CN114865266B - 一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔及其制造方法，涉及谐振器零部件领域。本发明是为了解决跳频滤波器在实现低频段通信时，需要增大同轴谐振腔的体积，导致跳频滤波器无法适应小型化的要求的问题。本发明包括外导体、绝缘介质填充层和螺旋内导体，螺旋内导体处于外导体内，外导体与螺旋内导体之间填充有绝缘介质填充层；本发明中的谐振腔采用陶瓷或者高分子材料作为填充介质，替代传统的空气介质谐振腔，提高了导通率，进而实现了整体结构的小型化，并大大减小了温度漂移；内导体采用内部螺旋结构，大大降低了谐振频率，可有效降低同轴谐振腔的尺寸，实现跳频滤波系统的小型化的目的。本发明主要用于跳频滤波器的多频带切换。

Description

一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔及其制造方法

技术领域

本发明涉及谐振器零部件领域，尤其涉及一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔及其制造方法。

背景技术

同轴谐振腔是跳频滤波器中非常重要的元器件，用于跳频滤波器的多频带切换，而谐振频率和品质因数是同轴谐振腔的重要参数，也是影响所组成跳频滤波器的滤波性能。跳频滤波器为实现能够在低频段进行通信，即降低谐振频率，不得不采用增大同轴谐振腔的体积的方式，因此导致整个跳频滤波器系统变得臃肿繁杂，无法适应跳频滤波器的小型化要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：跳频滤波器在实现低频段通信时，需要增大同轴谐振腔的体积，导致跳频滤波器无法适应小型化的要求；进而提供一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔及其制造方法。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，包括外导体、绝缘介质填充层和螺旋形内导体一，所述的螺旋形内导体一处于外导体内，外导体与螺旋形内导体一之间填充有绝缘介质填充层，所述的绝缘介质填充层和螺旋形内导体一一体制成；

所述的绝缘介质填充层为长方体结构，绝缘介质填充层两端相对的位置分别开有短路导电孔和引线焊接孔；所述短路导电孔的内壁设置有一层金属，并将外导体与螺旋形内导体一连接；所述的引线焊接孔中设置有一根引线，引线的一端连接在螺旋形内导体一上，另一端伸出绝缘介质填充层；所述的外导体为长方形桶状结构，绝缘介质填充层的其中5个面被外导体所覆盖，设置有引线焊接孔的端面裸露在外；

所述的螺旋形内导体一包括第一L形导线、若干根U形导线、若干个导线连接柱和第二L形导线；所述的若干根U形导线和若干个导线连接柱形成若干个并排设置的螺旋单元，每个螺旋单元是由一根U形导线与一个导线连接柱连接而成，所述的导线连接柱连接在U形导线处于端口的侧端端面上，若干个螺旋单元依次顺时针或者逆时针旋转90度设置，相邻的两个螺旋单元之间通过导线连接柱进行连接；所述的若干个螺旋单元设置在第一L形导线与第二L形导线之间，处于外端的其中一个螺旋单元与第一L形导线的一端端面通过一个导线连接柱进行连接，第一L形导线的另一端端部与绝缘介质填充层的短路导电孔相对设置，处于外端的另一个螺旋单元与第二L形导线的一端端部连接，第二L形导线的另一端端部与绝缘介质填充层的引线焊接孔相对设置。

一种利用LTCC技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，具体制备过程如下：

步骤1，利用流延技术制作生瓷带：将丁酮与乙醇的混合溶剂、硅酸盐类或碱金属磷酸盐类的分散剂、粘结剂、邻苯二甲酸丁酯和介电陶瓷粉料混合均匀形成流延浆料，所述的流延浆料经过球磨和流延制成厚度为10-200μm的多片生瓷带；

步骤2，利用绘图软件设计网板图：利用绘图软件绘制出网板图一、网板图二、网板图三、网板图四、网板图五、网板图六和网板图七；

所述的网板图一上绘制有多个通孔一和四个定位孔一，所述的多个通孔一以阵列的形式设置，所述的四个定位孔一设置在网板图一的四个顶角处；所述的网板图二上绘制有多个L形线路图一、多个通孔二和四个定位孔二，所述的多个L形线路图一以阵列的形式设置，每个通孔二处于每个L形线路图一的一端的端部，所述的四个定位孔二设置在网板图二的四个顶角处；所述的网板图三上绘制有多个U形线路图一、多个通孔三和四个定位孔三，所述的多个U形线路图一以阵列的形式设置，每个通孔三处于U形线路图一一端的端部，所述的四个定位孔三设置在网板图三的四个顶角处；所述的网板图四(7)上绘制有多个U形线路图二、多个通孔四和四个定位孔四，所述的多个U形线路图二以阵列的形式设置，每个通孔四处于U形线路图二一端的端部，所述的四个定位孔四设置在网板图四的四个顶角处；所述的网板图五上绘制有多个U形线路图三、多个通孔五和四个定位孔五，所述的多个U形线路图三以阵列的形式设置，每个通孔五处于U形线路图三所述的四个定位孔五设置在网板图五的四个顶角处；所述的网板图六上绘制有多个U形线路图四、多个通孔六和四个定位孔六，所述的多个U形线路图四以阵列的形式设置，每个通孔六处于一端的端部，所述的四个定位孔六设置在网板图六的四个顶角处；所述的网板图七上绘制有多个L形线路图二、多个通孔七和四个定位孔七，所述的多个L形线路图二以阵列的形式设置，每个通孔七处于L形线路图二的一端端部，所述的四个定位孔七设置在网板图七的四个顶角处；

步骤3，利用绘制好的网板图在生瓷带上进行冲孔：在生瓷带上根据每张网板图的布局钻出通孔和定位孔；

根据网板图一上的通孔一和定位孔一的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片一；

根据网板图二上的通孔二和定位孔二的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片二；

根据网板图三上的通孔三和定位孔三的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片三；

根据网板图四上的通孔四和定位孔四的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片四；

根据网板图五上的通孔五和定位孔五的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片五；

根据网板图六上的通孔六和定位孔六的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片六；

根据网板图七上的通孔七和定位孔七的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片七；

步骤4，针对不同的生瓷膜片进行填孔：设定刮刀的压力为0.18MPa，刮刀的角度保持为45°，将充分搅拌过的银浆利用所述的刮刀填充至生瓷膜片二、生瓷膜片三、生瓷膜片四、生瓷膜片五和生瓷膜片六的通孔中并形成螺旋形内导体一的导线连接柱；

步骤5，利用丝网印刷技术根据不同的网板图上绘制的线路图在每片生瓷膜片上印刷相应的银质电路：丝网印刷设备和每片生瓷膜片之间借助定位孔进行定位，在丝网印版上填充银浆，丝网印版与生瓷膜片之间保持一定的脱网距离，然后利用刮刀对丝网印版进行两次刮印，直至所有的生瓷膜片上印刷上银浆，对每片印刷上银浆的生瓷膜片进行烘干，此时每片生瓷膜片上留有厚度为5-20微米的银质线路；

步骤6，多片生瓷膜片叠压成三维胚体：将生瓷膜片三、生瓷膜片四、生瓷膜片五和生瓷膜片六根据定位孔依次叠加成生瓷膜片组；将生瓷膜片一、生瓷膜片二、若干组生瓷膜片组和生瓷膜片七依次根据定位孔叠放在一起，生瓷膜片上的银质线路通过通孔内的银浆串联在一起并整体形成螺旋形内导体一，多片生瓷膜片本体形成绝缘介质填充层；将叠放在一起的生瓷膜片放入等静压机中，水温设置为70℃，温度公差为±3℃，在3000psi的压力下保持15min，让叠层好的生瓷膜片经过一定的压力和温度转化为三维胚体一；

步骤7，对三维胚体一进行切割：将步骤6中所获得的三维胚体一根据谐振腔的尺寸使用金刚刀、铣刀、金刚砂线或激光进行纵向切割，形成多个三维胚体二，即每个三维胚体二为裸露的绝缘介质填充层和螺旋形内导体一；

步骤8，对三维胚体二进行烧结：将步骤7中获得的三维胚体二在烧结炉中均匀加热至450℃，保温时间为120mins，然后均匀加热至900℃，保温时间为15mins，开始匀速降温，直至温度降至350℃之后开始自然降温至常温；

步骤9，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔：将步骤8中获得的三维胚体二进行表面金属化，形成外导体以及短路导电孔；

步骤10，焊接引线：通过引线焊接孔给螺旋形内导体一焊接引线，以便给内导体馈电，完成制作。

一种利用多层电路板压合技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，具体制备过程如下：

步骤1，单层PCB制作：将高分子材料作为双面覆铜箔板的夹层材料，将覆铜箔板切成大小相同的板片，并在每块板上根据需求钻导通孔，针对每块板进行沉铜工艺使得每块板的上下层铜箔能够相连，最后对每块板依次进行镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，分别刻出多片具有L形电路图形的PCB板一、多片具有U形电路图形的PCB板二和多片具有L形电路图形的PCB板三；

步骤2，PCB单元制作：将多片具有L形电路图形的PCB板一和PP膜交替叠放，在上层的PCB板一的上面和下层的PCB板一的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成PCB单元一，上层的PCB板一与下层的PCB板一通过盲孔进行连接，使印在PCB板上的电路能穿过PCB板和下一层电路连接，对PCB单元一依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元一中的上层PCB板一和下层PCB板一分别刻出L形电路形成第一L形导线，然后对PCB单元一进行丝印，最后对PCB单元一进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元一的制作；将多片具有U形电路图形的PCB板二和PP膜交替叠放，在上层的PCB板二的上面和下层的PCB板二的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成PCB单元二，上层的PCB板二和下层的PCB板二通过盲孔进行连接，对PCB单元二依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元二中的上层PCB板二和下层PCB板二分别刻出U形电路形成U形导线，然后对PCB单元二进行丝印，最后对PCB单元二进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元二的制作；将多片具有L形电路图形的PCB板三和PP膜交替叠放，在上层的PCB板三的上面和下层的PCB板三的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成多个PCB单元三，上层的PCB板三和下层的PCB板三通过盲孔进行连接，对PCB单元三依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元三中的上层PCB板三和下层的PCB板三分别刻出L形电路形成第二L形导线，然后对PCB单元三进行丝印，最后对PCB单元三进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元三的制作；

步骤3，将PCB单元一、PCB单元二和PCB单元三连接形成三维胚体：将PCB单元一、多个PCB单元二和PCB单元三依次进行排序，选取多根铜柱作为导线连接柱，在PCB单元一与PCB单元二之间、相邻的两个PCB单元二之间和PCB单元二与PCB单元三之间预留的焊盘处通过铜柱进行无缝连接，形成三维胚体，PCB单元之间用胶体固定形状；

步骤4，制备同轴谐振腔的外导体：将步骤3中获得的三维胚体进行表面金属化，在三维胚体表面形成外导体；

步骤5，焊接引线：给螺旋形内导体一焊接引线，完成谐振腔的制作。

一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，包括外导体、绝缘介质填充层和螺旋形内导体二；所述的螺旋形内导体二处于外导体内，外导体与螺旋形内导体二之间填充有绝缘介质填充层，所述的绝缘介质填充层和螺旋形内导体二一体制成；所述的绝缘介质填充层为长方体结构，绝缘介质填充层两端相对的位置分别开有短路导电孔和引线焊接孔；所述的外导体为长方形桶状结构，绝缘介质填充层的其中5个面被外导体所覆盖，设置有引线焊接孔的端面裸露在外；所述的螺旋形内导体二包括第一连接杆、螺旋形导体和第二连接杆，所述第一连接杆的一端端部与短路导电孔相对设置，所述第一连接杆的另一端与螺旋形导体的一端连接，所述的螺旋形导体的另一端与第二连接杆的一端连接；第二连接杆的另一端端部与引线焊接孔相对设置；所述短路导电孔的内壁设置有一层金属，并将外导体与螺旋形内导体二连接，所述的引线焊接孔中设置有一根引线，引线的一端连接在螺旋形内导体二上，另一端伸出绝缘介质填充层。

一种利用浆料封装技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，具体制备过程如下：

步骤1，制作陶瓷浆料：将介质陶瓷粉体与助剂混合球磨，介质陶瓷粉体与助剂的混合粉体烘干过筛后，在烧结炉中高温预烧一定时间，去除粉尘杂质，然后在混合粉体中加入光敏或热固性树脂、交联剂和溶剂，搅拌使其均质化，获得陶瓷浆料；

步骤2，制作螺旋形内导体：选取一根银丝或铜丝，将其绕成与螺旋形内导体二形状相同的螺旋形线圈，并在螺旋形线圈的一端预留出引线，将银质或铜质的螺旋形线圈插装在一个长方形容器的中心处；

步骤3，浆料浇筑与固化：将步骤1中所获得的陶瓷浆料浇筑于长方形容器之中，并进行光固化或加热固化；

步骤4，脱脂与烧结工艺：固化后的陶瓷浆料与长方形容器脱模后，此时银质的螺旋形线圈与固化的陶瓷浆料形成一体，将固化的陶瓷浆料在较高温度下依次进行脱脂、通风和干燥，然后将其转移至真空或惰性气体的烧结炉中，控温烧结，得到两端具有通孔的陶瓷胚体，螺旋形线圈所留出的引线从其中一个通孔内伸出；

步骤5，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔的金属层：先去除陶瓷胚体表面污渍，将银浆涂覆在陶瓷胚体表面和另外一个凹槽的内壁，烘干银浆内部无关成分，高温烧结将银浆固化在陶瓷胚体上，在陶瓷胚体表面形成外导体和形成短路导电孔，完成谐振腔的制作。

一种利用3D打印技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，具体制备过程如下：

步骤1，建模：利用CAD建模软件建立谐振腔模型；

步骤2，制备陶瓷膏料：将配比为1:3的双酚A环氧丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮混合成预混液，将预混液、光引发剂、硅烷偶联剂和介质陶瓷粉末通过磁力搅拌混合，使得硅烷偶联剂包覆在氧化铝陶瓷粉末的表面，将混合物与有机光固化树脂在球磨机中混合得到流动性良好的陶瓷膏料；

步骤3，立体光固化成型：将谐振腔的CAD模型导入3D打印仪器中，在成型台表面先通过刮刀附上一定厚度的陶瓷膏料，紫外激光器按照CAD模型对陶瓷膏料表面进行扫描完成单层固化，之后升降台下移相同距离，再通过刮刀附上一层新的陶瓷膏料，再通过紫外激光扫描完成新的陶瓷膏料的固化，然后通过计算机中的分层信息，重复上面的加工流程直至完成零件加工，固化后的陶瓷膏料形成具有螺旋形沟道的微波陶瓷器件生坯；

步骤4，除脂和烧结工艺：将微波陶瓷器件生坯依次进行脱脂和烧结处理；

步骤5，螺旋形内导体的制备：向微波陶瓷器件生坯中的螺旋形沟道中通过负压注入银浆并烧结，微波陶瓷器件生坯内形成螺旋形内导体二，且绝缘介质填充层的两端留有两个通孔，其中一个通孔作为短路导电孔，另一个通孔作为引线焊接孔；

步骤6，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔：先去除微波陶瓷器件生坯表面污渍，将银浆涂覆在微波陶瓷器件生坯表面和短路导电孔内，烘干银浆内部无关成分，高温烧结将银浆固化在微波陶瓷器件生坯上，在微波陶瓷器件生坯表面形成外导体和短路导电孔的内壁形成金属层；

步骤7，焊接引线：通过引线焊接孔给螺旋形内导体二焊接引线，完成谐振腔的制作。

一种利用树脂注射成型技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，具体制备过程如下：

步骤1，制作树脂浆料：选用低介电损耗的树脂粉料，将其与助剂、介质陶瓷颗粒混合，形成可供注塑成型的树脂浆料；

步骤2，制作螺旋形内导体：选取一根银丝或铜丝，将其绕成与螺旋形内导体二形状相同的螺旋形线圈，并在螺旋形线圈的一端预留出引线，将银质或铜质的螺旋形线圈插装在一个成型腔为长方体形状注射成型模具的中心处；

步骤3，浆料浇筑与固化：将步骤1中所获得的树脂浆料浇筑于注射成型模具之中，并进行加热、加压固化，形成谐振腔毛坯；

步骤4，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔的金属层：先打磨去除谐振腔毛坯表面的分型线和残留的注射孔柱，使其外部尺寸与谐振腔的尺寸相同，再清洗谐振腔毛坯表面污渍，最终进行表面金属化，形成外导体和短路导电孔的金属层。

本发明与现有技术相比产生的有益效果是：

1、本发明中的谐振腔采用陶瓷或者高分子材料作为填充介质，替代传统的空气介质谐振腔，提高了导通率，进而实现了整体结构的小型化，并大大减小了温度漂移。

2、本发明中的谐振腔的内导体采用内部螺旋结构，大大降低了谐振频率，可有效降低同轴谐振腔的尺寸，实现跳频滤波系统的小型化的目的。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为实施例1中螺旋形内导体一的结构示意图；

图3为实施例1的纵剖图；

图4为实施例1的俯视图；

图5为绝缘介质填充层的结构示意图一；

图6为绝缘介质填充层的结构示意图二；

图7为第一L形导线与U形导线连接的示意图；

图8为第二L形导线与U形导线连接的示意图；

图9为网板图一的结构示意图；

图10为网板图二的结构示意图；

图11为网板图三的结构示意图；

图12为网板图四的结构示意图；

图13为网板图五的结构示意图；

图14为网板图六的结构示意图；

图15为网板图七的结构示意图；

图16为实施例2的结构示意图；

图17为螺旋形内导体的结构示意图；

图18为实施例2的俯视图；

图19为实施例2的纵剖图。

图中：1-外导体；2-绝缘介质填充层；3-螺旋形内导体一；3-2-第一L形导线；3-3-U形导线；3-4-导线连接柱；3-5-第二L形导线；4-网板图一；4-1-通孔一；4-2-定位孔一；5-网板图二；5-1-L形线路图一；5-2-通孔二；5-3-定位孔二；6-网板图三；6-1-U形线路图一；6-2-通孔三；6-3-定位孔三；7-网板图四；7-1-U形线路图二；7-2-通孔四；7-3-定位孔四；8-网板图五；8-1-U形线路图三；8-2-通孔五；8-3-定位孔五；9-网板图六；9-1-U形线路图四；9-2-通孔六；9-3-定位孔六；10-网板图七；10-1-L形线路图二；10-2-通孔七；10-3-定位孔七；13-螺旋形内导体二；13-2-第一连接杆；13-3-螺旋形导体；13-4-第二连接杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1至图15所示，本申请实施例1提供一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，包括外导体1、绝缘介质填充层2和螺旋形内导体一3，所述的螺旋形内导体一3处于外导体1内，外导体1与螺旋形内导体一3之间填充有绝缘介质填充层2，所述的绝缘介质填充层2和螺旋形内导体一3一体制成；

所述的绝缘介质填充层2为长方体结构，绝缘介质填充层2两端相对的位置分别开有短路导电孔2-1和引线焊接孔2-2，所述引线焊接孔2-2的孔径大于短路导电孔2-1的孔径；所述短路导电孔2-1的内壁设置有一层金属，并将外导体1与螺旋形内导体一3连接，所述的引线焊接孔2-2中设置有一根引线，作为信号引出线，引线连接在螺旋形内导体一3上；所述的外导体1为长方形桶状结构，绝缘介质填充层2的其中5个面被外导体1所覆盖，设置有引线焊接孔2-2的端面裸露在外；

所述的螺旋形内导体一3包括第一L形导线3-2、若干根U形导线3-3、若干个导线连接柱3-4和第二L形导线3-5；所述的第一L形导线3-2与第二L形导线3-5设置在螺旋形内导体一3的两端，所述的若干根U形导线3-3和若干个导线连接柱3-4形成若干个并排设置的螺旋单元，每个螺旋单元是由一根U形导线3-3与一个导线连接柱3-4连接而成，所述的导线连接柱3-4连接在U形导线3-3处于端口的侧端端面上，若干个螺旋单元依次顺时针或者逆时针旋转90度设置，相邻的两个螺旋单元之间通过导线连接柱3-4进行连接，即导线连接柱3-4的一端连接在其中一个U形导线3-3上，另一端连接在另一个U形导线3-3上；所述的若干个螺旋单元设置在第一L形导线3-2与第二L形导线3-5之间，处于螺旋形内导体一3外端的其中一个螺旋单元与第一L形导线3-2的一端端面通过一个导线连接柱3-4进行连接，第一L形导线3-2的另一端端部与绝缘介质填充层2的短路导电孔2-1相对设置，处于螺旋形内导体一3外端的另一个螺旋单元与第二L形导线3-5的一端端部连接，第二L形导线3-5的另一端端部与绝缘介质填充层2的引线焊接孔2-2相对设置。

本实施例中，谐振腔的谐振频率

外导体1相当于电容，内导体相当于电感，本实施例中的内导体采用螺旋形内导体一3结构，内部螺旋化的结构大大增大了电感，使其在同体积下，谐振频率大幅下降，达到了跳频滤波器在实现低频段通信的目的的同时，还不会增加谐振腔的体积。

本实施例中，所述的外导体1、绝缘介质填充层2和螺旋形内导体一3这三部分构成谐振腔，最外面的外导体1是一层金属镀膜，充当电容，最里面的螺旋形内导体一3充当电感，在外导体1与螺旋形内导体一3之间存在影响电容值的介质，本实施例采用绝缘介质作为影响电容值的介质，与传统谐振腔中以空气作为介质相比，绝缘介质可以提高电容值，进而更好控制谐振腔的大小，同时提高谐振腔的温度稳定性。

本实施例中，所述的螺旋形内导体一3可以选择方形的螺旋内导体也可以是其他形状的螺旋内导体，可以实现多圈数、小螺距的设置，从而可以获得较大电感，对谐振腔体积减小的幅度更大。

在一种可能的实施例中，所述的绝缘介质填充层2的材质为陶瓷、高分子材料或掺有陶瓷颗粒的高分子材料中的一种。

本实施例中，所述的绝缘介质填充层2可以选用陶瓷或者高分子材料，用以提高电容值。如果使用常规的直线内导体方案，空气腔同轴谐振器需要尺寸为40*40*265mm，如选用介电常数为44.5的陶瓷作为介质，尺寸为4*4*40mm，因此采用陶瓷或者高分子材料作为介质可以减小谐振腔的尺寸。

本申请实施例1可通过两种方法制得，分别为LTCC技术和多层电路板压合技术；下面分别针对这两种方法获得具有方形螺旋形内导体的同轴谐振腔的过程进行详细的描述；

方法一：一种利用LTCC技术制备具有方形螺旋形内导体的同轴谐振腔的制备方法，具体制备过程如下：

步骤1，利用流延技术制作生瓷带：为了流延浆料可以更好的溶解其他的溶质，在介电常数为30～50的介电陶瓷粉料中添加混合溶剂(在之后的加工过程中混合溶剂会被蒸发)，所述的混合溶剂是由配比为55:45的丁酮和乙醇混合在一起并充分搅拌获得；为了改善流延浆料的均匀性，使得介电陶瓷粉料不结块沉降在流延浆料中，向介电陶瓷粉料中添加一定量的分散剂，所述的分散剂为硅酸盐类和碱金属磷酸盐类物质，分散剂的量要保证流延浆料的粘度在1800-2400cPs的范围内；为保证流延浆料所制得的生瓷膜片具有一定的机械强度和可操作性，向介电陶瓷粉料中添加一定量的粘合剂，所述的粘结剂将陶瓷粉料连接起来，粘结剂的用量为介电陶瓷粉料质量的8-10％；为了保证生瓷膜片的柔韧性，向介电陶瓷粉料中添加一定量的增塑剂，所述的增塑剂可以选用邻苯二甲酸丁酯；所述的流延浆料经过球磨和流延制成厚度为10-200μm的多片生瓷带；

步骤2，利用绘图软件设计网板图：如图7至图13所示，利用CAD软件绘制出网板图一4、网板图二5、网板图三6、网板图四7、网板图五8、网板图六9和网板图七10；

所述的网板图一4上绘制有多个通孔一4-1和四个定位孔一4-2，所述的多个通孔一4-1以阵列的形式设置，所述的通孔一4-1即为短路导电孔2-1，所述的四个定位孔一4-2设置在网板图一4的四个顶角处；所述的网板图二5上绘制有多个L形线路图一5-1、多个通孔二5-2和四个定位孔二5-3，所述的多个L形线路图一5-1以阵列的形式设置，每个通孔二5-2处于每个L形线路图一5-1的一端的端部，所述的四个定位孔二5-3设置在网板图二5的四个顶角处；所述的网板图三6上绘制有多个U形线路图一6-1、多个通孔三6-2和四个定位孔三6-3，所述的多个U形线路图一6-1以阵列的形式设置，每个通孔三6-2处于U形线路图一6-1一端的端部，所述的四个定位孔三6-3设置在网板图三6的四个顶角处；所述的网板图四7上绘制有多个U形线路图二7-1、多个通孔四7-2和四个定位孔四7-3，所述的多个U形线路图二7-1以阵列的形式设置，每个通孔四7-2处于U形线路图二7-1一端的端部，所述的四个定位孔四7-3设置在网板图四7的四个顶角处，其中U形线路图二7-1及通孔四7-2可以通过将U形线路图一6-1及通孔三6-2顺时针旋转90度得到；所述的网板图五8上绘制有多个U形线路图三8-1、多个通孔五8-2和四个定位孔五8-3，所述的多个U形线路图三8-1以阵列的形式设置，每个通孔五8-2处于U形线路图三8-1所述的四个定位孔五8-3设置在网板图五8的四个顶角处，其中U形线路图三8-1及通孔五8-2可以通过将U形线路图二7-1及通孔四7-2顺时针旋转90度得到；所述的网板图六9上绘制有多个U形线路图四9-1、多个通孔六9-2和四个定位孔六9-3，所述的多个U形线路图四9-1以阵列的形式设置，每个通孔六9-2处于一端的端部，所述的四个定位孔六9-3设置在网板图六9的四个顶角处，其中U形线路图四9-1及通孔六9-2可以通过将U形线路图三8-1及通孔五8-2顺时针旋转90度得到；所述的网板图七10上绘制有多个L形线路图二10-1、多个通孔七10-2和四个定位孔七10-3，所述的多个L形线路图二10-1以阵列的形式设置，每个通孔七10-2处于L形线路图二10-1的一端端部，所述的通孔七10-2为引线焊接孔2-2，所述的四个定位孔七10-3设置在网板图七10的四个顶角处；

所述的通孔一4-2、通孔二5-2、通孔三6-2、通孔四7-2、通孔五8-2和通孔六9-2的孔径相同，为0.2mm；所述的通孔七10-2的孔径大于通孔一4-2、通孔二5-2、通孔三6-2、通孔四7-2、通孔五8-2或通孔六9-2的孔径，孔径为0.6～1mm；所述的定位孔一4-2、定位孔二5-3、定位孔三6-3、定位孔四7-3、定位孔五8-3、定位孔六9-3和定位孔七10-3的孔径为2～4mm；

步骤3，利用绘制好的网板图在生瓷带上进行冲孔：利用机械冲孔技术，使用600孔/分钟的冲孔机，在生瓷带上根据每张网板图的布局钻出通孔和定位孔；

根据网板图一4上的通孔一4-1和定位孔一4-2的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片一；

根据网板图二5上的通孔二5-2和定位孔二5-3的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片二；

根据网板图三6上的通孔三6-2和定位孔三6-3的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片三；

根据网板图四7上的通孔四7-2和定位孔四7-3的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片四；

根据网板图五8上的通孔五8-2和定位孔五8-3的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片五；

根据网板图六9上的通孔六9-2和定位孔六9-3的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片六；

根据网板图七10上的通孔七10-2和定位孔七10-3的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片七；

步骤4，针对不同的生瓷膜片进行填孔：设定刮刀的压力为0.18MPa，刮刀的角度保持为45°，将充分搅拌过的银浆利用所述的刮刀填充至生瓷膜片二、生瓷膜片三、生瓷膜片四、生瓷膜片五和生瓷膜片六的通孔中并形成螺旋形内导体一3的导线连接柱3-4；保持每片生瓷膜片通孔中的银浆充实饱满；

步骤5，利用丝网印刷技术根据不同的网板图上绘制的线路图在每片生瓷膜片上印刷相应的银质电路：丝网印刷设备和每片生瓷膜片之间借助定位孔进行定位，在丝网印版上填充银浆，丝网印版与生瓷膜片之间保持一定的脱网距离，然后刮刀以150mm/s～300mm/s的速度和0.2Mpa的压力对丝网印版进行两次刮印，直至所有的生瓷膜片上印刷上银浆，对每片印刷上银浆的生瓷膜片进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时长为10min；此时每片生瓷膜片上留有厚度为5-20微米的银质线路；即根据网板图二5上绘制的L形线路图一5-1在生瓷膜片二上印刷上厚度为5-20微米的L形银质线路，作为第一L形导线3-2；根据网板图三6上绘制的U形线路图一6-1在生瓷膜片三上印刷上厚度为5-20微米的U形银质线路，作为U形导线3-3；根据网板图四7上绘制的U形线路图二7-1在生瓷膜片四上印刷上厚度为5-20微米的U形银质线路，作为U形导线3-3；根据网板图五8上绘制的U形线路图三8-1在生瓷膜片五上印刷上厚度为5-20微米的U形银质线路，作为U形导线3-3；根据网板图六9上绘制的U形线路图四9-1在生瓷膜片六上印刷上厚度为5-20微米的U形银质线路，作为U形导线3-3；根据网板图七10上绘制的L形线路图二10-1在生瓷膜片七上印刷上厚度为5-20微米的L形银质线路，作为第二L形导线3-5；

步骤6，多片生瓷膜片叠压成三维胚体：将生瓷膜片三、生瓷膜片四、生瓷膜片五和生瓷膜片六根据定位孔依次叠加成生瓷膜片组；将生瓷膜片一、生瓷膜片二、若干组生瓷膜片组和生瓷膜片七依次根据定位孔叠放在一起，生瓷膜片上的银质线路通过通孔内的银浆串联在一起并整体形成螺旋形内导体一3，多片生瓷膜片本体形成绝缘介质填充层2；将叠放在一起的生瓷膜片放入等静压机中，水温设置为70℃，温度公差为±3℃，即水温的温度可以上下浮动3℃，在3000psi的压力下保持15min，让叠层好的生瓷膜片经过一定的压力和温度转化为三维胚体一；

步骤7，对三维胚体一进行切割：将步骤6中所获得的三维胚体一根据谐振腔的尺寸使用金刚刀、铣刀、金刚砂线或激光进行纵向切割，形成多个三维胚体二，即每个三维胚体二为裸露的绝缘介质填充层2和螺旋形内导体一3；

步骤8，对三维胚体二进行烧结：将步骤7中获得的三维胚体二在烧结炉中均匀加热至450℃，保温时间为120mins，然后再均匀加热至900℃，保温时间为15mins，然后开始均匀降温，直至温度降至350℃之后开始自然降温至常温；

步骤9，制备同轴谐振腔的外导体：将步骤8中获得的三维胚体二进行表面金属化，形成外导体1和短路导电孔2-1的金属层；所述的外导体1可以利用披银烧结法、电镀法、真空PVD镀膜法或磁控溅射法获得；

所述的外导体1利用披银烧结法获得的步骤如下：先去除步骤8中的三维胚体二的表面污渍，将银浆涂覆在三维胚体二的表面和通孔一4-1中，烘干银浆内部无关成分，高温烧结将银浆固化在三维胚体二的表面上，形成外导体1和短路导电孔2-1的金属层；

所述的外导体1利用电镀法获得的步骤如下：将步骤8中的三维胚体二置于电镀液中，利用阳极电解发生还原反应，使金属离子还原成三维胚体二表面的金属镀膜和通孔一4-1内的金属层，形成外导体1和短路导电孔2-1的金属层；

所述的外导体1利用真空PVD镀膜法获得的步骤如下：将三维胚体二放置于真空环境下的镀膜设备中，利用物理气相沉积方法在三维胚体二的表面和通孔一4-1内沉积出致密的银层，形成外导体1和短路导电孔2-1的金属层；

所述的外导体1利用磁控溅射法获得的步骤如下：将三维胚体二放置于填充有惰性气体的真空室里，气体原子在高压环境下发生电离反应，产生电子和气体离子，一部分离子撞击阴极，使其释放表面原子，并在三维胚体二的表面和通孔一4-1内沉积多层金属膜，形成外导体1和短路导电孔2-1的金属层；

步骤10，焊接引线：通过引线焊接孔2-2给螺旋形内导体一3焊接引线，以便给内导体馈电，完成制作。

利用LTCC技术制备同轴谐振腔可以大幅度的减小谐振腔的体积，理由如下：所述的生瓷膜片的厚度即为生瓷带的厚度，为10-200μm，由于绝缘介质填充层2是由生瓷膜片叠加而成，每片生瓷膜片的厚度很薄，因此生瓷膜片上的U形导线3-3可以实现多圈数和小螺距的布局，可以获得较大电感，谐振腔体积减小的幅度更大。例如，使用LTCC制造技术，设计每片生瓷膜片上的导线第一L形导线3-2、U形导线3-3和第二L形导线3-5的线宽为0.2mm，导体长度2-3mm，层厚0.2mm，层数40-60的螺旋内导体结构，使用介电常数为44.5的生瓷带制造，则器件尺寸为4*4*9。

方法二：一种利用多层电路板压合技术制备具有方形螺旋形内导体的同轴谐振腔的制备方法，具体制备过程如下：

步骤1，单层PCB制作：将具有适当介电常数、损耗低的高分子材料(例如聚四氟乙烯)作为双面覆铜箔板的夹层材料，并将其切成尺寸为4*4mm的多块覆铜箔板，在每块覆铜箔板上根据需求钻导通孔，并针对每块覆铜箔板进行沉铜工艺，使得每块覆铜箔板上表面铜箔和下表面铜箔能够通过导通孔处沉积的铜相连，最后对每块覆铜箔板依次进行镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，分别刻出多片具有L形电路图形的PCB板一、多片具有U形电路图形的PCB板二和多片具有L形电路图形的PCB板三；

步骤2，PCB单元制作：将多片具有L形电路图形的PCB板一和PP膜交替叠放，在上层的PCB板一的上面和下层的PCB板一的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成PCB单元一，上层的PCB板一与下层的PCB板一通过盲孔进行连接，使印在PCB板上的电路能穿过PCB板和下一层电路连接，对PCB单元一依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元一中的上层PCB板一和下层PCB板一分别刻出L形电路形成第一L形导线3-2，然后对PCB单元一进行丝印，最后对PCB单元一进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元一的制作；将多片具有U形电路图形的PCB板二和PP膜交替叠放，在上层的PCB板二的上面和下层的PCB板二的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成PCB单元二，上层的PCB板二和下层的PCB板二通过盲孔进行连接，对PCB单元二依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元二中的上层PCB板二和下层PCB板二分别刻出U形电路形成U形导线3-3，然后对PCB单元二进行丝印，最后对PCB单元二进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元二的制作；将多片具有L形电路图形的PCB板三和PP膜交替叠放，在上层的PCB板三的上面和下层的PCB板三的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成多个PCB单元三，上层的PCB板三和下层的PCB板三通过盲孔进行连接，对PCB单元三依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元三中的上层PCB板三和下层的PCB板三分别刻出L形电路形成第二L形导线3-5，然后对PCB单元三进行丝印，最后对PCB单元三进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元三的制作；

步骤3，将PCB单元一、PCB单元二和PCB单元三连接形成三维胚体：将PCB单元一、多个PCB单元二和PCB单元三依次进行排序，选取多根铜柱作为导线连接柱3-4，在PCB单元一与PCB单元二之间、相邻的两个PCB单元二之间和PCB单元二与PCB单元三之间预留的焊盘处通过铜柱进行无缝连接，形成三维胚体，所述的铜柱通过焊锡焊接在PCB板上，最后PCB单元之间用特定胶体固定形状；

步骤4，制备同轴谐振腔的外导体：将步骤3中获得的三维胚体进行表面金属化，形成外导体1；所述的外导体1可以利用化学镀与电镀法、粘接铜箔法或磁控溅射法获得；

所述的外导体1利用化学镀与电镀法获得的步骤如下：先使用有机溶剂除去三维胚体的表面杂质；然后使用喷砂、滚磨或砂纸打磨等方法使三维胚体表面粗化，以便镀膜能够更好地覆盖；将三维胚体进行活化处理后进行化学镀，即置于浓的重金属水溶液中再使金属阳离子沉积于其上；然后对三维胚体进行电镀，即将三维胚体置于电镀液中，利用阳极电解发生还原反应，使金属离子还原成三维胚体表面的金属镀膜，以增强其镀层厚度，形成外导体1；

所述的外导体1利用粘接铜箔法获得的步骤如下：用聚乙烯醇缩丁醛将铜箔贴于三维胚体的表面，形成金属外导体1；

所述的外导体1利用磁控溅射法获得的步骤如下：将三维胚体放置于填充有惰性气体的真空室里，气体原子在高压环境下发生电离反应，产生电子和气体离子，一部分离子撞击阴极，使其释放表面原子，并在三维胚体表面上沉积多层金属膜，形成外导体1；

步骤5，焊接引线：给螺旋形内导体一3焊接引线，以便给螺旋形内导体一3馈电，完成谐振腔的制作。

参见图16至图19所示，本申请实施例2提供一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，包括外导体1、绝缘介质填充层2和螺旋形内导体二13；所述的螺旋形内导体二13处于外导体1内，外导体1与螺旋形内导体二13之间填充有绝缘介质填充层2，所述的绝缘介质填充层2和螺旋形内导体二13一体制成；

所述的绝缘介质填充层2为长方体结构，绝缘介质填充层2两端相对的位置分别开有短路导电孔2-1和引线焊接孔2-2，所述引线焊接孔2-2的孔径大于短路导电孔2-1的孔径；所述的外导体1为长方形桶状结构，绝缘介质填充层2的其中5个面被外导体1所覆盖，设置有引线焊接孔2-2的端面裸露在外；所述的螺旋形内导体二13包括第一连接杆13-2、螺旋形导体13-3和第二连接杆13-4，所述第一连接杆13-2的一端端部与短路导电孔2-1相对设置，所述第一连接杆13-2的另一端与螺旋形导体13-3的一端连接，所述的螺旋形导体13-3的另一端与第二连接杆13-4的一端连接；第二连接杆13-4的另一端端部与引线焊接孔2-2相对设置；所述短路导电孔2-1的内壁设置有一层金属，并将外导体1与螺旋形内导体二13连接，所述的引线焊接孔2-2中设置有一根引线，作为信号引出线，引线的一端连接在螺旋形内导体二13上，另一端伸出绝缘介质填充层2。

本实施例中，谐振腔的谐振频率

外导体1相当于电容，内导体相当于电感，本实施例中的导电内芯采用螺旋形内导体二13的结构，增加了导电内芯的电长度，有效提高同轴谐振腔的等效电感值，螺旋形内导体二13可以实现多圈数、小螺距的设置，从而可以获得较大电感，使其在同体积下，谐振频率大幅下降，达到了跳频滤波器在实现低频段通信的目的的同时，还不会增加谐振腔的体积。

本实施例中，所述的外导体1、绝缘介质填充层2和螺旋形内导体二13这三部分构成谐振腔，最外面的外导体1是一层金属镀膜，充当电容，最里面的螺旋形内导体二13充当电感，在外导体1与螺旋形内导体二13之间存在影响电容值的介质，本实施例采用绝缘介质作为影响电容值的介质，与传统谐振腔中以空气作为介质相比，绝缘介质可以提高电容值，进而更好控制谐振腔的大小。

在一种可能的实施例中，所述的绝缘介质填充层2的材质为陶瓷。

本实施例中，所述的绝缘介质填充层2选用陶瓷可以提高谐振腔的电容值。如果使用常规的直线内导体方案，空气腔同轴谐振器需要尺寸为40*40*265mm，如选用介电常数为44.5的陶瓷作为介质，尺寸为4*4*40mm，因此采用陶瓷或者高分子材料作为介质可以减小谐振腔的尺寸。

本申请实施例2可通过三种方法制得，分别为浆料封装技术和3D打印技术；下面分别针对这两种方法获得具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的过程进行详细的描述；

方法一：利用浆料封装技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，具体制备过程如下：

步骤1，制作陶瓷浆料：将介质陶瓷粉体与助剂混合球磨，介质陶瓷粉体与助剂的混合粉体烘干过筛后，在烧结炉中高温预烧一定时间，去除粉尘杂质，然后在混合粉体中加入光敏或热固性树脂、交联剂和溶剂，搅拌使其均质化，获得陶瓷浆料；其中，所述的助剂包括粘结剂和可塑剂，一般为重量比在10－30％的热塑性塑胶或树脂；所述的交联剂一般为PVA(聚乙烯醇)；所述的溶剂通常为水或乙醇；

步骤2，制作螺旋形内导体：选取一根直径为0.5mm、长度为60mm的银丝或铜丝，将其绕成与螺旋形内导体二13形状相同的螺旋形线圈，并在螺旋形线圈的一端预留出引线，将银质或铜质的螺旋形线圈插装在一个长方形容器的中心处，螺旋形线圈上的引线伸出长方形容器，所述的长方形容器的尺寸为4*4*9mm，长方形容器两端端面中间位置向内凹陷，形成制备短路导电孔2-1和引线焊接孔2-2的占位柱；

步骤3，浆料浇筑与固化：将步骤1中所获得的陶瓷浆料浇筑于长方形容器之中，并进行光固化或加热固化；

步骤4，脱脂与烧结工艺：固化后的陶瓷浆料与长方形容器脱模后，此时银质的螺旋形线圈与固化的陶瓷浆料形成一体，将固化的陶瓷浆料450-600度的高温下依次进行脱脂、通风和干燥，然后将其转移至真空或惰性气体的烧结炉中，控温烧结，得到两端具有通孔的陶瓷胚体，其中一个通孔的内径大于另一个通孔的内径，螺旋形线圈所留出的引线从内径较大的通孔内伸出；

步骤5，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔的金属层：先去除陶瓷胚体表面污渍，将银浆涂覆在陶瓷胚体表面和内径较小的凹槽的内壁，烘干银浆内部无关成分，高温烧结将银浆固化在陶瓷胚体上，在陶瓷胚体表面形成外导体1和形成短路导电孔2-1，完成谐振腔的制作。

方法二：利用3D打印技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的制备方法，具体制备过程如下：

步骤1，建模：利用CAD建模软件建立谐振腔模型；

步骤2，制备陶瓷膏料：将配比为1:3的双酚A环氧丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮混合成预混液，其中，预混液中双酚A环氧丙烯酸酯和N-乙烯基吡咯烷酮分别为光固化齐聚物和反应稀释剂，调整两种物质的配比可在保证膏料的粘接性能的前提下，降低膏料的黏度；所述的将预混液、光引发剂、硅烷偶联剂和介质陶瓷粉末通过磁力搅拌混合，使得硅烷偶联剂包覆在氧化铝陶瓷粉末的表面，将混合物与有机光固化树脂在球磨机中混合得到流动性良好的陶瓷膏料；其中，所述的介质陶瓷粉末为钛酸镁、钛酸钡、钛酸锂与氧化硅中的一种或几种混合调配成理想的介质陶瓷材料；所述的光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮；所述的硅烷偶联剂为KH570和阿拉丁；通过调节各项成分比例，最终配得的陶瓷膏料中氧化铝陶瓷粉末约占60％(体积分数)，有机光固化树脂占40％(体积分数)，光引发剂的含量为反应单体的1％(质量分数)，硅烷偶联剂为KH570和阿拉丁为粉体的6％(质量分数)，利用黏度计(SNB-2，上海地学仪器研究所)测量膏料的黏度为13610mPa·s；

步骤3，立体光固化成型：将谐振腔的CAD模型导入3D打印仪器中，在成型台表面先通过刮刀附上一定厚度的陶瓷膏料，在电脑控制下，控制激光器功率为400mW，扫描速率为2500mm/min，紫外激光器按照CAD模型对陶瓷膏料表面进行扫描完成单层固化，之后升降台下移相同距离，再通过刮刀附上一层新的陶瓷膏料，再通过紫外激光扫描完成新的陶瓷膏料的固化，然后通过计算机中的分层信息，重复上面的加工流程直至完成零件加工，固化后的陶瓷膏料形成具有螺旋形沟道的微波陶瓷器件生坯；所述的微波陶瓷器件生坯的整体结构形状与绝缘介质填充层2相同；

步骤4，除脂和烧结工艺：将微波陶瓷器件生坯依次进行脱脂和烧结处理，脱脂温度为600℃，烧结温度为1700℃；

步骤5，螺旋形内导体的制备：向微波陶瓷器件生坯中的螺旋形沟道中通过负压注入银浆并烧结，微波陶瓷器件生坯内形成螺旋形内导体二13，且绝缘介质填充层2的两端留有两个通孔，其中一个通孔作为短路导电孔，另一个通孔作为引线焊接孔2-2；

步骤6，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔的金属层：先去除微波陶瓷器件生坯表面污渍，将银浆涂覆在微波陶瓷器件生坯表面和内径较小的通孔内，烘干银浆内部无关成分，高温烧结将银浆固化在微波陶瓷器件生坯上，在微波陶瓷器件生坯表面形成外导体1和短路导电孔2-1的内壁形成金属层；

步骤7，焊接引线：另一个内径较大的通孔作为引线焊接孔2-2，通过引线焊接孔2-2给螺旋形内导体二13焊接上引线，以便给螺旋形内导体二13馈电，完成谐振腔的制作。

方法三、利用树脂注射成型技术制备具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，其特征在于：具体制备过程如下：

步骤1，制作树脂浆料：选用低介电损耗的树脂粉料，如聚醚醚酮、特氟龙等，将其与助剂、介质陶瓷颗粒混合，形成可供注塑成型的树脂浆料，树脂、介质陶瓷颗粒、助剂的质量分数分别为85％-45％、0％-40％和15％；

步骤2，制作螺旋形内导体：选取一根银丝或铜丝，将其绕成与螺旋形内导体二13形状相同的螺旋形线圈，并在螺旋形线圈的一端预留出引线，将银质或铜质的螺旋形线圈插装在一个成型腔为长方体形状注射成型模具的中心处；

步骤3，浆料浇筑与固化：将步骤1中所获得的树脂浆料浇筑于注射成型模具之中，并进行加热、加压固化，形成谐振腔毛坯；

步骤4，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔的金属层：先打磨去除谐振腔毛坯表面的分型线和注射孔柱残留，使其外部尺寸达到谐振腔尺寸要求，再清洗表面污渍，最终进行表面金属化，形成外导体1；所述的外导体1可以利用化学镀与电镀法、粘接铜箔法或磁控溅射法获得。

实施例2使用3D打印制造技术首先将绝缘介质填充层2的打印出来，然后通过向螺旋形沟道内注浆，制出螺旋形内导体二13，其中螺旋形沟道的内径为3mm，螺距为0.4mm，螺旋圈数为15～20圈，绝缘介质填充层2选用介电常数为44.5的介质陶瓷进行制造打印，器件的尺寸为4*4*9mm。

本实施例2的两种制备方法中，其中陶瓷雕刻技术和3D打印技术均是采用向螺旋形沟道中注入银浆的方式形成螺旋形内导体二13，比较容易实现，但是通过注塑的方式所形成的螺旋形内导体的圈数有限，而浆料封装技术是先将螺旋形内导体预先弯折出来，再通过浆料进行固化，所形成的螺旋形内导体的圈数也有限，螺距不会太小，因此对谐振腔电感值的增加幅度也较小，因此通过实施例1的两种制备方法所获得谐振腔要比实施2的两种制备方法所获得的谐振腔电感值要大，谐振腔的体积也要大。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (7)

1.一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，其特征在于：包括外导体（1）、绝缘介质填充层（2）和螺旋形内导体一（3），所述的螺旋形内导体一（3）处于外导体（1）内，外导体（1）与螺旋形内导体一（3）之间填充有绝缘介质填充层（2），所述的绝缘介质填充层（2）和螺旋形内导体一（3）一体制成；

所述的绝缘介质填充层（2）为长方体结构，绝缘介质填充层（2）两端相对的位置分别开有短路导电孔（2-1）和引线焊接孔（2-2）；所述短路导电孔（2-1）的内壁设置有一层金属，并将外导体（1）与螺旋形内导体一（3）连接；所述的引线焊接孔（2-2）中设置有一根引线，引线的一端连接在螺旋形内导体一（3）上，另一端伸出绝缘介质填充层（2）；所述的外导体（1）为长方形桶状结构，绝缘介质填充层（2）的其中5个面被外导体（1）所覆盖，设置有引线焊接孔（2-2）的端面裸露在外；

所述的螺旋形内导体一（3）包括第一L形导线（3-2）、若干根U形导线（3-3）、若干个导线连接柱（3-4）和第二L形导线（3-5）；所述的若干根U形导线（3-3）和若干个导线连接柱（3-4）形成若干个并排设置的螺旋单元，每个螺旋单元是由一根U形导线（3-3）与一个导线连接柱（3-4）连接而成，所述的导线连接柱（3-4）连接在U形导线（3-3）处于端口的侧端端面上，若干个螺旋单元依次顺时针或者逆时针旋转90度设置，相邻的两个螺旋单元之间通过导线连接柱（3-4）进行连接；所述的若干个螺旋单元设置在第一L形导线（3-2）与第二L形导线（3-5）之间，处于外端的其中一个螺旋单元与第一L形导线（3-2）的一端端面通过一个导线连接柱（3-4）进行连接，第一L形导线（3-2）的另一端端部与绝缘介质填充层（2）的短路导电孔（2-1）相对设置，处于外端的另一个螺旋单元与第二L形导线（3-5）的一端端部连接，第二L形导线（3-5）的另一端端部与绝缘介质填充层（2）的引线焊接孔（2-2）相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，其特征在于：所述的绝缘介质填充层（2）的材质为陶瓷。

3.根据权利要求1所述的一种具有螺旋形内导体的同轴谐振腔，其特征在于：所述的绝缘介质填充层（2）的材质为高分子材料或掺有陶瓷颗粒的高分子材料。

4.利用LTCC技术制备权利要求2所述的具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，其特征在于：具体制备过程如下：

步骤1，利用流延技术制作生瓷带：将丁酮与乙醇的混合溶剂、硅酸盐类或碱金属磷酸盐类的分散剂、粘结剂、邻苯二甲酸丁酯和介电陶瓷粉料混合均匀形成流延浆料，所述的流延浆料经过球磨和流延制成厚度为10-200μm的多片生瓷带；

步骤2，利用绘图软件设计网板图：利用绘图软件绘制出网板图一（4）、网板图二（5）、网板图三（6）、网板图四（7）、网板图五（8）、网板图六（9）和网板图七（10）；

所述的网板图一（4）上绘制有多个通孔一（4-1）和四个定位孔一（4-2），所述的多个通孔一（4-1）以阵列的形式设置，所述的四个定位孔一（4-2）设置在网板图一（4）的四个顶角处；所述的网板图二（5）上绘制有多个L形线路图一（5-1）、多个通孔二（5-2）和四个定位孔二（5-3），所述的多个L形线路图一（5-1）以阵列的形式设置，每个通孔二（5-2）处于每个L形线路图一（5-1）的一端的端部，所述的四个定位孔二（5-3）设置在网板图二（5）的四个顶角处；所述的网板图三（6）上绘制有多个U形线路图一（6-1）、多个通孔三（6-2）和四个定位孔三（6-3），所述的多个U形线路图一（6-1）以阵列的形式设置，每个通孔三（6-2）处于U形线路图一（6-1）一端的端部，所述的四个定位孔三（6-3）设置在网板图三（6）的四个顶角处；所述的网板图四（7）上绘制有多个U形线路图二（7-1）、多个通孔四（7-2）和四个定位孔四（7-3），所述的多个U形线路图二（7-1）以阵列的形式设置，每个通孔四（7-2）处于U形线路图二（7-1）一端的端部，所述的四个定位孔四（7-3）设置在网板图四（7）的四个顶角处；所述的网板图五（8）上绘制有多个U形线路图三（8-1）、多个通孔五（8-2）和四个定位孔五（8-3），所述的多个U形线路图三（8-1）以阵列的形式设置，每个通孔五（8-2）处于U形线路图三（8-1）所述的四个定位孔五（8-3）设置在网板图五（8）的四个顶角处；所述的网板图六（9）上绘制有多个U形线路图四（9-1）、多个通孔六（9-2）和四个定位孔六（9-3），所述的多个U形线路图四（9-1）以阵列的形式设置，每个通孔六（9-2）处于一端的端部，所述的四个定位孔六（9-3）设置在网板图六（9）的四个顶角处；所述的网板图七（10）上绘制有多个L形线路图二（10-1）、多个通孔七（10-2）和四个定位孔七（10-3），所述的多个L形线路图二（10-1）以阵列的形式设置，每个通孔七（10-2）处于L形线路图二（10-1）的一端端部，所述的四个定位孔七（10-3）设置在网板图七（10）的四个顶角处；

步骤3，利用绘制好的网板图在生瓷带上进行冲孔：在生瓷带上根据每张网板图的布局钻出通孔和定位孔；

根据网板图一（4）上的通孔一（4-1）和定位孔一（4-2）的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片一；

根据网板图二（5）上的通孔二（5-2）和定位孔二（5-3）的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片二；

根据网板图三（6）上的通孔三（6-2）和定位孔三（6-3）的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片三；

根据网板图四（7）上的通孔四（7-2）和定位孔四（7-3）的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片四；

根据网板图五（8）上的通孔五（8-2）和定位孔五（8-3）的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片五；

根据网板图六（9）上的通孔六（9-2）和定位孔六（9-3）的位置，利用冲孔机分别在若干片生瓷带上进行冲孔，得到若干片生瓷膜片六；

根据网板图七（10）上的通孔七（10-2）和定位孔七（10-3）的位置，利用冲孔机在生瓷带上进行冲孔，得到生瓷膜片七；

步骤4，针对不同的生瓷膜片进行填孔：设定刮刀的压力为0.18MPa，刮刀的角度保持为45°，将充分搅拌过的银浆利用所述的刮刀填充至生瓷膜片二、生瓷膜片三、生瓷膜片四、生瓷膜片五和生瓷膜片六的通孔中并形成螺旋形内导体一（3）的导线连接柱（3-4）；

步骤5，利用丝网印刷技术根据不同的网板图上绘制的线路图在每片生瓷膜片上印刷相应的银质电路：丝网印刷设备和每片生瓷膜片之间借助定位孔进行定位，在丝网印版上填充银浆，丝网印版与生瓷膜片之间保持一定的脱网距离，然后利用刮刀对丝网印版进行两次刮印，直至所有的生瓷膜片上印刷上银浆，对每片印刷上银浆的生瓷膜片进行烘干，此时每片生瓷膜片上留有厚度为5-20微米的银质线路；

步骤6，多片生瓷膜片叠压成三维胚体：将生瓷膜片三、生瓷膜片四、生瓷膜片五和生瓷膜片六根据定位孔依次叠加成生瓷膜片组；将生瓷膜片一、生瓷膜片二、若干组生瓷膜片组和生瓷膜片七依次根据定位孔叠放在一起，生瓷膜片上的银质线路通过通孔内的银浆串联在一起并整体形成螺旋形内导体一（3），多片生瓷膜片本体形成绝缘介质填充层（2）；将叠放在一起的生瓷膜片放入等静压机中，水温设置为70℃，温度公差为±3℃，在3000psi的压力下保持15min，让叠层好的生瓷膜片经过一定的压力和温度转化为三维胚体一；

步骤7，对三维胚体一进行切割：将步骤6中所获得的三维胚体一根据谐振腔的尺寸使用金刚刀、铣刀、金刚砂线或激光进行纵向切割，形成多个三维胚体二，即每个三维胚体二为裸露的绝缘介质填充层（2）和螺旋形内导体一（3）；

步骤8，对三维胚体二进行烧结：将步骤7中获得的三维胚体二在烧结炉中均匀加热至450℃，保温时间为120mins，然后均匀加热至900℃，保温时间为15mins，开始匀速降温，直至温度降至350℃之后开始自然降温至常温；

步骤9，制备同轴谐振腔的外导体和短路导电孔：将步骤8中获得的三维胚体二进行表面金属化，形成外导体（1）以及短路导电孔（2-1）；

步骤10，焊接引线：通过引线焊接孔（2-2）给螺旋形内导体一（3）焊接引线 ，以便给内导体馈电，完成制作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的步骤9中的外导体（1）和短路导电孔（2-1）利用披银烧结法、电镀法、真空PVD镀膜法或磁控溅射法获得。

6.利用多层电路板压合技术制备权利要求3所述的具有螺旋形内导体的同轴谐振腔的方法，其特征在于：具体制备过程如下：

步骤1，单层PCB制作：将高分子材料作为双面覆铜箔板的夹层材料，将覆铜箔板切成大小相同的板片，并在每块板上根据需求钻导通孔，针对每块板进行沉铜工艺使得每块板的上下层铜箔能够相连，最后对每块板依次进行镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，分别刻出多片具有L形电路图形的PCB板一、多片具有U形电路图形的PCB板二和多片具有L形电路图形的PCB板三；

步骤2，PCB单元制作：将多片具有L形电路图形的PCB板一和PP膜交替叠放，在上层的PCB板一的上面和下层的PCB板一的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成PCB单元一，上层的PCB板一与下层的PCB板一通过盲孔进行连接，使印在PCB板上的电路能穿过PCB板和下一层电路连接，对PCB单元一依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元一中的上层PCB板一和下层PCB板一分别刻出L形电路形成第一L形导线（3-2），然后对PCB单元一进行丝印，最后对PCB单元一进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元一的制作；将多片具有U形电路图形的PCB板二和PP膜交替叠放，在上层的PCB板二的上面和下层的PCB板二的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成PCB单元二，上层的PCB板二和下层的PCB板二通过盲孔进行连接，对PCB单元二依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元二中的上层PCB板二和下层PCB板二分别刻出U形电路形成U形导线（3-3），然后对PCB单元二进行丝印，最后对PCB单元二进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元二的制作；将多片具有L形电路图形的PCB板三和PP膜交替叠放，在上层的PCB板三的上面和下层的PCB板三的下面各覆盖一层铜膜，置于真空环境中加热至200℃并压合至一起形成多个PCB单元三，上层的PCB板三和下层的PCB板三通过盲孔进行连接，对PCB单元三依次进行沉铜、镀膜、显影、电镀、退膜和退锡工艺，在PCB单元三中的上层PCB板三和下层的PCB板三分别刻出L形电路形成第二L形导线（3-5），然后对PCB单元三进行丝印，最后对PCB单元三进行uv曝光处理，使之露出焊点焊盘，完成PCB单元三的制作；

步骤3，将PCB单元一、PCB单元二和PCB单元三连接形成三维胚体：将PCB单元一、多个PCB单元二和PCB单元三依次进行排序，选取多根铜柱作为导线连接柱（3-4），在PCB单元一与PCB单元二之间、相邻的两个PCB单元二之间和PCB单元二与PCB单元三之间预留的焊盘处通过铜柱进行无缝连接，形成三维胚体， PCB单元之间用胶体固定形状；

步骤4，制备同轴谐振腔的外导体：将步骤3中获得的三维胚体进行表面金属化，在三维胚体表面形成外导体（1）；

步骤5，焊接引线：给螺旋形内导体一（3）焊接引线，完成谐振腔的制作。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的步骤4中的外导体（1）利用化学镀与电镀法、粘接铜箔法或磁控溅射法获得。

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