CN115483522A - 一种金属谐振器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属谐振器，包括具有开口端的腔体、安装到腔体底部的谐振柱、安装到腔体开口端的盖板、可活动地安装到盖板的调谐螺杆；谐振柱的中心设置有第一内孔，调谐螺杆可伸向或进入所述第一内孔；还包括位于谐振柱的靠所述盖板端的谐振盘，谐振盘的朝向所述端盖的表面设有内凹区域，盖板设有凸起件，凸起件的至少一部分进入所述内凹区域且不与所述内凹区域的内壁直接接触。本发明的谐振盘设有与盖板凸起件适配的内凹区域，通过内凹区域减小了电容板之间距离，增大了电容，使谐振频率大幅降低。并且不需要通过以增加谐振盘的面积以增大电容的方式降低谐振频率，从而实现产品的小型化。
Description
【技术领域】
本发明涉及射频通信技术领域，尤其是涉及一种金属谐振器。
【背景技术】
滤波器是无线电技术中设计的中心环节，具有选频功能，可抑制不需要的频率信号，选取被淹没的频率信号。目前，由于微波频段的信号越来越密集，对信号选取的要求也越来越高。随着5G技术的普及和越发的成熟，对微波器件，特别是低频段的滤波器，对其性能和小型化的要求也越来越高。而谐振器是滤波器的主要元器件。
对于低频段的谐振器和滤波器的选择，介质波导谐振器和滤波器因其自身的性能及加工工艺的等因素均无法满足当前5G技术对低频段的滤波器的要求。例如陶瓷介质谐振器和滤波器因散热过快导致陶瓷介质开裂、或加工出来的谐振器和滤波器整体的体积无法满足当前5G技术对小型化的要求。因此，亟需一种解决方案。
【发明内容】
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种小型化及高性能的金属谐振器。
本发明提供一种金属谐振器，包括具有开口端的腔体、安装到所述腔体底部的谐振柱、安装到所述腔体开口端的盖板、可活动地安装到所述盖板的调谐螺杆；所述谐振柱的中心设置有第一内孔，所述调谐螺杆可伸向或进入所述第一内孔；其特征在于，还包括位于所述谐振柱的靠近所述盖板端的谐振盘，所述谐振盘的朝向所述盖板的表面设有内凹区域，所述盖板设有凸起件，所述凸起件的至少一部分进入所述内凹区域且不与所述内凹区域的内壁直接接触。
优选地，所述谐振盘的中心设置有第二内孔，所述第一内孔和第二内孔贯通形成一相同内径的中心通孔。
优选地，所述内凹区域包括在所述谐振盘上形成的环形凹槽或弧形凹槽。
优选地，所述内凹区域包括在所述谐振盘上形成的沿所述调谐螺杆长度方向贯穿所述调谐盘的环形通孔或弧形通孔。
优选地，所述内凹区域包括弧形凹槽和沿所述调谐螺杆长度方向贯穿所述调谐盘的弧形通孔，所述弧形凹槽和所述弧形通孔共同连接成环形的内凹区域。
优选地，所述内凹区域包括在所述谐振盘上条形状凹槽。
优选地，所述谐振盘为圆形或方形。
优选地，所述内凹区域环绕所述第二内孔分布，或者分布在所述第二内孔两侧。
进一步地，所述内凹区域还填充有介质材料，所述介质材料的介电常数与所述谐振盘的内壁的介电常数不同。
优选地，所述介质材料预设有容置所述凸起件的位置供所述凸起件伸入。
优选地，所述凸起件的数量与所述凹槽的数量相同；所述凸起件的形状与所述凹槽的形状相适应。
本发明的谐振盘设有与盖板凸起件适配的内凹区域，通过内凹区域减小了电容板之间的距离，增大了电容，使谐振频率大幅降低。并且不需要通过以增加谐振盘的面积以增大电容的方式降低谐振频率，从而实现产品的小型化。
【附图说明】
图1为本发明一实施例提供的金属谐振器的纵剖示意图；
图2是图1所示金属谐振器的盖板及其凸起件的立体示意图；
图3是图1所示金属谐振器的谐振柱、谐振盘及其环形内凹区域的立体示意图；
图4是图3所示谐振柱、谐振盘及其填充有介质材料的内凹区域的纵剖示意图；
图5是另一实施例提供的金属谐振器的谐振柱、谐振盘及其内凹区域包括多个凹槽的纵剖示意图；
图6是图5所示组件的立体示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
参考图1，本发明提供的金属谐振器100，包括具有开口端的腔体10、安装到腔体10底部的谐振柱20、安装到腔体10的开口端的盖板30、安装到盖板30且相对比盖板30可活动的调谐螺杆40，以及设置在位于谐振柱20的靠近盖板30端的谐振盘50。
其中，谐振柱20的中心设置有第一内孔21，以便于采用螺钉等连接件通过第一内孔21将谐振杆21固定在腔体10的底部。调谐螺杆40可伸入或进入第一内孔21，调谐螺杆40相对于盖板30活动，同时也相对于谐振柱20运动并调节伸入第一内孔21的深度，以进行频率调谐。
谐振盘50的中心设置有第二内孔51，并且第二内孔51和第一内孔21贯通形成一相同内径的中心通孔。本实施例中，设置谐振盘50后，调谐螺杆40通过伸入或进入该中心通孔的深度调谐金属谐振器100的谐振频率。
参考图1、图2和图3，进一步地，谐振盘50的朝向盖板30的表面设有内凹区域55。盖板30设有凸起件31；凸起件31的至少一部分进入或伸入内凹区域55，并且凸起件31不与内凹区域55的内壁直接接触。根据电容公式:C＝(ε*S)/(4π*k*d),S为电板极板的正对面积，d为电容极板的距离。如此，使产品通过凸起件31伸入内凹区域55减小了电容板间的距离，增大了电容，使谐振频率大幅降低。并且不需要通过增加谐振盘的面积进行增大电容的方式降低谐振频率，从而实现产品的小型化。具体地，凸起件31伸入内凹区域55的深度越深，也能够增大电容，降低谐振频率。
可以理解地，腔体10、谐振柱20、盖板30、调谐螺杆40以及谐振盘50均为金属材料制作而成。腔体10的外壳表面和内壁、谐振柱20的外壁、第一内孔21的内壁、盖板30以及其凸起件31的外表面、调谐螺杆40的外表面、谐振盘50及其内凹区域55的内壁均涂覆有金属层；即金属谐振器100的整体外表面涂覆有金属层，以保证和提高产品整体的接地性能，同时也能稳定和提高Q值。
在本实施例中，内凹区域55包括在谐振盘50上形成的环形凹槽。该环形凹槽可以是盲槽或者通槽，也可以一部分为通孔或通槽另一部分为盲槽。优选地，盲槽的内凹深度不超过从谐振盘50的上表面至其底端的总厚度的四分之三。参考图3，本实施例中，内凹区域55为环形凹槽，该环形凹槽包括弧形凹槽56以及在谐振盘55上形成的沿调谐螺杆40长度方向贯穿谐振盘50的弧形通孔57，弧形凹槽56和弧形通孔57共同连接成环形的内凹区域55。本权利要求书和说明书中，环形凹槽是指凹槽闭合成完整的环，弧形凹槽是指凹槽没有闭合成完整的环，弧形通孔是指通孔没有闭合成完整的环。优选地，凸起件31的形状与对应凹槽的形状相适应；且凸起件31设置在每一对应凹槽的中间位置。
参考图4，进一步地，内凹区域55还填充有介质材料80。介质材料80的介电常数与谐振盘50及其内凹区域55的内壁的介电常数不同。通过在内凹区域55填充特殊高或低介电常数的介质材料80，进行调谐金属谐振器100的谐振频率。具体地，填充的介质材料80预设有容置凸起件31的位置；使凸起件31能够伸入填充有介质材料80的内凹区域55。例如：在内凹区域55填充聚四氟乙烯，陶瓷材料等介质材料，使谐振频率大幅度降低至不大于100MHz频段。根据电容公式:C＝(ε*S)/(4π*k*d),ε为电容极板间介质的介电常数；通过填充高介电常数的介质材料，能进一步增大电容。凸起件31可以与介质材料80接触。
优选地，谐振盘50为圆形，内凹区域55为环形凹槽，环形凹槽环绕第二内孔51分布。圆形的谐振盘50和环形凹槽的结合能够具有更多有效的电容面积，以便于调谐谐振频率(参考图3)。另一方面，环形凹槽为闭合环，更利于保存和固定填充的介质材料。可以理解地，谐振盘50还可以为方形等(参考图6)。
参考图5和图6，在其它的实施例中，内凹区域55还可以包括条形状凹槽。条形状凹槽555形成的内凹区域55分布在第二内孔51的两侧。
在另一个具体的实施例中，内凹区域55包括多个凹槽。例如：多个环形凹槽、多个弧形凹槽或多个条形状凹槽。多个凹槽的设计，进一步增大了电容；并且金属谐振器100的谐振频率随谐振盘50上的内凹区域55的凹槽数量的增加而降低。
优选地，凸起件31的数量与凹槽的数量相同。
更进一步地，上述若干个金属谐振器100通过耦合窗口可以耦合形成一个低频滤波器。通过设置在金属谐振器100的内凹区域55和盖板30的凸起件31的配合，使低频滤波器不需要改变产品的整体体积，仍可以大幅降低谐振频率。进一步地，通过在内凹区域55填充聚四氟乙烯，陶瓷材料等介质材料，能够将谐振频率大幅度降低至不大于100MHz频段。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种金属谐振器，包括具有开口端的腔体、安装到所述腔体底部的谐振柱、安装到所述腔体开口端的盖板、可活动地安装到所述盖板的调谐螺杆；所述谐振柱的中心设置有第一内孔，所述调谐螺杆可伸向或进入所述第一内孔；其特征在于，还包括位于所述谐振柱的靠近所述盖板端的谐振盘，所述谐振盘的朝向所述盖板的表面设有内凹区域，所述盖板设有凸起件，所述凸起件的至少一部分进入所述内凹区域且不与所述内凹区域的内壁直接接触。
2.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述谐振盘的中心设置有第二内孔，所述第一内孔和第二内孔贯通形成一相同内径的中心通孔。
3.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述内凹区域包括在所述谐振盘上形成的环形凹槽或弧形凹槽。
4.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述内凹区域包括在所述谐振盘上形成的沿所述调谐螺杆长度方向贯穿所述调谐盘的环形通孔或弧形通孔。
5.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述内凹区域包括弧形凹槽和沿所述调谐螺杆长度方向贯穿所述调谐盘的弧形通孔，所述弧形凹槽和所述弧形通孔共同连接成环形的内凹区域。
6.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述内凹区域包括在所述谐振盘上条形状凹槽。
7.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述谐振盘为圆形或方形。
8.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述内凹区域环绕所述第二内孔分布，或者分布在所述第二内孔两侧。
9.如权利要求1所述的金属谐振器，其特征在于，所述内凹区域还填充有介质材料，所述介质材料的介电常数与所述谐振盘的内壁的介电常数不同；所述介质材料预设有容置所述凸起件的位置供所述凸起件伸入。
10.如权利要求3或6所述的金属谐振器，其特征在于，所述凸起件的数量与所述凹槽的数量相同；所述凸起件的形状与所述凹槽的形状相适应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211310726.6A CN115483522A (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种金属谐振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202211310726.6A CN115483522A (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种金属谐振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN115483522A true CN115483522A (zh) | 2022-12-16 |
Family
ID=84396670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211310726.6A Pending CN115483522A (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 一种金属谐振器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN115483522A (zh) |
-
2022
- 2022-10-25 CN CN202211310726.6A patent/CN115483522A/zh active Pending
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