CN115832651A - 一种同轴腔电调滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴腔电调滤波器，属于无线通信技术领域。其包括输入输出耦合结构、传动结构、频率补偿装置和耦合补偿装置；腔体主要由谐振腔和耦合结构组成；多个谐振腔以直线方式阵列，相邻的谐振腔通过耦合结构联通；每一谐振腔的顶部均设有扼流结构，底部均设有频率补偿孔；直线阵列两端的谐振腔外壁设有输入输出结构；输入输出耦合结构主要由耦合板、耦合环和射频插头组成；所述耦合环设于耦合板的其中一侧，射频插头设于耦合板的另一侧；所述耦合环位于输入输出结构内。本发明的调频柱减少了频率调节过程中的摩擦阻力，提高了电调滤波器的可靠性。

Description

一种同轴腔电调滤波器

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是涉及一种同轴腔电调滤波器，特别适用于C频段通信系统中实现滤波器带宽恒定，中心频率在宽频率范围内自由调节。

背景技术

现代军事通信面临的电磁环境日趋复杂，电子对抗越来越强，针对电子干扰，电调滤波器是实现电子抗干扰的重要部件。

现有技术中专利号CN104393383B的中国发明专利公开了“一种宽调谐同轴电调滤波器及调试方法”，采用的电调滤波器整体结构较为复杂，腔数多为偶数，缺乏一般性；传动结构中螺杆与滤波器通过环形弹性梳齿连接，工艺实现难度大，可靠性低；缺少腔间耦合补偿装置，调试难度大。针对现有技术中的不足，本发明提供一种带宽恒定，中心频率在宽频率范围内自由调节的同轴腔电调滤波器。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种同轴腔电调滤波器，其调频柱减少了频率调节过程中的摩擦阻力，提高了电调滤波器的可靠性。

本发明所采取的技术方案是：

一种同轴腔电调滤波器，包括腔体5，还包括输入输出耦合结构6、传动结构2、频率补偿装置8和耦合补偿装置9；

所述腔体5主要由谐振腔10和耦合结构11组成；多个谐振腔10以直线方式阵列，相邻的谐振腔通过耦合结构11联通；每一谐振腔的顶部均设有扼流结构12，底部均设有频率补偿孔13；直线阵列两端的谐振腔外壁设有输入输出结构14；

所述输入输出耦合结构6主要由耦合板15、耦合环16和射频插头17组成；所述耦合环16设于耦合板的其中一侧，所述射频插头设于耦合板15的另一侧；所述耦合环16位于输入输出结构14内；

所述扼流结构12的外端口均设有轴套；所述轴套内设有与其同一中轴线的调频柱24，调频柱可沿轴套上下移动；所述调频柱的上方设有传动板，传动板与其下方每一调频柱的顶端均固定连接；

所述传动结构的动作端与传动板固定连接，用于带动传动板上下移动；传动板21带动调频柱24向沿轴套上、下移动。

进一步的，所述耦合环16所在平面和耦合板相互垂直。

进一步的，所述传动结构主要由步进电机18、传动转接板20和滑动板25；所述传动转接板为弯折结构，其一端与传动板固定连接；

所述步进电机的外壳固定于腔体5的外壁；所述步进电机的输出端与丝杆的一端固定连接；丝杆的另一端与丝杆固定座轴承连接；所述滑动板25与丝杠螺纹连接，且滑动板与转接板的另一端连接。

进一步的，所述步进电机通过固定板19固定于腔体5的外壁。

进一步的，所述传动转接板通过转接板23与传动板21固定连接。

进一步的，所述丝杠固定座和步进电机的外壁之间还设有限位柱，所述传动转接板上设有限位孔；丝杠固定座位于传动转接板的正上方，限位柱位于限位孔中；步进电机输出轴旋转带动丝杆旋转，丝杠通过带动滑动板进一步带动传动转接板沿限位柱上、下移动。

进一步的，所述谐振腔10深度为四分之三波长，耦合结构11为带有矩形孔结构的金属板，矩形孔结构贯通相邻的谐振腔。

进一步的，频率补偿装置8和耦合补偿装置均为频补螺柱与频补螺母组合结构，频补螺柱通过频率补偿孔13进入谐振腔内部10，频补螺母位于频率补偿孔13外侧用于锁紧频补螺柱；进入谐振腔内的部分频补螺柱为光滑面。

进一步的，耦合补偿装置9为耦补螺柱与耦补螺母组合，耦补螺柱通过耦合补偿孔进入耦合结构的矩形孔结构内，耦补螺母位于耦合补偿孔外侧，用于锁紧耦补螺柱；进入矩形孔结构内的部分频补螺柱为光滑面。

本发明相比现有技术的优点在于：

本发明同轴腔电调滤波器整体结构一体化设计，滤波器和传动结构匹配连接，通过驱动步进电机转动，改变调频柱进入谐振腔体内部长度变化，实现滤波器工作带宽恒定，中心频率的自由调节。谐振腔深度为四分之三波长长度，增加了滤波器的调节行程，降低了滤波器频率变化的灵敏度；滤波器设计有频率补偿装置和耦合补偿装置，可以补偿中心频率调节过程中的频率和耦合的偏移量。

本发明的扼流结构和轴套组合形成吸收腔体，调频柱经过吸收腔体进入谐振腔体时，调频柱未与吸收腔体直接接触，减少了频率调节过程中的摩擦阻力，提高了电调滤波器的可靠性。传动结构根据滤波器结构进行匹配设计，整体结构小巧精密。

同轴腔电调滤波器采用同轴腔滤波器的形式，通过对滤波器腔体谐振腔结构、输入输出耦合结构、耦合结构和扼流结构的优化设计，实现了电调滤波器的技术要求，即滤波器中心频率在宽频率范围内改变时，滤波器的带宽恒定不变。

滤波器、传动结构和装配关系的优化设计，大大提高了电调滤波器的实用性和可靠性，满足了通信设备对同轴腔电调滤波器带宽恒定，中心频率在宽频率范围内自由调节的要求。

附图说明

图1是本发明的腔体正面示意图；

图2是本发明的腔体正面截面示意图；

图3是本发明的腔体侧面示意图；

图4是本发明的滤波器结构示意图；

图5是本发明的输入输出耦合结构示意图；

图6是本发明的装配关系示意图；

图7是本发明的后视图；

图8是本发明的工作方式原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

一种同轴腔电调滤波器，包括腔体5，还包括输入输出耦合结构6、传动结构2、频率补偿装置8和耦合补偿装置9；

所述腔体5主要由谐振腔10和耦合结构11组成；多个谐振腔10以直线方式阵列，相邻的谐振腔通过耦合结构11联通；每一谐振腔的顶部均设有扼流结构12，底部均设有频率补偿孔13；直线阵列两端的谐振腔外壁设有输入输出结构14；

所述输入输出耦合结构6主要由耦合板15、耦合环16和射频插头17组成；所述耦合环16设于耦合板的其中一侧，所述射频插头设于耦合板15的另一侧；所述耦合环16位于输入输出结构14内；

所述扼流结构12的外端口均设有轴套；所述轴套内设有与其同一中轴线的调频柱24，调频柱可沿轴套上下移动；所述调频柱的上方设有传动板，传动板与其下方每一调频柱的顶端均固定连接；

所述传动结构的动作端与传动板固定连接，用于带动传动板上下移动；传动板21带动调频柱24向沿轴套上、下移动。

进一步的，所述耦合环16所在平面和耦合板相互垂直。

进一步的，所述传动结构主要由步进电机18、传动转接板20和滑动板25；所述传动转接板为弯折结构，其一端与传动板固定连接；

所述步进电机的外壳固定于腔体5的外壁；所述步进电机的输出端与丝杆的一端固定连接；丝杆的另一端与丝杆固定座轴承连接；所述滑动板25与丝杠螺纹连接，且滑动板与转接板的另一端连接。

进一步的，所述步进电机通过固定板19固定于腔体5的外壁。

进一步的，所述传动转接板通过转接板23与传动板21固定连接。

进一步的，所述丝杠固定座66和步进电机的外壁之间还设有限位柱，所述传动转接板上设有限位孔；丝杠固定座位于传动转接板的正上方，限位柱位于限位孔中；步进电机输出轴旋转带动丝杆旋转，丝杠通过带动滑动板进一步带动传动转接板沿限位柱上、下移动。

进一步的，所述谐振腔10深度为四分之三波长，耦合结构11为带有矩形孔结构的金属板，矩形孔结构贯通相邻的谐振腔。

进一步的，频率补偿装置8和耦合补偿装置均为频补螺柱与频补螺母组合结构，频补螺柱通过频率补偿孔13进入谐振腔内部10，频补螺母位于频率补偿孔13外侧用于锁紧频补螺柱；进入谐振腔内的部分频补螺柱为光滑面。

进一步的，耦合补偿装置9为耦补螺柱与耦补螺母组合，耦补螺柱通过耦合补偿孔进入耦合结构的矩形孔结构内，耦补螺母位于耦合补偿孔外侧，用于锁紧耦补螺柱；进入矩形孔结构内的部分频补螺柱为光滑面。

下面为跟具体的实施例：

图1、图2和图3分别是本发明的腔体正面示意图、正面截面示意图和侧面示意图；包括5个谐振腔10、4个耦合结构11、5个扼流结构12、5个频率补偿孔13和2个输入输出结构14。腔体5为直线排列结构，排列依次为输入输出结构至谐振腔至耦合结构至谐振腔至耦合结构至谐振腔至耦合结构11至谐振腔至耦合结构至谐振腔10至输入输出结构14；扼流结构12位于谐振腔10顶部；频率补偿孔13位于谐振腔10底部；谐振腔10深度为四分之三波长，耦合结构11为带有矩形孔结构的金属板，矩形孔结构位于金属板外侧，与盖板7连接的一侧。

图4是本发明的滤波器结构示意图；包括腔体5、输入输出耦合结构6、盖板7、频率补偿装置8和耦合补偿装置9组成。输入输出耦合结构6与腔体5的输入输出结构14连接；盖板7与腔体5侧边连接；频率补偿装置8为螺柱与螺母组合，螺柱通过频率补偿孔13进入谐振腔内部10，螺母与螺柱组合，位于频率补偿孔13外侧，锁紧；耦合补偿装置9为螺柱与螺母组合，螺柱通过耦合补偿孔进入耦合结构11内部，螺母与螺柱组合，位于耦合补偿孔外侧，锁紧。图5为输入输出耦合结构示意图：包括耦合板15、耦合环16和射频插头17组成。

图6和图7是滤波器1和传动结构2的装配关系示意图；传动结构2由步进电机18、固定板19、传动转接板20、传动板21、轴套22、转接板23、调频柱24组成。装配关系3分别与滤波器1相连，以及与传动结构2相连；步进电机18固定于固定板19，固定板19固定于滤波器1侧壁；5个轴套22分别固定于5个扼流结构12；5个调频柱24分别固定于传动板21安装孔与螺母相连；传动转接板20一端固定于步进电机18的滑动板25，一端通过转接板23固定于传动板21；调频柱24通过轴套22和扼流结构12进入谐振腔10内部；

图8同轴腔电调滤波器工作方式4的原理框图；工作方式4分别与滤波器相连1，以及与传动结构2相连；步进电机18轴承向外侧移动，带动滑动板25向外侧移动，滑动板25通过传动连接板20和连接板23带动传动板21向外侧移动，传动板21带动调频柱24向外侧移动，调频柱24处于谐振腔10内部长度变短，滤波器中心频率向高频率处移动；步进电机18轴承向内侧移动，带动滑动板25向内侧移动，滑动板25通过传动连接板20和连接板23带动传动板21向内侧移动，传动板21带动调频柱24向内侧移动，螺柱24处于谐振腔1内部长度变长，滤波器中心频率向低频率移动。

Claims (9)

1.一种同轴腔电调滤波器，包括腔体(5)，其特征在于，还包括输入输出耦合结构(6)、传动结构(2)、频率补偿装置(8)和耦合补偿装置(9)；

所述腔体(5)主要由谐振腔(10)和耦合结构(11)组成；多个谐振腔(10)以直线方式阵列，相邻的谐振腔通过耦合结构(11)联通；每一谐振腔的顶部均设有扼流结构(12)，底部均设有频率补偿孔(13)；直线阵列两端的谐振腔外壁设有输入输出结构(14)；

所述输入输出耦合结构(6)主要由耦合板(15)、耦合环(16)和射频插头(17)组成；所述耦合环(16)设于耦合板的其中一侧，所述射频插头设于耦合板(15)的另一侧；所述耦合环(16)位于输入输出结构(14)内；

所述扼流结构(12)的外端口均设有轴套；所述轴套内设有与其同一中轴线的调频柱(24)，调频柱可沿轴套上下移动；所述调频柱的上方设有传动板，传动板与其下方每一调频柱的顶端均固定连接；

所述传动结构的动作端与传动板固定连接，用于带动传动板上下移动；传动板(21)带动调频柱(24)向沿轴套上、下移动。

2.根据权利要求1所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，所述耦合环(16)所在平面和耦合板相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，所述传动结构主要由步进电机(18)、传动转接板(20)和滑动板(25)；所述传动转接板为弯折结构，其一端与传动板固定连接；

所述步进电机的外壳固定于腔体(5)的外壁；所述步进电机的输出端与丝杆的一端固定连接；丝杆的另一端与丝杆固定座轴承连接；所述滑动板(25)与丝杠螺纹连接，且滑动板与转接板的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，所述步进电机通过固定板(19)固定于腔体(5)的外壁。

5.根据权利要求3所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，所述传动转接板通过转接板(23)与传动板(21)固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，所述丝杠固定座和步进电机的外壁之间还设有限位柱，所述传动转接板上设有限位孔；丝杠固定座位于传动转接板的正上方，限位柱位于限位孔中；步进电机输出轴旋转带动丝杆旋转，丝杠通过带动滑动板进一步带动传动转接板沿限位柱上、下移动。

7.根据权利要求1所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，所述谐振腔(10)深度为四分之三波长，耦合结构(11)为带有矩形孔结构的金属板，矩形孔结构贯通相邻的谐振腔。

8.根据权利要求1所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，频率补偿装置(8)和耦合补偿装置均为频补螺柱与频补螺母组合结构，频补螺柱通过频率补偿孔(13)进入谐振腔内部(10)，频补螺母位于频率补偿孔(13)外侧用于锁紧频补螺柱；进入谐振腔内的部分频补螺柱为光滑面。

9.根据权利要求1所述的一种同轴腔电调滤波器，其特征在于，耦合补偿装置(9)为耦补螺柱与耦补螺母组合，耦补螺柱通过耦合补偿孔进入耦合结构的矩形孔结构内，耦补螺母位于耦合补偿孔外侧，用于锁紧耦补螺柱；进入矩形孔结构内的部分频补螺柱为光滑面。

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