CN1353874A

CN1353874A - 滤波器

Info

Publication number: CN1353874A
Application number: CN00808524A
Authority: CN
Inventors: U·亨宁松; P·林德尔; P·卢斯蒂格
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2002-06-12
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: DE60035678T2; EP1171928A1; AU767366B2; SE9901365D0; WO2000064000A1; ES2290025T3; JP2002542694A; MXPA01010276A; ATE368306T1; AU4322500A; EP1171928B1; SE514080C2; DE60035678D1; CN1201426C; US6411180B1; SE9901365L; EE200100515A; EE04572B1

Abstract

一种滤波器,其包括第一端(6)、第二端(8)、导电壳体(4)、至少一个中心导体(16)和在每端(6、8)上的连接装置(3a、3b),该壳体(4)沿一假想的轴线(A)延伸并沿该假想的轴线(A)容纳导体(16),而且导体(16)设有电容产生部分(20、24、28、32)和电感产生部分(22、26、30),滤波器的第一端(6)的连接装置(3a)包括连接于壳体(4)的第一连接元件(10)和连接于导体(16)的第二连接元件(17),在滤波器的第二端(8)的连接装置(3b)包括连接于壳体(4)的第三连接元件(13)和连接于导体(16)的第四连接元件(37)。按照本发明,第二和第四连接元件(17、37)都与导体(16)成整体设置。

Description

滤波器

发明背景

本发明涉及一种滤波器，其包括一第一端、一第二端、一导电壳体、至少一个中心导体和分别在各端上的一个连接装置。该壳体沿一假想的轴线延伸并要沿此假想轴线容纳该导体，而且该导体设有交替的电容产生部分和电感产生部分。滤波器第一端的连接装置包括连接于壳体的第一连接元件和连接于导体的第二连接元件，而滤波器第二端的连接装置包括连接于壳体的第三连接元件和连接于导体的第四连接元件。

相关技术

由JP-08018305A已知这样一种滤波器，其中相应地描述了此项技术，该技术用作本发明的基础。

发明概述

在无线电总台中，采用滤波器，尤其是低通滤波器(LP滤波器)。该滤波器包括单独的装置和可以与其他的装置结合成一体并且借助于焊接或机械连接与其他的装置连接。连接方法总是含有风险，例如不良的电接触，并且件数和连接越多在接触方面将产生的问题越多。在常用的LP滤波器中导体封闭于一塑料管内，塑料管又封闭于导电壳体内，因此其另一问题在于在绝缘体与电容器的两导体之间可能存在间隙，这会增加形成不良限定电容的风险，而这意味着导通频率的区间不确定。

上述问题可通过以上所述类型的滤波器解决，其特征在于所述第二和第四连接元件都与导体成整体设置。技巧在于将滤波器与一导体结合成整体。所述接触实际上是在滤波器的导体的端部。

一个绝缘体适当覆盖导体的至少一个电容产生部分的至少一部分，并将该绝缘体设置在该部分上。对电容产生部分与壳体之间的击穿电压，该绝缘体提供保护。

绝缘体优选为直接铸造在所述电容产生部分上。这保证可以更精确地确定电容，因为避免了可能在绝缘体与一个电容器导体之间出现间隙。

在每个电容产生部分之间优选为有至少一个轴向定向的连接装置，它将围绕这些部分的绝缘体相互连接起来，该连接装置是由在这些部分铸造的同样材料构成的，该绝缘体和连接装置形成一连续的装置。因此连接装置能使绝缘体铸造成一件。

壳体适当设有至少一个定位装置以便将导体同轴固定于壳体内。

进一步的好处是，一个定位装置是设在壳体内部一端部的突出部，借此将电容产生部分挡在该突出部上，其中该电容产生部分最接近于第二连接元件并且和绝缘体连在一起，绝缘体的直径尺寸确定成使其可精确地与壳体的支台配合。

相称地是，至少一个定位装置包括壳体中的至少一个凸起，该凸起使壳体的内径减小。该内径上的减小更好地将最接近第二或第四连接元件的电容产生部分、从而将整个导体轴向推向另一端的定位装置。

并且，至少一个定位装置可以包括一个绝缘材料环，其围绕焊接连接端对着导体的一部分设置，该导体部分的直径稍大于焊接连接端的直径，并且包括一在壳体另一端最外边的环形边缘，其被折合在所述环上，这样的折合使该环、从而使整个导体紧压到另一端的定位装置上。这有助于将导体固定在壳体中而无间隙。

第二和第四连接元件中的至少一个可以是一个焊接连接端。

相称地是，第二和第四连接元件中的至少一个构成为沿纵向方向延伸的圆形的圆柱管壳，其一端是自由的，并由此自由端向着最接近第四连接元件的电容产生部分切开至少一个轴向定向的狭口。

第一连接元件和第三连接元件与壳体优选成整体设置并且将壳体设置成一件。这种由于导体和滤波器成整体设置两者具有同样的电位而减少了接地问题。

第一和第三连接元件最好设有螺纹。因此得到滤波器与各连接部件之间的可靠连接。

最好将导体设置成一件，因此滤波器是一低通滤波器。

另一方面，至少一个电容产生部分被分成两较小部分，它们沿轴线方向相互跟随着，并由一间隙隔开，该间隔至少被一种电介质填充，例如空气、陶瓷或一种聚合材料，因此该滤波器是一带通滤波器。

在制造方面有利的是，所述电介质具有和围绕所述各部分铸造的材料同样的绝缘材料，因此绝缘体和电介质构成一连续的统一体。

进一步的好处是，壳体和导体的各不同部分基本上是环成圆柱形的，各电容产生部分具有最大的直径，并且至少一个所述部分沿假想的轴线(A)同轴设置。

相称地是，至少导体的各电容产生部分和各电感产生部分是镀银的。因此由于电流沿表面传导得到了很好的电导率。

由于减少了部件的数目也降低了制造成本。

附图简述

图1示出具有与之成整体的连接装置的滤波器的透视图；

图2示出按照图1所示的滤波器的正视图；

图3为按照图2的滤波器的纵剖面图；

图4示出在两端为同种类的整体连接装置的低通(LP)滤波器；

图5示出在两端为同种类的整体连接装置的带通(BP)滤波器。

发明详述

图1为本发明的第一实施方案的滤波器2的透视图。滤波器2包括整体连接装置3a和3b。滤波器2还包括基本上环成圆柱形的金属壳体4，该壳体4具有第一开孔端6和第二开孔端8。第一开孔端6包括在最外边的设有螺纹11的第一连接元件10、和接近壳体中部但仍处在第一端6上的部分12，即扳手用把柄，其直径稍大于壳体4的直径并且包括两对置的斜面。另一端8包括第三连接元件13，其设有螺纹14。除了将各连接的部件保持就位以外，螺纹11、14有助于与连接的部件形成很好的接触。

图2示出按照图1具有沿其纵向方向通过滤波器2的同心轴线A的滤波器2。

图3示出第一实施方案滤波器2的纵剖面图。按照该实施方案，滤波器2是一低通(LP)滤波器并且连接装置3a构成一标准接头。LP滤波器2包括一导体16，该导体16在壳体4内部沿轴线A的方向穿过整个的滤波器2。壳体16被制成一件并包括10个基本成圆形的、不同直径的圆柱部分18、20、22、24、26、28、30、32、34、36。在该实施方案中，导体16的所有部分18、20、22、24、26、28、30、32、34、36都沿轴线A同轴设置，但也可能各部分18、20、22、24、26、28、30、32、34、36中只一个或几个沿轴线A同轴设置。每一部分按照上列顺序连接于最接近的前一部分。第二连接元件17包括导体16的第一部分18，其同轴设置在滤波器2的第一端6内。该部分18成形为一纵向延伸的呈圆形的圆柱管壳，其一端18a是自由的，并且管壳有从自由端18a向着第二部分20切开的四个轴向定向的狭口。当然狭口的数目可以不同。第二、第四、第六和第八部分20、24、28、32的直径大于第三、第五和第七部分22、26、30的。第三和第七部分22、30比第五部分26具有较长的轴向尺寸。第九部分34的直径大于第三、第五和第七部分22、26、30的，但小于第二、第四、第六和第八部分20、24、28、32的。部分34只为了使滤波器2具有要求的长度，对滤波没有进一步的作用。第四连接元件37在该实施方案中是第十部分36。它在壳体4的第二端8部分突出于壳体4以外并且用作一焊接连接端。该部分36是空心的以便在焊接过程中产生小规模散热，并且其直径稍小于第九部分34的直径。

部分20、24、28、32和部分22、26、30与金属壳体4一起起着一LP滤波器的作用，如JP-08018305 A中所说明的。因此当部分22、26、30产生电感时，部分20、24、28、32与金属壳体4一起产生电容。电容产生部分20、24、28、32的数目、尺寸和它们之间的距离确定滤波器的频率特性。导体16的材料应该具有很好的接触特性并且是弹性的。这样的适用的材料是锡青铜或铜铍合金。导体16在其第一部分18镀金以便可获得很好的接触，并且导体的其余部分镀银以便达到很好的电导率。

部分20、24、28、32完全由围绕它们铸造的绝缘体38覆盖。绝缘体38机械固定在滤波器的各不同部分内提供机械固定并防止击穿电压。为避免在需要电感的部分22、26、30处的电容，它们不应该用绝缘体覆盖而应被空气围绕，空气比绝缘体具有较低的介电常数，从而产生较低的电容。在每一部分20、24、28、32之间具有两轴向定向的连接装置40，其将围绕这些部分的绝缘体相互连接起来。连接装置40的数目当然可以是不同的。连接装置40由和围绕各部分20、24、28、32铸造的材料同样的绝缘材料构成，并且它们只有便于绝缘体38铸造的机械作用，绝缘体38和连接装置40形成一连续的统一体。适用的绝缘材料是聚醚酰胺(polyetherimid)、聚丙烯酰胺(polyarylamide)或可高质量铸造的聚四氟乙烯(polyetrafluorethene)。

在壳体4的第一端6，壳体4具有一内径，其稍小于壳体的支台的内径。该突出部形成一第一定位装置43，其用来将滤波器2的导体16保持在壳体4内的正确位置。在滤波器2的第二端8处有一第二定位装置44，其包括一绝缘材料环42，该环42围绕着第十部分36对着第九部分34装置，第九部分34的直径稍大于第十部分36的。定位装置44还包括一在壳体4的第二端8最外边的环形边缘41，其被折合在环42上。这样的折合使环42、从而也使整个导体16紧压到第一定位装置43上。

图4示出本发明的第二实施方案滤波器2的纵剖面图。按照该实施方案，滤波器2两端与同种类的连接装置3a成一整体。其细节和图1～3中的相同，除了滤波器2的第二端8在该实施方案中大体上和第一端6的相同，其属于和上述实施方案中的同一种类。这意味着第三连接元件13在该实施方案中属于和第二连接元件17同一种类。和第一部分18同一种类的部分18’还取代了第九和第十部分34、36。第一与第二端6、8之间的差别只在于，在第一端6内存在的第一定位装置43，即突出部并不存在于第二端8内。在安装过程中将导体16通过壳体4的第二端8推入，并且为了将导体16固定于壳体4内又设置第二定位装置44，即将壳体4在第二端8处压成使得在壳体4内形成一减小的内径50并使第八部分32轴向压向中部。

图5示出本发明第三实施方案的滤波器的纵剖面图。按照该实施方案滤波器是一带通(BP)滤波器。这样的滤波器允许在一定区间内的频率通过，这一点与LP滤波器不同，后者允许在一确定的频率下的所有的频率通过。其细节和图1～4中的相同，除了两个电容产生部分24、28被分别分成两较小的呈圆形的圆柱部分24a’、24b’和28a’、28b’，并沿轴线的方向相互跟随着。部分24a’、24b’和28a’、28b’分别由间隙47隔开，间隔47内填满电介质，例如空气、陶瓷或和围绕20、24、28、32铸造的材料同样的绝缘材料。在最后描述的案例中，绝缘体38和绝缘材料及连接元件40共同构成一个连续的装置。为了提供一BP滤波器，电容产生部分20、24、28、32中的一个或更多个可分开成象图5中第三实施方案中的部分24、28那样。当然BP滤波器可以在一端设有连接装置3a，而在另一端设有连接装置3b，或在两端都设有连接装置3b。

关于绝缘体38在滤波器2内的其他位置变型可以例如是由围绕导体16铸造的绝缘体将整体导体16覆盖。并且也可以用一个定位装置代替两个定位装置43、44，该定位装置是在壳体上某处的一凸起，该凸起使壳体4的内径减小，其又使绝缘材料产生少许变形，并将导体16固定于壳体4内。

环42也可以与铸造的绝缘体38形成一连续的装置。

当然在第一端具有同种类的连续装置3b的滤波器2是可能的。因此可得到在两端用焊接连接的滤波器2。

Claims

1.一种滤波器，其包括一第一端(6)、一第二端(8)、一导电壳体(4)、至少一个中心导体(16)和在每端(6、8)上的连接装置(3a、3b)，该壳体(4)沿一假想的轴线(A)延伸并沿该假想的轴线容纳导体(16)，而且导体(16)设有电容产生部分(20、24、28、32)和电感产生部分(22、26、30)，滤波器的第一端(6)的连接装置(3a)包括连接于壳体(4)的第一连接元件(10)和连接于导体(16)的第二连接元件(17)，滤波器的第二端(8)的连接装置(3b)包括连接于壳体(4)的第三连接元件(13)和连接于导体(16)的第四连接元件(37)，其特征在于，第二和第四连接元件(17、37)都与导体(16)成整体设置。

2.按照权利要求1的滤波器，其特征在于，一绝缘体(38)覆盖导体(16)的电容产生部分(20、24、28、32)中的至少一个的至少一部分。

3.按照权利要求2的滤波器，其特征在于，所述绝缘体(38)直接铸造在电容产生部分(20、24、28、32)上。

4.按照权利要求3的滤波器，其特征在于，在各电容产生部分(20、24、28、32)之间有至少一个轴向定向的连接装置(40)，其将围绕这些部分的绝缘体相互连接起来，该连接装置(40)由和围绕各部分(20、24、28、32)铸造的材料同样的材料构成，该绝缘体和连接装置形成一连续的装置。

5.按照上述权利要求的任一项的滤波器，其特征在于，壳体(4)设有至少一个定位装置(43、44)以便将所述导体同轴地固定于壳体(4)内。

6.按照权利要求5的滤波器，其特征在于，一个定位装置(43，44)是在壳体(4)的一端(6)的内部的突出部(43)，借此将电容产生部分(20)定位在突出部(43)上，其中该电容产生部分(20)最接近于第二连接元件(17)并且和绝缘体连在一起，绝缘体的直径尺寸确定成使其可精确地与壳体的支台配合。

7.按照权利要求5或6的滤波器，其特征在于，至少一个定位装置(43、44)包含壳体(4)中的至少一个凸起，该凸起使壳体(4)的内径减小。

8.按照权利要求5～7之任一项的滤波器，其特征在于，至少一个定位装置(43、44)包括一绝缘材料环(42)、其围绕适用于焊接连接的端部(36)对着导体(16)的一部分设置，该导体部分的直径稍大于适用于焊接连接的端部(36)的直径，并且包括一在壳体(4)的另一端(8)最外边的环形边缘(42)，其被折合到环(42)上，这样的折合使该环、从而使整个导体紧压到另一端的定位装置(43)上。

9.按照上述权利要求之任一项的滤波器，其特征在于，第二和第四连接元件(17、37)中的至少一个是一焊接连接端(36)，其具有呈圆形的圆柱管壳的形状。

10.按照上述权利要求之任一项的滤波器，其特征在于，第二和第四连接元件(17、37)中的至少一个构成为沿纵向方向延伸的呈圆形的圆柱管壳，其一端(18a’)是自由的，并由此自由端(18a’)向着最接近第四连接元件(37)的电容产生部分(32)切开至少一个轴向定向的狭口。

11.按照上述权利要求之任一项的滤波器，其特征在于，第一连接元件(10)和第三连接元件(13)与壳体成整体设置，并且将壳体(4)设置成一件。

12.按照上述权利要求之任一项的滤波器，其特征在于，第一和第三连接元件(10)和(13)设有螺纹(11)和(14)。

13.按照上述权利要求之任一项的滤波器，其特征在于，将导体(16)设置成一件，因此该滤波器(2)是一低通滤波器。

14.按照权利要求1～12之任一项的滤波器，其特征在于，至少一个电容产生部分(28)被分成两较小的部分(28a’，28b’)，它们沿轴线方向相互跟随着，部分(28a’，28b’)由一间隙(47)隔开，该间隙至少由一种电介质填充，因此该滤波器(2)是一带通滤波器。

15.按照权利要求14的滤波器，其特征在于，所述电介质具有和围绕部分(20、24、28、32)铸造的绝缘材料相同的材料，因此绝缘体和电介质构成一连续的统一体。

16.按照上述权利要求之任一项的滤波器，其特征在于，壳体(4)和导体的不同部分(18、20、22、24、26、28、30、32、34、36)基本上是呈圆形的圆柱形，电容产生部分(20、24、28、32)具有最大的直径；并且部分(18、20、22、24、26、28、30、32、34、36)中的至少一个沿假想的轴线(A)同轴设置。