CN111430850B - 一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器和装配方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器和装配方法，涉及连接器技术领域，同轴转微带连接器包括能够与腔体滤波器和微波电路同时连接的基体，所述基体一侧开有微带腔，所述微带腔内部远离开口一端开有贯穿至所述基体另一侧的空气过渡腔；该同轴转微带连接器的使用将使腔体滤波器在微波集成电路中同轴转微带处的阻抗匹配特性得到保证，大大减少了调试人员的调试工作量，同时保证了产品的一致性，提高了工作效率。

Description

一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器和装配方法

技术领域

本申请涉及微波技术领域，尤其涉及一种用于腔体滤波器的同轴转微带连接器和装配方法。

背景技术

腔体滤波器是一种电子设备系统中用于微波系统中频率分配及频率选择的无源器件，以其带宽大、隔离度高等优点广泛应用于频率源、开关滤波器组等系统中。腔体滤波器是一个二端口器件，还具有信号隔离、抑制干扰等重要作用，在现代微波毫米波通信、卫星通讯、遥感和雷达技术等系统中应用广泛。其性能的优劣直接影响整个系统的运行质量。

传统的腔体滤波器使用方法为将腔体滤波器双端口设计为SMA连接器输入输出，如此，与其互联的电路接口也必须设计成SMA连接器输入输出，这样不仅大大增加了产品硬件成本而且增加了腔体滤波器的使用尺寸，大大降低了使用腔体滤波器产品的集成度。

为了提高频率选择及频率分配系统的集成度，通常会去掉腔体滤波器与电路接口之间的SMA连接器，直接将腔体滤波器嵌在微波电路中的微带传输线上，将腔体滤波器绝缘端子内导体与微波电路的微带线传输线通过焊接实现电气互联。如此大大提高了产品的集成度，但这种将腔体滤波器嵌在微波传输线路之间以及直接将腔体滤波器绝缘端子内导体焊接在微带传输线上的工艺将会导致腔体滤波器与微波电路的大地不连续，进一步造成电路传输线与腔体滤波器之间阻抗匹配特性失调，直接影响微波信号在腔体滤波器处的传输效果，导致驻波变差、隔离度降低甚至腔体滤波器选频特性和隔离特性完全丧失。

如此研制一种适用于腔体滤波器并实现腔体滤波器与微带传输线电气互联的新型连接器，在保证系统集成度不变的情况下进一步改善微波信号在微带传输线与腔体滤波器之间的传输特性，实现微波信号同轴转微带的无损传输，保证腔体滤波器原有的信号隔离及抗干扰性能显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器和装配方法。实现腔体滤波器与微波电路微带传输线无损连接的连接器，以解决现有腔体滤波器与电路传输线之间的微波信号同轴与微带之间的无损传输的难题，在保证产品集成度的前提下减少调试人员的工作量提高产品的一致性。

本申请实施例采用下述技术方案：本申请实施例提供一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，包括能够与腔体滤波器和微波电路同时连接的基体，所述基体一侧配合开有微带腔，所述微带腔内部远离开口一端开有贯穿至所述基体另一侧的空气过渡腔。

进一步的，所述空气过渡腔内径小于所述微带腔内径。

进一步的，所述基体包括第一安装体和第二安装体；所述第一安装体能够与腔体滤波器连接，所述第二安装体能够与微波电路连接。

进一步的，所述第二安装体固定连接于所述第一安装体顶部。

进一步的，所述第一安装体上开有横向安装法兰孔，所述第二安装体上开有纵向安装法兰孔。

进一步的，所述微带腔贯穿由所述第二安装体顶部贯穿至所述第一安装体内部；所述空气过渡腔贯穿至所述第一安装体远离第二安装体的一侧外部。

进一步的，所述第二安装体一侧开有与所述微带腔连通的阶梯缺口；所述阶梯缺口上连接有盖板。

进一步的，所述第一安装体与所述第二安装体呈一体成型结构。

本申请实施例还采用以下述技术方案：一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器的装配方法，包括以下步骤：

将微带线铺设于微带腔中；

将横向安装法兰孔与腔体滤波器输入输出端通过法兰连接；

将微带腔中铺设好的微带线与腔体滤波器绝缘端子连接；

将安装同轴转微带连接器的腔体滤波器通过纵向安装法兰孔与微波系统电路连接；

将微带腔中的微带线与微波系统电路中的微带线电气互联；

将盖板安装在阶梯缺口处。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：能够使腔体滤波器在集成微波电路中充分发挥腔体滤波器本身高抑制、高隔离、抗干扰等元器件特性成为可能，取代了传统腔体滤波器在集成微波电路中直接焊接实现电气互联的粗放工艺。

该连接器通过横向和纵向安装法兰实现腔体滤波器与微波电路的组装与电气互联，既确保了结构安装的高度可靠，同时横向与纵向的台阶结构设计确保了腔体滤波器与微波电路大面积接地，大大改善了腔体滤波器与微波电路之间微波信号由同轴转微带传输时的阻抗特性，提高了腔体滤波器的隔离及抑制能力。

该连接器在原有腔体滤波器与微波电路之间增加了一段空气过渡腔有利于改善腔体滤波器与微波电路连接处的驻波，与此同时腔体滤波器在微波电路中的使用所带来的插入损耗将大大降低，从而提高了集成微波电路的整体性能。

使用该连接器的多通道多频段微波集成电路将不再需要对腔体滤波器之间进行通道间物理隔离，简化了腔体滤波器的装配方法，减少了使用腔体滤波器的微波集成电路的设计及安装流程，进一步提高了使用腔体滤波器的微波集成电路的集成度。

该连接器的使用将使腔体滤波器在微波集成电路中同轴转微带处的阻抗匹配特性得到保证，大大减少了调试人员的调试工作量，同时保证了产品的一致性，提高了工作效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器结构实施例示意图；

图2为图1A-A剖面结构示意图；

图3为本发明实施例的盖板结构示意图；

图4为本发明实施例的使用状态结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例1

本实施例1提供的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，请参阅图1和图2所示，包括基体1，基体1一侧配合开有微带腔14，微带腔14内部远离开口一端开有贯穿至基体1另一侧的空气过渡腔15，增加了一段空气过渡腔有利于改善腔体滤波器与微波电路连接处的驻波，与此同时腔体滤波器在微波电路中的使用所带来的插入损耗将大大降低，从而提高了集成微波电路的整体性能。空气过渡腔处于腔体滤波器绝缘端子与微带腔之间，可调整同轴与微带之间的阻抗变换特性，根据腔体滤波器绝缘端子内导体尺寸通过仿真得到空气过渡腔深度及直径等尺寸。微带腔处于空气过渡腔与需要实现腔体滤波器与其他电路互联的微带线之间，实现腔体滤波器与其他电路的最终连接。

需要说明的是，空气过渡腔15内径小于微带腔14内径。基体1包括第一安装体11和第二安装体12，第一安装体11呈长方体结构，第一安装体11顶部开有两个贯穿至底部的横向安装法兰孔16。两个横向安装法兰孔16分别处于第一安装体11靠近两端的位置，横向安装法兰孔与腔体体滤波器使用的SMA射频连接器等螺纹间距、等开孔尺寸；第一安装体11能够通过横向安装法兰与腔体滤波器输入输出端连接。第二安装体12能够与微波电路连接，第二安装体12呈长方体结构并且两端分别设置倒圆角，倒圆角由上到下设置，第二安装体12固定连接于第一安装体11顶部，并且第二安装体处于两个横向安装法兰孔16之间，第二安装体与第一安装体交叉呈十字结构，第二安装体12上开有两个纵向安装法兰孔17，纵向安装法兰孔为φ1.6×10mm沉头通孔；两个纵向安装法兰孔17贯穿第二安装体12两侧，两个纵向安装法兰孔17分别处于第二安装体靠近两端的位置，能够实现安装时与第一安装体互不干扰的作用，达到方便安装的目的。制作时，根据实际情况与腔体滤波器安装孔相匹配。微带腔14由第二安装体12顶部贯穿至第一安装体11内部，微带腔14处于两个纵向安装法兰孔之间。第一安装体11与第二安装体12呈一体成型结构，提高稳定使用的目的。

进一步优选的，请参与图1和图3所示，第二安装体12一侧开有与微带腔14连通的阶梯缺口13；阶梯缺口13上连接有盖板18。切为了方便内部的微带线的连接，设有的阶梯缺口实现方便连接的作用，连接完毕后可通过盖板密封，提高便携性。

进一步优选的，横向安装法兰孔和纵向安装法兰孔均有台阶结构，既解决了安装问题同时延长了电磁波传输路径，减少了电磁泄漏保证了腔体滤波器频率选择及隔离等性能。

优选地，本申请装置的主体结构(即第一安装体和第二安装体)和盖板使用黄铜材料加工并全镀金。

在本申请的实施例中，电气连通并固定为一体的第一安装体和第二安装体，整体上形成稳定的地电势结构，有利于腔体滤波器和微带线结构实现匹配连接。

实施例2

本实施例2提供的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器装配方法，使用时，请参阅图4所示，安装主体结构(同轴转微带连接器)前需先在主体结构的微带腔14中铺设微带线4，之后将主体结构通过横向安装法兰安装在腔体滤波器的输入输出端3，使腔体滤波器绝缘端子的内导体7(以下简称内导体)搭接在主体结构微带腔中预先铺设好的微带线4上，通过焊接使内导体与主体结构微带腔14中的微带线连接在一起以实现腔体滤波器与微带线的电气互联。最后将安装了主体结构的腔体滤波器嵌入到微波系统电路中，通过纵向安装法兰安装在微波系统电路6的结构上，将本发明中主体结构微带腔中的微带线与微波系统电路微带线5电气互联(例如通过焊接或金带键合的方式)，测试完成后将盖板通过导电胶粘接工艺粘接在本设计中主体结构微带腔上方的台阶结构上。

盖板与主体结构安装面设计为台阶结构并采用导电胶粘接工艺，既方便安装同时确保了系统电路整体屏蔽特性。

腔体滤波器绝缘端子的绝缘介质2与腔体滤波器表面齐平，内导体位置在空气过渡腔中心，与空气过渡腔构成的结构阻抗为：

其中，Z为阻抗值，例如，取Z＝50欧姆，η₀为自由空间波阻抗。b为空气过渡腔的直径，a为内导体直径。当实现阻抗匹配时，根据阻抗匹配目标确定Z值，a和b的关系满足以上公式1。

实施例3

本实施例3提供的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器的微带转同轴连接器测试结果。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，包括能够与腔体滤波器和微波系统电路同时连接的基体，所述基体一侧开有微带腔，所述微带腔内部远离开口一端开有贯穿至所述基体另一侧的空气过渡腔；空气过渡腔处于腔体滤波器绝缘端子与微带腔之间，用于同轴与微带之间的阻抗变换；微带线铺设于微带腔中；微带腔中铺设的微带线与腔体滤波器绝缘端子连接，腔体滤波器绝缘端子的绝缘介质与腔体滤波器表面齐平，内导体位置在空气过渡腔中心；微带腔中的微带线与微波系统电路中的微带线电气互联。

2.根据权利要求1所述的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，所述空气过渡腔内径小于所述微带腔内径。

3.根据权利要求1所述的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，所述基体包括第一安装体和第二安装体；所述第二安装体固定连接于所述第一安装体顶部。

4.根据权利要求3所述的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，所述第一安装体上开有横向安装法兰孔，所述第二安装体上开有纵向安装法兰孔。

5.根据权利要求4所述的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，所述微带腔由所述第二安装体顶部贯穿至所述第一安装体内部,所述空气过渡腔贯穿至所述第一安装体远离第二安装体的一侧外部。

6.根据权利要求5所述的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，所述第二安装体一侧开有与所述微带腔连通的阶梯缺口；所述阶梯缺口上连接有盖板。

7.根据权利要求3所述的一种适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器，其特征在于，所述第一安装体与所述第二安装体呈一体成型结构。

8.一种如权利要求1~7任意一项所述适用于腔体滤波器的同轴转微带连接器的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

将微带线铺设于微带腔中；

将横向安装法兰孔与腔体滤波器输入输出端通过法兰连接；

将微带腔中铺设好的微带线与腔体滤波器绝缘端子连接，腔体滤波器绝缘端子的绝缘介质与腔体滤波器表面齐平，内导体位置在空气过渡腔中心；

将安装同轴转微带连接器的腔体滤波器通过纵向安装法兰孔与微波系统电路连接；

将微带腔中的微带线与微波系统电路中的微带线电气互联；

将盖板安装在阶梯缺口处。

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