CN203377356U - 一种腔体滤波器及一种电磁设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种腔体滤波器及一种电磁设备，所述腔体滤波器包括谐振腔体、盖板、谐振杆和调谐螺杆，所述调谐螺杆固定在所述盖板上，所述谐振杆为中空结构，包括导体杆组件和介质杆组件，所述介质杆组件设于所述导体杆组件内侧或外侧，所述导体杆组件与所述谐振腔一体成型。通过一体成型的加工方式将导体杆组件与谐振腔体做成一体结构，其连接稳定性及产品的可靠性较其它连接方式好，且该结构无需考虑后续的组装精度问题，也即可避免组装误差带来的不良影响，尽可能减小腔体滤波器不必要的损耗；此外，因可以实现温度补偿的介质杆的设置，能够消除或减少高温工作过程中产生的频率偏移问题，所以使得前述一体成型结构成为可能。

Description

一种腔体滤波器及一种电磁设备

技术领域

本实用新型涉及射频元器件及其设备，更具体地说，涉及一种腔体滤波器及一种电磁设备。

背景技术

传统的腔体滤波器如图1所示，通常由谐振腔体1、谐振杆2、盖板3、调节螺杆4等主要构件组成，谐振杆2与谐振腔体1是独立的两个部件，用螺钉将谐振杆2安装在谐振腔体1上，调节螺杆4安装在盖板3上。这种组装方式相对复杂，产品性能受组装精度的影响大且成本高，故有必要做出改进，以降低产品的成本并提升产品的性能。

此外，传统的腔体滤波器还存在高温工作过程中产生的频率偏移问题，对产品工作的稳定性和可靠性等带来不良影响，同样需要做出改进，以满足日趋严苛的使用要求。

发明内容

本实用新型为克服现有技术的缺陷，提供一种能够避免组装误差、产品可靠性好且加工成本较低的腔体滤波器，其包括谐振腔体、盖板和谐振杆，所述谐振腔体和所述盖板围合成一个封闭空间，所述谐振杆为位于所述封闭空间内的中空结构，包括导体杆组件和介质杆组件，所述介质杆组件设于所述导体杆组件内侧或外侧，所述导体杆组件与所述谐振腔体一体成型。

根据实施例，本实用新型还可采用以下优选的技术方案：

所述介质杆组件采用介电常数大于1的材料制成。

所述介质杆组件与所述导体杆组件相互连接。

所述导体杆组件和介质杆组件在远离所述谐振腔体底部的端部均设有向外侧延伸的导体杆组件折边和介质杆组件折边。

所述导体杆组件和介质杆组件至少在导体杆组件折边和介质杆组件折边部位进行连接。

所述谐振腔体的腔有两个以上，其中至少一个腔中一体成型有所述导体杆组件。

所述谐振杆外表面覆盖有防潮层。

本实用新型还提供一种电磁设备，包括信号发射模块、信号接收模块以及腔体滤波器，所述腔体滤波器的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，所述腔体滤波器为上述的腔体滤波器。

优选的，所述电磁设备为基站、飞行器、雷达或卫星。

本实用新型的技术效果是：通过一体成型的加工方式将导体杆组件与谐振腔体做成一体结构，其连接稳定性及产品的可靠性较其它连接方式好，且该结构无需考虑后续的组装精度问题，也即可避免组装误差带来的不良影响，尽可能减小滤波器不必要的损耗；此外，因可以实现温度补偿的介质杆的设置，能够消除或减少高温工作过程中产生的频率偏移问题，所以使得前述一体成型结构成为可能。

所述导体杆组件与所述谐振腔体采用压铸方法一体成型，工艺简单，成本低。

谐振腔体为一体成型得到，其腔体表面镀银、镀铜或镀镍，有利于降低具有谐振腔的谐振频率，从而大大缩小谐振腔的体积，有利于满足产品的小型化需求。

陶瓷材料的介电常数高、损耗角正切小，故更有利于电磁谐振并降低谐振频率。

设置在导体杆组件和介质杆组件端部周缘向外侧延伸的导体杆组件折边和介质杆组件折边，可起到调节谐振腔体和盖体之间介电常数的作用，以增大加载电容，最终降低产品的谐振频率。

腔体滤波器外表面覆盖防潮层，能有效提高该腔体滤波器的密闭性，从而避免因水气渗入而引起湿热性能不达标、频漂等问题。

所述电磁设备因使用了前述的腔体滤波器，故产品的滤波效果好，且能够消除或减少高温工作过程中产生的频率偏移问题。

附图说明

图1是现有技术的腔体滤波器结构分解示意图。

图2是本实用新型一个实施例的腔体滤波器结构分解示意图。

图3是一个实施例的腔体滤波器的谐振腔体与谐振杆连接后的剖视示意图。

图 4是另一实施例的腔体滤波器的谐振腔体与谐振杆连接后的剖视示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，本腔体滤波器包括谐振腔体1、盖板3、谐振杆2和调谐螺杆4，谐振腔体1和盖板3围合成一个封闭空间；所述调谐螺杆4固定在所述盖板3上，末端伸入封闭空间；所述谐振杆2为中空结构，包括导体杆组件21和介质杆组件22两个部分，所述介质杆组件22紧贴设于所述导体杆组件21内侧或外侧，所述导体杆组件21与所述谐振腔体1一体成型，成为一个整体。

具体而言，所述谐振腔体1包括4个腔11，各腔11内部分别一体压铸成型有相应的所述导体杆组件21，4个腔11之间设置不完全隔挡，可以互通。该结构加工方便，成本低，且因为是一体成型，故不存在后续组装所述导体杆组件21与所述谐振腔体1的问题，也就不存在组装精度不良影响产品的性能问题。本领域技术人员可知，所述腔11的个数并不局限于4个，可根据实际需要设置更多或更少，都可以解决本实用新型所提出的技术问题，达到相应的技术效果。此外，为降低谐振频率，缩小谐振腔的体积，本实施例中所述谐振腔体1的表面镀银，当然，也可以镀铜或镀镍，均可达到相同的技术效果。

所述调谐螺杆4通常为金属螺杆，通过螺母装在盖板3上，且伸入腔内的长度可调，从而在小范围内调节谐振腔体1的谐振频率。所述调谐螺杆4也可以为非金属材料制成，只要其介电常数大于1即可。

所述介质杆组件22采用介电常数大于1的材料制成，如聚四氟乙烯、环氧树脂、F4B、FR4材料及陶瓷材料等，优选采用氧化铝，也可以是微波介质陶瓷例如BaTi4O9、Ba2Ti9O20、MgTiO3-CaTiO3、BaO-Ln2O3-TiO2系、Bi2O3-ZnO-Nb2O5系等。导体杆组件21采用可导电的材料制成，例如金属或合金，也可以是非良导体的介质材料表面镀上导电材料制成。

如图3所示，是所述介质杆组件22在其底部与所述导体杆组件21通过螺钉连接的结构剖视示意图，其中所述介质杆组件22的底部开设有螺纹孔5，以便螺钉穿过并与所述谐振腔体1的底壁连接。其中，所述螺纹孔5也可采用光孔，只要能够穿过螺钉即可。

如图4所示，所述导体杆组件21和介质杆组件22在远离所述谐振腔体1底部的端部均设有向外侧延伸的导体杆组件折边211和介质杆组件折边221，所述导体杆组件21和介质杆组件22在所述导体杆组件折边211和介质杆组件折边221相互贴靠的接触面23通过胶水粘接。当然，所述介质杆组件22也可在靠近所述谐振腔体1底部的顶端与所述导体杆组件21通过胶水粘接。而且，也可在前述两个部位同时用胶水粘接。甚至，还可单独或附加方式在所述介质杆组件22的外周壁和所述导体杆组件21 的内周壁出用胶水粘接。

上述胶水粘接的连接方式也可用焊接方式代替，具体可以选择但不局限于熔焊、钎焊、扩散焊或自蔓延高温合成焊接等焊接方法。

此外，以上图3、图4实施例的各种连接方式也可混用，以加强所述导体杆组件21和所述介质杆组件22两者间的连接牢固度，从而增强产品的可靠性。

再者，图3、图4的实施例是所述介质杆组件22紧贴所述导体杆组件21的内壁设置的方式，也可采用所述介质杆组件22紧贴所述导体杆组件21的外壁设置的方式，一样可以解决本实用新型所提出的技术问题，不做赘述。

另外，为了提高电气性能，上述谐振杆外表面可以覆盖防潮层，能有效提高该谐振杆的密闭性，从而避免因水气渗入而引起湿热性能不达标、频漂等问题。该防潮层是将防潮涂料涂覆在谐振杆外表面、或通过将防潮涂料粉末喷涂到谐振杆外表面等各种方式形成的，防潮涂料可以为特氟龙、丙烯酸、有机硅、聚氨酯等任一种或几种的混合。

值得说明的是：作为一个成熟的加工技术，将谐振腔体1和谐振杆2一体成型在本领域一直没有采用，是因为一体成型的谐振腔体1和谐振杆2的材料一样，这样，在高温工作环境中，滤波器的工作频率很容易偏移并超出可接受的范围，影响到产品的实际应用效果。此前的解决方案一般是：采用不同于谐振腔体1的材料来制作谐振杆2，譬如铁等，然后再将谐振杆2固定连接在谐振腔体1上。而本实用新型的技术方案中，因为谐振杆2包括了介质杆组件22，而介质杆组件22的温度系数指标是可以调节的，故可以补偿温度漂移，即能够消除或减少高温工作过程中产生的频率偏移问题，所以使得一体成型结构成为可能。

进一步的，本实用新型还保护一种电磁设备，该电磁设备可以是但不限于基站、飞行器、雷达、卫星等，其包括信号发射模块、信号接收模块以及上述的腔体滤波器，腔体滤波器的输入端与信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，从而起到滤波作用。

该电磁设备，由于具有上述腔体滤波器，因而滤波效果好，损耗小，且能够消除或减少高温工作过程中产生的频率偏移问题。在其优选的实施例中，因腔体滤波器外表面覆盖防潮层，故能有效提高该腔体滤波器的密闭性，从而避免因水气渗入而引起湿热性能不达标、频漂等问题，进一步提升了该电磁设备的可靠性等性能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种腔体滤波器，其特征是：包括谐振腔体、盖板和谐振杆，所述谐振腔体和所述盖板围合成一个封闭空间，所述谐振杆为位于所述封闭空间内的中空结构，包括导体杆组件和介质杆组件，所述介质杆组件设于所述导体杆组件内侧或外侧，所述导体杆组件与所述谐振腔体一体成型。

2. 如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征是：所述介质杆组件采用介电常数大于1的材料制成。

3.如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征是，所述导体杆组件采用合金材料制成。

4. 如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征是：所述介质杆组件与所述导体杆组件相互连接。

5. 如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征是：所述导体杆组件和介质杆组件在远离所述谐振腔体底部的端部周缘均设有向外侧延伸的导体杆组件折边和介质杆组件折边。

6. 如权利要求5所述的腔体滤波器，其特征是：所述导体杆组件和介质杆组件至少在导体杆组件折边和介质杆组件折边部位进行连接。

7. 如权利要求1所述的腔体滤波器，其特征是：所述谐振腔体的腔有两个以上，至少其中一个腔中一体成型有所述导体杆组件。

8.根据权利要求1所述的腔体滤波器，其特征是：所述谐振杆外表面覆盖有防潮层。

9.一种电磁设备，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块以及腔体滤波器，所述腔体滤波器的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，所述腔体滤波器为如权利要求1至8任意一项所述的腔体滤波器。

10.根据权利要求8所述的电磁设备，其特征在于，所述电磁设备为基站、飞行器、雷达或卫星。

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