CN113851799B - 一种基于模块化结构的可调频滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于模块化结构的可调频滤波器，包括滤波主体及调频模块；滤波主体上设有第一调频孔，调频模块包括调频腔体、调频机构、驱动机构以及盖板，驱动机构与调频机构传动连接，调频腔体底部设有第二调频孔，第二调频孔与第一调频孔对应，调频机构设于调频腔体内，调频机构至少包括一个调频杆，调频杆贯穿第二调频孔延伸至第一调频孔内。该发明将滤波器的可调频部分进行模块化设计，将其做成整体的调频模块，可进行预先制作，再组装到不同滤波器上的加工方式，操作简单，拆装方便，通用性强，且产品的一致性好，可在短时间内完成滤波器制作，提高了生产效率，同时将调频杆集成到调频模块上，并通过调频杆上下移动可实现滤波器产品调频。

Description

一种基于模块化结构的可调频滤波器

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于模块化结构的可调频滤波器。

背景技术

在通信领域，滤波器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普通滤波器的基础上增加可以自动调试结构。而现有可调频滤波器存在如下问题：(1)可调频滤波器设计加工过程一般包括计算、画图加工、调试等过程，其完成过程复杂、完成周期较长，从而导致滤波器产品生产效率低；(2)可调频滤波器的调频结构为调频螺杆，通过调频螺杆伸入腔体的长度来改变盖板与谐振器之间的电容耦合值以达到调节频率的目的；此调频结构敏感度差，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

本发明的目的是提供一种基于模块化结构的可调频滤波器，以缩短可调频滤波器的生产周期，同时克服现有可调滤波器采用调频螺杆的调频范围受限、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：

一种基于模块化结构的可调频滤波器，包括滤波主体，以及设置于滤波主体上的调频模块；所述滤波主体底部设有第一调频孔，所述调频模块包括调频腔体、调频机构、驱动机构以及盖设于调频腔体上的盖板，所述驱动机构与调频机构传动连接，所述调频腔体底部设有第二调频孔，所述第二调频孔与滤波主体的第一调频孔对应，所述调频机构设置于调频腔体内，调频机构至少包括一个调频杆，所述调频杆贯穿第二调频孔延伸至对应的第一调频孔内，通过驱动机构驱动其在第一调频孔内上下移动。

进一步的，所述滤波主体上设置多个调频模块。

进一步的，所述调频机构包括蜗杆、涡轮和调频杆，所述涡轮套接于调频杆上部，所述调频杆下部通过调频模块的第二调频孔插入滤波主体的第一调频孔内，且调频杆与第二调频孔螺纹连接，所述涡轮与蜗杆传动连接，所述驱动机构与蜗杆连接，用于驱动蜗杆转动以使所述调频杆插入所述第一调频孔内，并调节插入深度。

进一步的，所述第二调频孔有多个，沿蜗杆轴线布置。

进一步的，各所述第二调频孔位于蜗杆轴线两侧，且蜗杆轴线两侧的第二调频孔沿蜗杆轴线依次交错或对称布置，所述蜗杆具有多段螺纹段，且每段螺纹段与各第二调频孔上的涡轮一一对应。

进一步的，所述驱动机构包括电机和传动组件，所述传动组件的一端与电机的驱动轴连接，传动组件的另一端与所述蜗杆一端连接。

进一步的，所述传动组件为齿轮组，所述齿轮组包括主动轮、从动轮和中间传动轮，所述主动轮与所述电机的驱动轴连接，所述从动轮与所述蜗杆的一端连接，所述中间传动轮与主动轮、从动轮啮合传动连接。

进一步的，所述调频腔体相对的两侧壁上设有凹槽，所述蜗杆的两端部分别置于两侧壁的凹槽内。

进一步的，上述基于模块化结构的可调频滤波器还包括底板，所述底板通过螺钉与所述滤波主体的底部可拆卸连接。

进一步的，所述底板上对应第一调频孔位置处设置手动的调频螺钉。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种基于模块化结构的可调频滤波器中将可调频部分进行模块化设计，将其做成整体的调频模块，可进行预先制作，再组装到不同滤波器上的加工方式，操作简单，拆装方便，通用性强，且产品的一致性好，可在短时间内完成滤波器的制作，提高了生产效率。

(2)本发明提供的这种基于模块化结构的可调频滤波器中将调频杆集成到调频模块上，实现调频杆的上下运动，从而调频模块装配后，调频模块在滤波器调试时可以实现免调，简化了滤波器的加工过程，进一步降低了滤波器的生产周期。

(3)本发明提供的这种基于模块化结构的可调频滤波器通过蜗杆带动多个涡轮转动，以使调频杆插入滤波主体的第一调频孔内，并调节插入深度，使得各调频杆插入深度相同，从而实现通过调节调频杆插入第一调频孔深度来调频的目的，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是本发明基于模块化结构的可调频滤波器的结构示意图；

图2是本发明基于模块化结构的可调频滤波器的爆炸图；

图3是本发明中调频模块的结构示意图；

图4是本发明中调频腔体的结构示意图。

附图标记说明：1、滤波主体；2、调频模块；3、底板；4、第一调频孔；5、调频螺钉；6、盖板；7、调频腔体；8、调频杆；9、涡轮；10、蜗杆；11、电机；12、传动组件；13、第二调频孔。

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”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基于模块化结构的可调频滤波器，包括滤波主体1，以及设置于滤波主体1上的调频模块2；所述滤波主体1设有第一调频孔4，所述调频模块2包括调频腔体7、调频机构、驱动机构以及盖设于调频腔体7上的盖板6，所述驱动机构与调频机构传动连接，所述调频腔体7底部设有第二调频孔13，所述第二调频孔13与滤波主体1的第一调频孔4对应，所述调频机构设置于调频腔体7内，调频机构至少包括一个调频杆8，所述调频杆8贯穿第二调频孔13延伸至对应的第一调频孔4内，通过驱动机构驱动其在第一调频孔4内上下移动，从而调节调频杆8插入第一调频孔4的深度，并以此来调频滤波器的中心频率。在本实施例中，对滤波器进行模块化设计组装，将滤波器内的可调频部分做成整体的调频模块2，该调频模块2可预先制作，再直接组装到滤波器的滤波主体1内，操作简单，拆装方便，且产品的一致性好；同时调频杆8集成到调频模块2上，通过调频杆8的上下运动实现调频频率的过程在调频模块2上调试即可，调频模块2装配到滤波器上后，整个调频模块2在滤波器调试时可以实现免调，从而简化了滤波器的加工过程，进一步降低了滤波器的生产周期。而对于不同的滤波器产品，可以预先制作其所对应的调频模块，对不同的滤波器产品直接组装相适应的调频模块即可，因而本实施例提供的这种基于模块化结构的可调频滤波器中对滤波器可调频部分的模块化设计能够适用于不同频段的产品。

在本实施例中，该可调频滤波器还包括底板3，所述底板3通过螺钉与所述滤波主体1的底部可拆卸连接。可优选的，在所述底板3上对应第一调频孔4位置处设置手动的调频螺钉5，在调频模块2的调频完毕后，可通过手动调节底板3上的调频螺钉5，进而实现对滤波器调频的微调，进一步保证调频精度。

在一些实施例中，根据实际要求，可在所述滤波主体1上装配多个调频模块2。如本实施例中，滤波主体1上装配有两个调频模块2，两个调频模块2可独立控制调频。

作为一种实施方式，如图3和图4所示，所述调频机构包括蜗杆10、涡轮9和调频杆8，所述涡轮9套接于调频杆8上部，所述调频杆8下部通过调频模块2的第二调频孔13插入滤波主体1的第一调频孔4内，且调频杆8与第二调频孔13螺纹连接，所述涡轮9与蜗杆10传动连接，所述驱动机构与蜗杆10连接，用于驱动蜗杆10转动以使所述调频杆8插入所述第一调频孔4内，并调节插入深度。在此实施过程中，驱动机构驱动蜗杆10转动，带动与蜗杆10传动连接的涡轮9同步转动，由于连接在涡轮9上的调频杆8与第二调频孔13之间螺纹连接，在涡轮9转动过程中带动调频杆8转动，实现调频杆8的上下移动，而第二调频孔13与滤波主体1内的第一调频孔4对应布置，进而可调节调频杆8插入第一调频孔4深度的目的，同时蜗杆10带动各涡轮9同步转动，使得各调频杆8插入第一调频孔4的深度相同，从而可以通过调节调频杆8插入第一调频孔4内的深度来调节滤波器的中心频率，即调频杆8插入第一调频孔4的深度越深，则滤波器的中心频率越低，调频杆8插入第一调频孔4的深度越浅，则滤波器的中心频率越高，此种调频方式操作简单，且可以在很宽的可调范围内保持很好的插损性能。而且调频杆8在调节过程中，通过对第二调频孔13的深度控制，可有效避免调频杆8晃动而影响调频精度。

在一些实施例中，所述第二调频孔13有多个，沿蜗杆10轴线布置，第二调频孔13可分布于蜗杆10轴线的同侧，也可沿蜗杆10轴线两侧布置。优选的，各所述第二调频孔13位于蜗杆10轴线两侧时，蜗杆10轴线两侧的第二调频孔13沿蜗杆10轴线依次交错或对称布置，与此布置结构相对应的，可设计所述蜗杆10具有多段螺纹段，且每段螺纹段与各第二调频孔13上的涡轮9一一对应，通过将多个涡轮9于蜗杆10两侧布置，工作过程中蜗杆10两侧的涡轮9对蜗杆10的作用力方向相反，保证了蜗杆10转动过程中在水平方向上作用力的平衡，从而可有效避免单侧布置涡轮9时由于受力不均所造成的调频杆8倾斜的问题。而为了保证蜗杆10转动时，能带动其两侧的调频杆8同步向上或向下运动，在一些实施方式中，可设计蜗杆10上各螺纹段的螺旋方向与其相邻的螺纹段的螺旋方向相反；另一些实施方式中，也可设计蜗杆10上各螺纹段的螺旋方向相同，此时将蜗杆10两侧的第二调频孔13中螺纹的螺旋方向设计为相反；由此实现蜗杆10带动各调频杆8同步运动，进而实现通过调节调频杆8调节滤波器的中心频率的目的。

可优选的，所述调频腔体7相对的两侧壁上设有凹槽，所述蜗杆10的两端部分别置于两侧壁的凹槽内，通过凹槽对蜗杆10端部进行限位，保证蜗杆10在转动时的稳定性，从而提高调频精度。

作为一种实施方式，所述驱动机构包括电机11和传动组件12，所述传动组件12的一端与电机11的驱动轴连接，传动组件12的另一端与所述蜗杆10一端连接，通过电机11控制传动组件12运动，进而带动蜗杆10转动，通过传动组件12运动速率控制涡轮蜗杆的转动速率，进而控制调频杆8的旋转量，实现对调频杆8插入第一调频孔4深度的调节；而传动组件12的设置，方便了电机11与蜗杆10之间的连接，使得电机11与蜗杆10的安装位置可控。具体的，所述传动组件12为齿轮组，所述齿轮组包括主动轮、从动轮和中间传动轮，所述主动轮与所述电机11的驱动轴连接，所述从动轮与所述蜗杆10的一端连接，所述中间传动轮与主动轮、从动轮啮合传动连接，电机11驱动主动轮转动，从而带动中间传动轮的转动，而根据具体实际情况，中间传动轮可设置多个，各中间传动轮之间啮合传动，中间传动轮的转动进而带动从动轮的转动，从而实现电机11控制蜗杆10的转动。

综上所述，本发明提供的这种基于模块化结构的可调频滤波器中将可调频部分进行模块化设计，将其做成整体的调频模块，可进行预先制作，再组装到不同滤波器上的加工方式，操作简单，拆装方便，通用性强，且产品的一致性好，可在短时间内完成滤波器的制作，提高了生产效率。

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 (9)

1.一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：包括滤波主体，以及设置于滤波主体上的调频模块；所述滤波主体上设有第一调频孔，所述调频模块包括调频腔体、调频机构、驱动机构以及盖设于调频腔体上的盖板，所述驱动机构与调频机构传动连接，所述调频腔体底部设有第二调频孔，所述第二调频孔与滤波主体的第一调频孔对应，所述调频机构设置于调频腔体内，调频机构至少包括一个调频杆，所述调频杆贯穿第二调频孔延伸至对应的第一调频孔内，通过驱动机构驱动其在第一调频孔内上下移动；

所述调频机构包括蜗杆、涡轮和调频杆，所述涡轮套接于调频杆上部，所述调频杆下部通过调频模块的第二调频孔插入滤波主体的第一调频孔内，且调频杆与第二调频孔螺纹连接，所述涡轮与蜗杆传动连接，所述驱动机构与蜗杆连接，用于驱动蜗杆转动以使所述调频杆插入所述第一调频孔内，并调节插入深度。

2.如权利要求1所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：所述滤波主体上设置多个调频模块。

3.如权利要求1所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：所述第二调频孔有多个，沿蜗杆轴线布置。

4.如权利要求3所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：各所述第二调频孔位于蜗杆轴线两侧，且蜗杆轴线两侧的第二调频孔沿蜗杆轴线依次交错或对称布置，所述蜗杆具有多段螺纹段，且每段螺纹段与各第二调频孔上的涡轮一一对应。

5.如权利要求1所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：所述驱动机构包括电机和传动组件，所述传动组件的一端与电机的驱动轴连接，传动组件的另一端与所述蜗杆一端连接。

6.如权利要求5所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于，所述传动组件为齿轮组，所述齿轮组包括主动轮、从动轮和中间传动轮，所述主动轮与所述电机的驱动轴连接，所述从动轮与所述蜗杆的一端连接，所述中间传动轮与主动轮、从动轮啮合传动连接。

7.如权利要求1所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：所述调频腔体相对的两侧壁上设有凹槽，所述蜗杆的两端部分别置于两侧壁的凹槽内。

8.如权利要求1所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：还包括底板，所述底板通过螺钉与所述滤波主体的底部可拆卸连接。

9.如权利要求8所述的一种基于模块化结构的可调频滤波器，其特征在于：所述底板上对应第一调频孔位置处设置手动的调频螺钉。

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