CN203351721U

CN203351721U - 腔体滤波器

Info

Publication number: CN203351721U
Application number: CN 201320191853
Authority: CN
Inventors: 刘若鹏; 许宁
Original assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Current assignee: Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2023-04-16

Abstract

本实用新型提供了一种腔体滤波器，包括：盖板，所述盖板包括具有彼此平行的上表面和下表面的板体、贯穿所述板体的通孔以及在所述通孔周围从所述板体的上表面和下表面中的至少一个表面突出的突出部，其中所述通孔和所述突出部两者的内壁上具有螺纹；腔体，所述腔体的顶部敞开；螺钉或螺纹杆，所述螺钉或螺纹杆通过与所述内壁上的螺纹耦合来将所述腔体滤波器盖板固定于并覆盖所述腔体的顶部；以及谐振子，设置于所述腔体内，其中所述谐振子包括一介质本体，该介质本体表面上开设向该介质本体内部凹陷的凹孔，该凹孔的内壁的部分或全部表面和/或该介质本体的外侧壁的部分或全部表面设置有导电层。

Description

腔体滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种腔体滤波器。

背景技术

腔体滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用于通信领域。在基站中，滤波器用于滤除通信信号频率外的杂波或者干扰信号，让工作频率内的信号得到传输。

传统上，腔体滤波器包括：金属外壳、盖板、螺钉或螺纹杆、谐振器等等。在腔体滤波器盖板上需要锁紧很多螺钉或螺纹杆，这些螺钉或螺纹杆可以用于调试射频信号指标，所以盖板上就需要预制螺纹孔。

图1a和图1b分别是现有技术的一种腔体滤波器盖板的结构的俯视图和侧视图。如图所示，盖板101的厚度同其中的通孔102的高度相同。此外，在现有技术中，通孔102的内壁上的螺纹的高度小于或等于通孔102的高度，因而螺纹高度也就小于或等于盖板101的厚度。例如，中国专利申请第200910309681.9号公开了一种空腔滤波器。该空腔滤波器的螺钉或者螺纹杆104穿过盖板103。特别是，如图1c的剖视图所示，该盖板103的厚度沿整个截面保持均一。如果采用现有技术的上述结构，就需要足够多的有效螺纹锁合圈数才能将螺钉或螺纹杆牢固锁合。由于上述结构的均一厚度的约束，现有技术中只能通过增加盖板101的厚度的方法来增加螺纹高度。这样会对盖板材料的成本造成很大的压力。

此外，传统腔体滤波器所用的谐振子通常采用金属谐振子或介质谐振子。传统的金属谐振子滤波器体积小可实现较低频率的谐振，但是体积小会导致无法承受较高的功率。传统的介质谐振子滤波器可以承受高功率，但是如果要实现低频谐振，则介质谐振子的体积以及金属腔的体积会比较大，不满足滤波器小型化的需求。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型的创作人对腔体滤波器中的谐振子及其盖板的结构进行了改进，以使其具有谐振频率低、体积小且耐高功率等优点。

本实用新型提供了一种腔体滤波器，包括：

盖板，所述盖板包括具有彼此平行的上表面和下表面的板体、贯穿所述板体的通孔以及在所述通孔周围从所述板体的上表面和下表面中的至少一个表面突出的突出部，其中所述通孔和所述突出部两者的内壁上具有螺纹；

腔体，所述腔体的顶部敞开；

螺钉或螺纹杆，所述螺钉或螺纹杆通过与所述内壁上的螺纹耦合来将所述腔体滤波器盖板固定于并覆盖所述腔体的顶部；以及

谐振子，设置于所述腔体内，其中所述谐振子包括一介质本体，该介质本体表面上开设向该介质本体内部凹陷的凹孔，该凹孔的内壁的部分或全部表面和/或该介质本体的外侧壁的部分或全部表面设置有导电层。

较佳地，在上述的腔体滤波器中，所述螺纹遍布所述通孔和所述突出部两者的内壁。

较佳地，在上述的腔体滤波器中，所述螺纹设置于所述通孔和所述突出部两者的内壁中的一部分区域。

较佳地，在上述的腔体滤波器中，所述通孔和所述突出部的高度之和大于或等于3mm。

较佳地，在上述的腔体滤波器中，所述谐振子具有开设于所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的凹孔，所述凹孔限定所述介质本体的内壁，且所述介质本体的内壁上设置有第二导电层。

较佳地，在上述的腔体滤波器中，该凹孔的内壁的部分或全部表面和/或该介质本体的外侧壁的部分或全部表面直接附着有导电层。

较佳地，在上述的腔体滤波器中，该凹孔的内壁的部分或全部表面和/或该介质本体的外侧壁的部分或全部表面通过连接媒介与导电层连接。

较佳地，所述导电层为附着在所述介质本体表面上的一个或多个具有几何图形的导电结构。

本实用新型的腔体滤波器所具有的谐振子，由于外侧壁或凹孔内壁设有导电层，有利于降低谐振子所在谐振腔的谐振频率，从而大大缩小谐振腔的体积。因此本实用新型的腔体滤波器兼具谐振频率低、体积小且耐高功率的优点。此外，根据本实用新型的腔体滤波器盖板及其腔体滤波器可以在牢固锁合螺钉或螺纹杆的同时节省材料成本。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1a是现有技术的一种腔体滤波器盖板的结构的俯视图。

图1b是现有技术的一种腔体滤波器盖板的结构的侧视图。

图1c示出了现有技术的另一种腔体滤波器的盖板结构。

图2a是本实用新型的腔体滤波器盖板的结构的俯视图。

图2b是本实用新型的腔体滤波器盖板的结构的一个实施例的侧视图。

图2c是本实用新型的腔体滤波器盖板的结构的另一实施例的侧视图。

图3a示出了适用本实用新型的腔体滤波器盖板的腔体的一个示例。

图3b更详细地示出了图3a中的谐振子的内部结构。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

图2a到图2c详细地示出了本实用新型的腔体滤波器盖板200的结构。如图所示，该腔体滤波器盖板200主要可以包括板体201、通孔202和突出部203。板体201可以是具有彼此平行的上表面和下表面的传统腔体滤波器盖板用板材。通孔202贯穿板体201。

特别是，在本实用新型中设置有一突出部203。该突出部203在通孔202周围从板体201的上表面和下表面中的至少一个表面突出。该突出部使得有通孔202的地方比没有通孔202的地方高出一部分，用以锁合螺钉或者螺纹杆。

例如，在图2b和图2c中示出了从板体201的上表面突出的突出部203的实施例。当然，本实用新型并不限于此，本领域的技术人员可以根据需要在板体201的下表面上或者上下表面两者上设置突出部，以满足特定的技术要求。较佳地，在上述的腔体滤波器盖板200中，通孔202和突出部203的高度之和可以大于或等于3mm。在现有技术中，3mm厚的腔体滤波器盖板将会使得制造其腔体滤波器的材料成本过高。而，本实用新型则可以在满足成本控制要求的前提下得到合适的耦合效果。

通孔202和突出部203两者的内壁上设置有螺纹204。根据一个优选实施例，该螺纹204可以遍布通孔202和突出部203两者的内壁设置，如图2b所示。或者，在能锁紧螺钉或螺纹杆的前提下，可以使得螺纹204的高度小于通孔202和突出部203的高度。比如，根据另一优选实施例，该螺纹204设置于通孔202和突出部203两者的内壁中的一部分区域，如图2c所示。

如现有技术中已知的，腔体滤波器一般可以包括腔体滤波器盖板(例如以上图2a到图2c所示的腔体滤波器盖板的实施例)、腔体和螺钉或螺纹杆。图3a示出了适用本实用新型的腔体滤波器盖板的腔体300。该腔体300的顶部呈敞开状。在腔体300的侧壁301和腔体300内部的隔离筋302的顶端表面上分布着诸多孔洞303。这些孔洞303同腔体滤波器盖板200上的各通孔(例如，图2a～2c所示的实施例中的腔体滤波器盖板200上的通孔202)相对应，以便使螺钉或螺纹杆穿过与上述通孔202、突出部203的内壁以及孔洞303的内壁上的螺纹204耦合来将腔体滤波器盖板200固定于并覆盖腔体300的顶部。

基于本实用新型，通过在腔体滤波器盖板200上设置突出部203，就能在不加厚盖板的板体201的前提下，在通孔202和突出部203的内壁上设置更多螺纹，从而增加通孔的有效螺纹锁合圈数。因此，可以保证在原有锁合牢固性不变的情况下，减薄盖板的厚度，直接降低材料成本，从而降低产品的成本。

优选地，该腔体滤波器的腔体300内还可以设置有若干谐振子304。这一谐振子的特点是，可以使得所形成的谐振腔具有非常低的谐振频率。因此在相同谐振频率下，本实施例的腔体滤波器的谐振腔的体积可以比现有腔体滤波器的谐振腔小得多。由此，同样可以有效减小腔体滤波器的重量。该谐振子304具有介质本体305。该介质本体305具有外侧壁307、顶表面308和底表面309。

现在转到图3b，其更详细地示出了图3a中的谐振子304的内部结构。在介质本体305上设有凹孔310。这一凹孔310从介质本体305的外表面307向介质本体305内部凹陷。在凹孔310内壁311的部分或全部表面上设置有导电层322。这种外侧壁和凹孔内壁都附着有导电层的谐振子可以更有效地降低具有该谐振子的谐振腔的谐振频率，以进一步缩小谐振腔的体积。此外，除了在凹孔310的内壁311的部分或全部表面设置导电层322(在此称为第一导电层)外，在介质本体305的外侧壁的部分或全部表面还设置导电层306(在此称为第二导电层)。

介质本体305可以选用任意介电常数大于1的材料。通常而言，介电常数越高、损耗角正切越小的材料更有利于电磁谐振并降低谐振频率。在一些实施例中，介质本体305的材料例如是聚四氟乙烯、环氧树脂、FR4材料等。更佳地，选用陶瓷材料，例如氧化铝，也可以是例如BaTi₄O₉、Ba₂Ti₉O₂₀、MgTiO₃-CaTiO₃、BaO-Ln₂O₃-TiO₂系、Bi₂O₃-ZnO-Nb₂O₅系等微波介质陶瓷。当然，上述材料仅是举例的目的，只要是具有较高的介电常数和较低的损耗(通常介电常数大于30，损耗角正切小于0.01)的材料均可用来制作介质本体305。

介质本体305可以是矩形方柱，且四条棱倒圆角，但是本实用新型不限于这种形状。在本实用新型的实施例中，介质本体305可以是现有任意一种谐振子所具有的形状，例如圆柱形、方片形、圆台形、方形梯台，或其他任意规则或不规则形状，这都不影响到本实用新型的谐振子的特性。

图3b所示的凹孔310为通孔，即凹孔310从介质本体305的一个表面穿透到另一个表面。

本实施例的通孔可为圆柱形孔，且优选该圆柱形孔的中心线位于介质本体305的中心轴上。这样布置的优点是，可以使得当谐振子放在谐振腔中央时腔体内的电磁场对称分布。

在其他实施例中，通孔也可以圆柱形、方柱形、圆台形、方形梯台、锥形或其他规则或不规则的形状，或者是与介质本体305的外轮廓共形从而使介质本体305成等厚结构。

当然，该凹孔310并不限定为通孔，也可以是盲孔，即没有穿透至另一表面的孔。该盲孔可以为与上述通孔的任一种形状相同、只是高度较短的形状，也可以为其他形状如半球形、四面体形等，本实用新型不作限制。

凹孔310的内壁附着的导电层322由可以导电的材料构成。导电材料优选金属，例如银、铜或金，或者为含有银、铜或金中的两种或三种的合金。当然，导电材料也可以是其他金属材料或其他金属合金导电材料。另外，导电材料也可以是能导电的非金属，例如导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。

当然，导电层322也可以为其他结构形式，例如为直接电镀或蒸镀或溅射到介质本体305上的金属层，也可以为附着在介质本体表面上的一个或多个具有几何图形的导电结构，该导电结构可以为工字形金属线、金属线构成的开口谐振环、矩形金属片等任意几何形状。

在本实用新型的实施例中，导电层322可以直接附着在凹孔310的内壁上，也可通过连接媒介而设置在凹孔310内部。连接媒介例如采用粘胶粘接；或者可以使用一端与导电层322连接，另一端与凹孔310内壁固定的连接杆，这使得导电层322与凹孔310内壁之间隔有空气层；或者还可以在导电层322与凹孔310之间添加其他低损耗、低介电的材料来固定这二者，等等。

综上，本实用新型的腔体滤波器所具有的谐振子，由于外侧壁或凹孔内壁设有导电层，有利于降低谐振子所在谐振腔的谐振频率，从而大大缩小谐振腔的体积。因此本实用新型的腔体滤波器兼具谐振频率低、体积小且耐高功率的优点。此外，根据本实用新型的腔体滤波器盖板及其腔体滤波器可以在牢固锁合螺钉或螺纹杆的同时节省材料成本。

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。

Claims

1.一种腔体滤波器，其特征在于，包括：

腔体，所述腔体的顶部敞开；

2.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述螺纹遍布所述通孔和所述突出部两者的内壁。

3.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述螺纹设置于所述通孔和所述突出部两者的内壁中的一部分区域。

4.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述通孔和所述突出部的高度之和大于或等于3mm。

5.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述谐振子具有开设于所述顶表面和所述底表面中的至少一个上的凹孔，所述凹孔限定所述介质本体的内壁，且所述介质本体的内壁上设置有第二导电层。

6.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，该凹孔的内壁的部分或全部表面和/或该介质本体的外侧壁的部分或全部表面直接附着有导电层。

7.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，该凹孔的内壁的部分或全部表面和/或该介质本体的外侧壁的部分或全部表面通过连接媒介与导电层连接。

8.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征在于，所述导电层为附着在所述介质本体表面上的一个或多个具有几何图形的导电结构。