述螺杆(5)与调节段(6)在竖直方向相互干涉。
3.根据权利要求1所述的频率调谐装置，其特征在于：所述调节段(6)上附有介质材料。
4.根据权利要求1所述的频率调谐装置，其特征在于：所述螺杆(5)穿过并固定于所述腔体(1)或盖板(2)上。
5.根据权利要求1所述的频率调谐装置，其特征在于：所述弹片(4)还包括截面为直线的倾斜段(8)，所述倾斜段一端与调节段(6)一端固定连接，所述倾斜段与调节段(6)相对布置，所述螺杆(5)与倾斜段(8)在竖直方向相互干涉。
6.根据权利要求5所述的频率调谐装置，其特征在于：所述调节段(6)的纵向截面为直线或弧线或折线。
7.根据权利要求1所述的频率调谐装置，其特征在于：所述弹片(4)还包括固定段(7)，所述固定段(7)固定于腔体内部或盖板底部，所述固定段(7)一端与所述调节段(6)的另一端固定连接。
8.根据权利要求1所述的频率调谐装置，其特征在于：所述夹角(α)大小为0-90°。
9.一种滤波器，其特征在于：所述滤波器至少包含一个如权利要求1-8所述的任意一项频率调谐装置。
10.一种双工器，其特征在于：所述双工器至少包含一个如权利要求1-8所述的任意一项频率调谐装置。
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