CN112615113B - 介质滤波器组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种介质滤波器组件，包括：介质本体、PIN针和转接板；所述介质本体通过所述PIN针与所述转接板耦合电连接；其中，所述PIN针为开环中空的结构。本公开实施例提供的技术方案中，通过设置PIN针为开环中空结构，改进了PIN针的结构，可利用开环的开口提升热胀冷缩的容忍度，降低了介质本体开裂的风险，提升了介质滤波器组件的可靠性；同时，通过PIN针可实现介质本体与转接板的直接耦合，省去了PCB衬板，可使得介质滤波器组件的成本大幅降低，有利于实现低成本且结构简单的介质滤波器组件。

Description

介质滤波器组件

技术领域

本公开涉及通信射频技术领域，尤其涉及一种介质滤波器组件。

背景技术

介质波导滤波器也称介质滤波器，是通过介质谐振器之间的耦合构成。介质滤波器的Q值高、插入损耗低、尺寸小且重量轻，被广泛应用在无线基站、卫星通信、导航系统、电子对抗等系统中。

介质滤波器因其具有体积小的优点，易于与天线转接板集成。现有的集成方式主要为：介质本体焊接印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)PCB衬板，再与转接板焊接相连；其中，PCB衬板本身的成本高，焊接工艺复需要专用的夹具，不利减小介质滤波器的成本；同时，介质滤波器需经两次焊接才能焊在转接板上，介质滤波的本体的可靠性较低。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种介质滤波器组件。

本公开提供了一种介质滤波器组件，包括：介质本体、引脚(PIN)针和转接板；

所述介质本体通过所述PIN针与所述转接板耦合电连接；其中，所述PIN针为开环中空的结构。

在一些实施例中，所述PIN针为两端开口的喇叭口结构。

在一些实施例中，所述PIN针包括相互连通的环状底座、柱状侧壁以及台状顶帽；

沿所述介质本体指向所述转接板的方向，所述环状底座的厚度等于所述介质本体与所述转接板之间的间隙。

在一些实施例中，所述环状底座的厚度t满足：t≥0.3mm。

在一些实施例中，所述PIN针包括本体和表面镀层；

所述本体采用铜合金经钣金加工成型，所述表面镀层采用银。

在一些实施例中，所述介质本体包括一体压制成型的陶瓷本体以及所述陶瓷本体表面的图案化的金属镀层，所述陶瓷本体包括端口耦合区；

所述图案化的金属镀层包括第一镂空区和第二镂空区，所述第一镂空区用于形成避让槽，所述第二镂空区围绕所述端口耦合区，所述端口耦合区内设置耦合孔，所述PIN针连接于所述耦合孔内；

所述转接板表面设置微带线，所述避让槽用于容纳所述微带线；且所述微带线的一端连接PIN针。

在一些实施例中，所述介质本体背离所述转接板的表面设置第一介质孔和第二介质孔；

所述第一介质孔的开口位于所述介质本体的表面，且所述第一介质孔的底部位于所述介质本体内；

所述第二介质孔沿所述介质本体指向所述转接板的方向贯穿所述介质本体。

在一些实施例中，所述耦合孔、所述避让槽、所述第一介质孔以及所述第二介质孔在所述介质本体的表面棱边设置第一倒角，所述介质本体的外边缘棱边设置第二倒角；

所述第一倒角大于C0.3，且所述第二倒角大于C0.3。

在一些实施例中，所述第一倒角小于所述第二倒角。

在一些实施例中，所述介质本体朝向所述转接板的表面设置金属垫片和/或所述转接板朝向所述介质本体的表面设置金属垫片；

沿所述介质本体指向所述转接板的方向，所述金属垫片的厚度等于所述介质本体与所述转接板之间的间隙。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的介质滤波器组件中，通过设置PIN针为开环中空结构，改进了PIN针的结构，可利用开环的开口(即缺口)提升热胀冷缩的容忍度，降低了介质本体开裂的风险，提升了介质滤波器组件的可靠性；同时，通过PIN针可实现介质本体与转接板的直接耦合，省去了PCB衬板，可使得介质滤波器组件的成本大幅降低，有利于实现低成本且结构简单的介质滤波器组件。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有介质滤波器及组件外形分解图；

图2为本公开实施例的一种介质滤波器组件的俯视结构示意图；

图3为图2所示介质滤波器组件中沿AA0的剖面结构示意图；

图4为图3中区域C的放大结构示意图；

图5为图2所示介质滤波器组件的正视图；

图6为图2所示介质滤波器组件的左视图；

图7为图2所示介质滤波器组件的右视图；

图8为图2所示介质滤波器组件的一种分解示意图；

图9为图2所示介质滤波器组件的另一种分解示意图；

图10为本公开实施例的一种介质本体的结构示意图；

图11为本公开实施例的一种PIN针的结构示意图。

其中，附图标记及其代表的含义如下：

现有技术中：01、介质本体；02、转接板；03、PIN针；04、金属垫片；05、PCB衬板；021和022、微带线。

本公开实施例中：1、介质本体；11和12、避让槽；13、金属镀层的第二镂空区；14、倒角；15、端口耦合区；16、耦合孔；2、转接板；21和22、微带线；3、PIN针；31、缺口；4、金属垫片；6、焊锡；AA0、BB0和DD0、剖面线；100、俯视图；101、正视图；102、左视图；103、右视图；104、底视图；105、剖视图；106、底视立体式图；107、俯视立体视图；300、正视图；301、剖视图；302、左视图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为相关技术中，介质滤波器及组件的分解结构示意图。参照图1，现有的介质滤波器包括介质本体01、PCB衬板05以及PIN针03，金属垫片04通过专用夹具将介质本体01与PCB衬板05焊接在一起，其对焊接夹具本身精度要求较高，且对焊接后PIN针03端面与PCB衬板05之间的间距具有较高要求；否则，介质本体01与转接板02焊接时，PIN针03与转接板02上微带线021和022不能很好接触，导致电气指标不良，介质滤波器组件的可靠性能下降。同时，PCB衬板05的自身成本较高，导致介质滤波器组件的整体成本较高。

针对上述至少部分技术问题，本公开实施例提供一种介质滤波器及组件，通过去除PCB衬板，可降低滤波器组件的整体成本；同时，通过改变PIN针的结构，可降低热膨胀情况下PIN针与介质本体内耦合孔的应力，从而可提升介质滤波器组件的整体可靠性。

下文中结合图2-图11对本公开实施例提供的介质滤波器组件进行示例性说明。

在一实施例中，图2为本公开实施例的一种介质滤波器组件的俯视结构示意图，图3为图2所示介质滤波器组件中沿AA0的剖面结构示意图，图4为图3中区域C的放大结构示意图，图5为图2所示介质滤波器组件的正视图，图6为图2所示介质滤波器组件的左视图，图7为图2所示介质滤波器组件的右视图。结合图2-图7，该介质滤波器组件，包括：介质本体1、PIN针3和转接板2；介质本体1通过PIN针3与转接板2耦合电连接；其中，PIN针3为开环中空的结构。

其中，介质本体1通过PIN针3与转接板2耦合电连接，从而不需要PCB衬板，有利于减少由于PCB衬板引起的成本较高的问题，从而可降低介质滤波器组件的整体成本。

其中，PIN针3采用开环中空的结构(详见下文中图11)，即通过改进PIN针3的结构，可利用开环中空结构的开口(即缺口)提升热胀冷缩的容忍度，降低了介质本体1开裂的风险，提升了介质滤波器组件的可靠性。

示例性地，将介质本体1与转接板2组装时，转接板2焊盘上锡，介质本体1的对应区域(例如后文中的端口耦合区15)上锡后，将PIN针3与金属垫片4(后文中详述)和介质本体1一同贴入转接板2上，并焊接。基于此，通过去除PCB衬板，可减少焊接次数，减少焊接用料，有利于提高焊接可靠性，从而提高介质滤波器组件的可靠性以及降低其成本。

在其他实施方式中，还可采用本领域技术人员可知的其他方式实现介质滤波器组件中各部分的组装，本公开实施例不限定。

图8和图9示出了图2所示介质滤波器组件在不同视角下的分解示意图，其中，图8主要示出了转接板2朝向介质本体1的表面以及介质本体1背离转接板2的表面的结构；图9主要示出了介质本体1朝向转接板2的表面的结构。

图10示出了介质本体在多个不同视角下的示意图以及沿其中BB0的剖视图；其中，100代表俯视图，101代表正视图，102代表左视图，103代表右视图，104代表底视图，105代表剖视图，106代表底视立体式图，107代表俯视立体视图。

在一些实施例中，结合图8-图10，介质本体1包括一体压制成型的陶瓷本体以及陶瓷本体表面的图案化的金属镀层，陶瓷本体包括端口耦合区15；图案化的金属镀层包括第一镂空区和第二镂空区13，第一镂空区用于形成避让槽11和12，第二镂空区13围绕端口耦合区15，端口耦合区15内设置耦合孔16，PIN针3连接于耦合孔16内；转接板2表面设置微带线21和22，避让槽11和12用于容纳微带线21和22；且微带线21和22的一端连接PIN针3。

其中，介质本体1可采用陶瓷材料一体化压制成型(即成形)，工艺成熟度较高，难度较低。介质本体1的表面金属化，即形成金属镀层；其中，金属镀层包括第二镂空区13，其包围端口耦合区15，时端口耦合区15与其他区域实现电气隔离。端口耦合区15内设置耦合孔16，也称为耦合端口16，用于通过PIN针3与转接板2耦合电连接。

示例性地，可采用激光去除金属镀层的第一镂空区和第二镂空区对应位置处的金属。

其中，介质本体1包括用于容纳转接板2的微带线21和22的避让槽11和12，可使得转接板2中布线难度较低，即布线方便，改善了由于采用多层板中间布线而导致的布线难度较大的问题。

示例性地，如图8和图9所示，介质本体1中设置两个端口耦合区15，在端口耦合区15的相背的两侧分别设置避让槽11和12；对应地，在转接板2的对应位置处分别设置微带线21和22。

本公开实施例中，介质本体1设置耦合端口16和用于转接板微带线的避让槽11和12，介质本体1可通过PIN针3和垫片4与转接板2焊接，从而省去介质本体1与PCB衬板的焊接。由于省去夹在转接板2与介质本体1之间的PCB衬板，介质滤波器组件的成本较低且可靠性较高；同时，利用避让槽容纳微带线，有利于简化转接板的布线，降低其布线难度，进一步降低成本。

在一些实施例中，继续参照图8或图10，介质本体1背离转接板2的表面设置第一介质孔111和第二介质孔112；第一介质孔111的开口位于介质本体1的表面，且第一介质孔111的底部位于介质本体内；第二介质孔112沿介质本体1指向转接板2的方向贯穿介质本体1。

如此，形成耦合电容微槽，一方面可实现滤波，另一方面有利于减少介质滤波器组件的整体重量。

在一些实施例中，结合图8-图10，耦合孔16、避让槽11和12、第一介质孔111以及第二介质孔112在介质本体1的表面棱边设置第一倒角17，介质本体1的外边缘棱边设置第二倒角14；第一倒角17大于C0.3，且第二倒角14大于C0.3。

其中，在介质本体1的各孔和四周棱边均设置大于C0.3的倒角，且介质本体1的四周棱边的倒角14大于其它位置处的倒角。如此，有利于降低工艺难度，便于压制成形，同时利于减少磕碰损伤。

其中，避让槽11和12对应于微带线设置一定的深度和宽度，满足容纳微带线的需求即可；避让槽11和12的四周边线采用倒角过渡，便于压制成形，降低工艺难度。

在一些实施例中，第一倒角17小于第二倒角14。

其中，第一倒角17可理解为介质本体1的内棱边的倒角，第二倒角14为介质本体1的外棱边的倒角，外棱边的磕碰几率大于内棱边。由此，在满足工艺加工难度较低的同时，第一倒角17可小于第二倒角14，从而便于避免外棱边的磕碰损伤。

示例性地，第一倒角17可为C0.4，第二倒角14可为C0.5。

在其他实施方式中，第一倒角17还可设置为倒圆角，本公开实施例不限定。

在一些实施例中，结合图4、图8和图9，介质本体1朝向转接板2的表面设置金属垫片4和/或转接板2朝向介质本体1的表面设置金属垫片4；沿介质本体1指向转接板2的方向，金属垫片4的厚度等于介质本体1与转接板2之间的间隙。

其中，金属垫片4用于实现介质本体1与转接板2之间的支撑与耦合连接。通过设置沿介质本体1指向转接板2的方向，金属垫片4的厚度等于介质本体1与转接板2之间的间隙，可使得介质本体1与转接板2之间的电连接可靠性较高。

图11为本公开实施例的一种PIN针的结构示意图，示出了PIN针在多个不同视角下的示意图以及沿其中DD0的剖视图；其中，300代表正视图，301代表剖视图，302代表左视图，31代表开环中空结构的PIN针3的缺口。

在一些实施例中，参照图11，PIN针3为两端开口的喇叭口结构。

即，PIN针3为开环中空喇叭口结构。

如此，在实现介质本体1、PIN针3和转接板2焊接时，有利于利用两端开口将耦合孔16内的助焊剂排出。

同时，PIN针3的开环中空结构，在热膨胀的情况下，PIN针3可向开口处延伸，可减少PIN针3与介质本体1之间由于热失匹带来的热应力，提高了介质滤波器组件整体的可靠性。

在一些实施例中，参照图11和图4，PIN针3包括相互连通的环状底座311、柱状侧壁312以及台状顶帽313；沿介质本体1指向转接板2的方向(即按照图中所示方位的竖直方向)，环状底座311的厚度等于介质本体1与转接板2之间的间隙。

其中，环状底座311位于介质本体1与转接板2的相对平面的间隙中，可起到支撑介质本体1与转接板2的作用，由此，可利用PIN针3的环状底座311有效控制介质本体1与转接板2的间隙；基于此，环状底座311可用作垫片，由此可减少其它金属垫片4的数量，有利于简化介质滤波器组件的整体结构，降低其成本，提升可靠性。

在一些实施例中，参照图11，环状底座的厚度t满足：t≥0.3mm。

如此，可满足介质本体1与转接板2之间的间隙需求。

示例性地，厚度t的取值可为0.3mm、0.45mm、0.5mm或其他数值，本公开实施例不限定。

在一些实施例中，PIN针3包括本体和表面镀层；本体采用铜合金经钣金加工成型，表面镀层采用银。

示例性地，PIN针3的材料可选为铜合金，可选采用钣金加工成形，且其表面镀银。由此，可实现耦合连接介质本体1和转接板2。

在其他实施方式中，PIN针3还可采用其他材料，利用其他工艺形成，本公开实施例不限定。

本公开实施例提供的介质滤波器组件的有益效果至少包括：

1)在介质本体1的端口耦合区15两侧设计一定深度和宽度的避让槽11和12，如此便于在转接板2表面布放微带线21和22；且省去PCB衬板时，避免转接板2中间层布线，降低转接板2的成本。其中，避让槽11和12的深度和宽度满足可容纳对应的微带线21和22即可。

2)PIN针3采用两端开口的喇叭口结构，利于在介质本体1、PIN针3和转接板2焊接时，实现耦合孔16内的助焊剂排出。

3)PIN针3为开环中空的喇叭口结构，可减少由于介质本体1与PIN针3热失匹带来的应力问题，从而提高可靠性。

4)PIN针3优先选采用钣金冲压成形，成本较低。

5)PIN针3的环形底座311具有垫片的作用，利于控制介质本体1与转接板2的相对平面之间的间隙，同时减少了金属垫片4的使用量。

6)省去PCB衬板，减少物料成本和焊接成本，同时提升可靠性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种介质滤波器组件，其特征在于，包括：介质本体、PIN针和转接板；

所述介质本体通过所述PIN针与所述转接板耦合电连接；其中，所述PIN针为开环中空的结构；

所述开环中空结构包括所述PIN针两端开口，两端开口沿所述PIN针轴向相互贯通。

2.根据权利要求1所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述PIN针为两端开口的喇叭口结构。

3.根据权利要求2所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述PIN针包括相互连通的环状底座、柱状侧壁以及台状顶帽；

沿所述介质本体指向所述转接板的方向，所述环状底座的厚度等于所述介质本体与所述转接板之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述环状底座的厚度t满足：t≥0.3mm。

5.根据权利要求1所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述PIN针包括本体和表面镀层；

所述本体采用铜合金经钣金加工成型，所述表面镀层采用银。

6.根据权利要求1所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述介质本体包括一体压制成型的陶瓷本体以及所述陶瓷本体表面的图案化的金属镀层，所述陶瓷本体包括端口耦合区；

所述图案化的金属镀层包括第一镂空区和第二镂空区，所述第一镂空区用于形成避让槽，所述第二镂空区围绕所述端口耦合区，所述端口耦合区内设置耦合孔，所述PIN针连接于所述耦合孔内；

所述转接板表面设置微带线，所述避让槽用于容纳所述微带线；且所述微带线的一端连接PIN针。

7.根据权利要求6所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述介质本体背离所述转接板的表面设置第一介质孔和第二介质孔；

所述第一介质孔的开口位于所述介质本体的表面，且所述第一介质孔的底部位于所述介质本体内；

所述第二介质孔沿所述介质本体指向所述转接板的方向贯穿所述介质本体。

8.根据权利要求7所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述耦合孔、所述避让槽、所述第一介质孔以及所述第二介质孔在所述介质本体的表面棱边设置第一倒角，所述介质本体的外边缘棱边设置第二倒角；

所述第一倒角大于C0.3，且所述第二倒角大于C0.3。

9.根据权利要求8所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述第一倒角小于所述第二倒角。

10.根据权利要求1所述的介质滤波器组件，其特征在于，所述介质本体朝向所述转接板的表面设置金属垫片和/或所述转接板朝向所述介质本体的表面设置金属垫片；

沿所述介质本体指向所述转接板的方向，所述金属垫片的厚度等于所述介质本体与所述转接板之间的间隙。

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