CN113346209A - 一种齿轮传动结构实现调频的滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，包括腔体、调谐机构、驱动机构以及盖板，腔体内设有谐振腔，盖板上对应谐振腔位置设有调谐孔，调谐机构设于盖板上，调谐机构包括齿轮传动组件、调谐杆以及齿轮轴套，调谐杆下部通过调谐孔插入谐振腔内，且调谐杆与调谐孔螺纹连接，调谐杆上部的齿轮轴套与齿轮传动组件啮合传动连接，驱动机构与齿轮传动组件连接，用于驱动齿轮传动组件转动以使调谐杆插入谐振腔内，并调节插入深度。该发明通过齿轮传动组件带动多个调谐杆上的齿轮轴套同步转动，从而实现通过调节调谐杆插入谐振腔深度来调谐频率的目的，操作简单，且可以在很宽的可调范围内保持很好的插损性能。

Description

一种齿轮传动结构实现调频的滤波器

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种齿轮传动结构实现调频的滤波器。

背景技术

在通信领域将其作为一种频率选择装置被广泛应用，其能够对各种电源、信号等进行滤波，保证电路运行的稳定性和可靠性，是电子通信领域中的很重要元器件。

近年来，通信系统的发展使得微波频段的可调滤波器有了广泛的应用需求，大部分可调滤波器的实现是在波导滤波器的基础上增加调谐结构。传统的调谐结构为调频螺杆，其通过调节螺杆伸入腔体的长度来改变盖板与谐振杆之间的电容耦合值以达到调节频率的目的；然而，传统的这种调谐结构敏感度差，要求螺杆长度范围大，频率调节范围受限，而且对于不同频率范围的调节，需要经常更换不同长度的螺杆，操作不便。

发明内容

本发明的目的是克服现有可调滤波器采用调频螺杆的调频范围受限，且操作不便的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，包括腔体、调谐机构、驱动机构以及盖设于腔体上的盖板，所述腔体内设有谐振腔，所述盖板上对应谐振腔位置设有调谐孔，所述调谐机构设置于盖板上，所述调谐机构包括齿轮传动组件、若干调谐杆以及套设于调谐杆上齿轮轴套，所述调谐杆下部通过盖板的调谐孔插入谐振腔内，且调谐杆与调谐孔螺纹连接，所述调谐杆上部的齿轮轴套与所述齿轮传动组件啮合传动连接，所述驱动机构与齿轮传动组件连接，用于驱动齿轮传动组件转动以使所述调谐杆插入所述谐振腔内，并调节插入深度。

进一步的，所述齿轮传动组件包括与驱动机构传动连接的第一齿轮组，以及与第一齿轮组啮合传动连接的第二齿轮组；所述调谐杆沿第二齿轮组周向分布。

进一步的，所述第一齿轮组由第一齿轮和第二齿轮共轴叠加布置构成，且第二齿轮位于第一齿轮上方；第二齿轮组由第三齿轮和第四齿轮共轴叠加布置构成，且第三齿轮位于第四齿轮上方；所述第一齿轮和驱动机构连接，所述第二齿轮和第三齿轮啮合传动连接，所述调谐杆通过齿轮轴套与第四齿轮啮合传动连接。

进一步的，所述第一齿轮直径大于第二齿轮直径，所述第三齿轮直径大于第一齿轮、第二齿轮和第四齿轮的直径，所述第三齿轮与盖板上表面之间的距离大于设计的调谐杆插入谐振腔内深度调节量。

进一步的，所述齿轮传动组件还包括至少一个第五齿轮，所述第五齿轮通过至少一个调谐杆上的齿轮轴套与第二齿轮组传动连接。

进一步的，所述谐振腔、调谐孔和调谐杆均设有多个，且调谐孔与谐振腔一一对应设置，调谐杆与调谐孔一一对应设置；各所述调谐杆上的齿轮轴套与第二齿轮组或第五齿轮啮合传动连接。

进一步的，所述第五齿轮的直径与调谐杆上齿轮轴套的直径相等。

进一步的，所述驱动机构包括电机以及与电机连接的驱动轴，所述驱动轴的端部为螺杆段，所述齿轮传动组件与该螺杆段传动连接。

进一步的，上述齿轮传动结构实现调频的滤波器还包括底板，所述底板通过螺钉与所述腔体的底部可拆卸连接。

进一步的，所述调谐机构还包括谐振器，所述谐振器设置于谐振腔内，且与插入谐振腔内的调谐杆同轴布置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的这种齿轮传动结构实现调频的滤波器通过齿轮传动组件带动多个调谐杆上的齿轮轴套转动，以使调谐杆插入谐振腔内，并调节插入深度，使得各调谐杆插入深度相同，从而实现通过调节调谐杆插入谐振腔深度来调谐频率的目的，操作简单，且可以在很宽的可调范围内保持很好的插损性能。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明齿轮传动结构实现调频的滤波器的结构示意图；

图2是本发明齿轮传动结构实现调频的滤波器的爆炸图；

图3是本发明齿轮传动结构实现调频的滤波器的俯视图；

图4是图3中A-A的剖面图。

附图标记说明：1、腔体；2、盖板；3、驱动机构；4、调谐机构；5、齿轮传动组件；6、底板；7、调谐杆；8、齿轮轴套；9、驱动轴；10、电机；11、第一齿轮；12、第二齿轮；13、第三齿轮；14、第五齿轮；15、第四齿轮；16、调谐孔；17、安装孔；18、调谐腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，包括腔体1、调谐机构4、驱动机构3以及盖设于腔体1上的盖板2，所述腔体1内设有谐振腔18，所述盖板2上对应谐振腔18位置设有调谐孔16，所述调谐机构设置于盖板2上，所述调谐机构包括齿轮传动组件5、若干调谐杆7以及套设于调谐杆7上齿轮轴套8，所述调谐杆7下部通过盖板2的调谐孔16插入谐振腔18内，且调谐杆7与调谐孔16螺纹连接，所述调谐杆7上部的齿轮轴套8与所述齿轮传动组件5啮合传动连接，所述驱动机构3与齿轮传动组件5连接，用于驱动齿轮传动组件5转动以使所述调谐杆7插入所述谐振腔18内，并调节插入深度。在本实施例中，驱动机构3驱动齿轮传动组件5转动，带动与齿轮传动组件5啮合传动连接的齿轮轴套8同步转动，由于连接在齿轮轴套8上的调谐杆7与盖板2上调谐孔16之间螺纹连接，在齿轮轴套8转动过程中带动调谐杆7转动，实现调谐杆7的上下移动，从而调节其插入谐振腔18深度的目的，同时齿轮传动组件5带动各齿轮轴套8同步转动，使得各调谐杆7插入谐振腔18的深度相同，从而可以通过调节调谐杆7插入谐振腔18内的深度来调节滤波器的中心频率，即调谐杆7插入谐振腔18的深度越深，则滤波器的中心频率越低，调谐杆7插入谐振腔18的深度越浅，则滤波器的中心频率越高；而且调谐杆7在调节过程中，通过对调谐孔16的深度控制，可有效避免调谐杆7晃动而影响调频精度。

在本实施例中，该滤波器还包括底板6，所述底板6通过螺钉与所述腔体1的底部可拆卸连接。可优选的，在底板6上对应谐振腔18位置处设置手动的调谐杆，在齿轮传动组件传动对调谐杆7的调谐完毕后，可通过手动调节底板6上的调谐杆，进而实现对滤波器调频的微调，进一步保证调频精度。

一种具体的实施方式，所述齿轮传动组件5包括与驱动机构3传动连接的第一齿轮组，以及与第一齿轮组啮合传动连接的第二齿轮组；所述调谐杆7沿第二齿轮组周向分布。在本实施例中，通过驱动机构3驱动第一齿轮组转动，进而带动第二齿轮组转动，第二齿轮组的转动可带动与其连接的调谐杆7转动，这样通过多个齿轮的传动，可带动不同位置分布的调谐杆7同步向上或向下运动，进而实现通过调节调谐杆7插入谐振腔18内的深度来调节滤波器的中心频率的目的；并且可以通过设计不同齿轮组的直径，改变齿轮组间传动的传动比，实现精确控制调谐杆7的旋转量的目的。

具体的，所述第一齿轮组由第一齿轮11和第二齿轮12共轴叠加布置构成，且第二齿轮12位于第一齿轮11上方，所述第一齿轮11直径大于第二齿轮12直径；第二齿轮组由第三齿轮13和第四齿轮15共轴叠加布置构成，且第三齿轮13位于第四齿轮15上方，所述第三齿轮13直径比第一齿轮11、第二齿轮12和第四齿轮15的直径均大，所述第三齿轮13与盖板2上表面之间的距离大于设计的调谐杆7插入谐振腔18内深度调节量，以保证第三齿轮13的安装不影响调谐杆7的上下移动；所述第一齿轮11和驱动机构3连接，所述第二齿轮12和第三齿轮13啮合传动连接，所述调谐杆7通过齿轮轴套8与第四齿轮15啮合传动连接。

优化的实施方式，所述齿轮传动组件还包括至少一个第五齿轮14，所述第五齿轮14通过至少一个调谐杆7上的齿轮轴套8与第二齿轮组传动连接，所述第五齿轮14的直径与调谐杆7上齿轮轴套8的直径相等，以保证各调谐杆7同步转动。当各调谐杆7的安装位置不便于共同与同一第四齿轮15啮合传动时，通过第五齿轮14的设计，可用于啮合传动连接相邻调谐杆7上齿轮轴套8，从而扩大了该滤波器的适用范围，而第五齿轮14的数量及安装位置可根据实际情况中各调谐杆7的数量及安装位置进行设定，使得调谐杆7沿第四齿轮15或第五齿轮14的周向分布。其中，第一齿轮组、第二齿轮组和第五齿轮14均可通过在盖板2上设置安装孔17进行固定。

进一步的，为了保证各调谐杆7同步转动的稳定性和精确度，所述谐振腔18、调谐孔16和调谐杆7均设有多个，且调谐孔16与谐振腔18一一对应设置，调谐杆7与调谐孔16一一对应设置；各所述调谐杆7上的齿轮轴套8与第二齿轮组或第五齿轮14啮合传动连接。

所述驱动机构3包括电机10以及与电机10连接的驱动轴9，所述驱动轴9的端部为螺杆段，所述齿轮传动组件5与该螺杆段传动连接，通过电机10控制驱动轴9转动，而驱动轴9的螺杆段与齿轮传动组件5啮合传动，从而带动齿轮传动组件5转动，通过驱动轴9转动速率控制齿轮传动组件5的转动速率，进而控制调谐杆7的旋转量，实现对调谐杆7插入谐振腔18深度的调节；由于电机10控制驱动轴9转动速率较大，而调谐杆7插入谐振腔18深度调节时所需调谐杆7的旋转量较小，因而可通过控制不同齿轮组之间的传动比，进而保证调谐杆7旋转量的精确调节。

另外，对于低频产品，所述调谐机构还包括谐振器（图中未标示），所述谐振器设置于谐振腔18内，且与插入谐振腔18内的调谐杆7同轴布置，在调谐过程中，调谐杆7下端在谐振器内上下运动；具体的，谐振器可通过螺钉固定在谐振腔18内，或在谐振腔18加工过程中，与谐振腔18一体加工成型。

综上所述，本发明提供的这种齿轮传动结构实现调频的滤波器通过齿轮传动组件带动多个调谐杆上的齿轮轴套转动，以使调谐杆插入谐振腔内，并调节插入深度，使得各调谐杆插入深度相同，从而实现通过调节调谐杆插入谐振腔深度来调谐频率的目的，操作简单，且可以在很宽的可调范围内保持很好的插损性能。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，包括腔体、调谐机构、驱动机构以及盖设于腔体上的盖板，所述腔体内设有谐振腔，所述盖板上对应谐振腔位置设有调谐孔，所述调谐机构设置于盖板上，所述调谐机构包括齿轮传动组件、若干调谐杆以及套设于调谐杆上齿轮轴套，所述调谐杆下部通过盖板的调谐孔插入谐振腔内，且调谐杆与调谐孔螺纹连接，所述调谐杆上部的齿轮轴套与所述齿轮传动组件啮合传动连接，所述驱动机构与齿轮传动组件连接，用于驱动齿轮传动组件转动以使所述调谐杆插入所述谐振腔内，并调节插入深度。

2.如权利要求1所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述齿轮传动组件包括与驱动机构传动连接的第一齿轮组，以及与第一齿轮组啮合传动连接的第二齿轮组；所述调谐杆沿第二齿轮组周向分布。

3.如权利要求2所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述第一齿轮组由第一齿轮和第二齿轮共轴叠加布置构成，且第二齿轮位于第一齿轮上方；第二齿轮组由第三齿轮和第四齿轮共轴叠加布置构成，且第三齿轮位于第四齿轮上方；所述第一齿轮和驱动机构连接，所述第二齿轮和第三齿轮啮合传动连接，所述调谐杆通过齿轮轴套与第四齿轮啮合传动连接。

4.如权利要求3所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述第一齿轮直径大于第二齿轮直径，所述第三齿轮直径大于第一齿轮、第二齿轮和第四齿轮的直径，所述第三齿轮与盖板上表面之间的距离大于设计的调谐杆插入谐振腔内深度调节量。

5.如权利要求2所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述齿轮传动组件还包括至少一个第五齿轮，所述第五齿轮通过至少一个调谐杆上的齿轮轴套与第二齿轮组传动连接。

6.如权利要求5所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述谐振腔、调谐孔和调谐杆均设有多个，且调谐孔与谐振腔一一对应设置，调谐杆与调谐孔一一对应设置；各所述调谐杆上的齿轮轴套与第二齿轮组或第五齿轮啮合传动连接。

7.如权利要求5所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述第五齿轮的直径与调谐杆上齿轮轴套的直径相等。

8.如权利要求1所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述驱动机构包括电机以及与电机连接的驱动轴，所述驱动轴的端部为螺杆段，所述齿轮传动组件与该螺杆段传动连接。

9.如权利要求1所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，还包括底板，所述底板通过螺钉与所述腔体的底部可拆卸连接。

10.如权利要求1所述的一种齿轮传动结构实现调频的滤波器，其特征在于，所述调谐机构还包括谐振器，所述谐振器设置于谐振腔内，且与插入谐振腔内的调谐杆同轴布置。

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