CN220604945U - 滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及射频器件技术领域,提供一种滤波器。滤波器包括第一板件和立设于第一板件的谐振器;第一板件包括第一基材,谐振器包括第二基材,第一基材和第二基材二者中一个为非金属件,第一基材和第二基材二者中另一个为金属件,第一基材和第二基材一体成型。本申请提供的滤波器中,谐振器起到选取需要频段信号的作用,谐振器立设于第一板件,第一基材和第二基材二者中一个为非金属件,且第一基材和第二基材一体成型,相比谐振器和第一板件均采用金属材质制成并通过焊接连接,能够降低滤波器的成本,解决了现有的滤波器存在着成本高的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频器件技术领域,尤其是涉及一种滤波器。
背景技术
滤波器作为一种射频器件,能够对某一频段内的信号给与最小损耗通过,对其他频段内的信号给与抑制,从而起到选取需要频段信号的作用。现有滤波器通常包括具有金属底板的腔体、以及安装于金属底板上的金属谐振杆。在现有的一些设计中,金属制成的谐振杆制作出所需形状后,通过激光焊接固定安装在金属底板。然而,现有的滤波器存在着成本高的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种滤波器,旨在解决现有的滤波器存在着成本高的技术问题。
本申请提供了一种滤波器,所述滤波器包括第一板件和立设于所述第一板件的谐振器,所述第一板件包括第一基材,所述谐振器包括第二基材;
所述第一基材和所述第二基材二者中一个为非金属件,所述第一基材和所述第二基材二者中另一个为金属件,所述第一基材和所述第二基材一体成型。
在其中一个实施例中,所述第一基材为塑料件,所述第二基材为金属件,所述第一基材和所述第二基材一体注塑成型,所述第一基材的表面设置有第一金属层。
在其中一个实施例中,所述第一基材为金属件,所述第二基材为塑料件,所述第一基材和所述第二基材一体注塑成型,所述第二基材的表面设置有第二金属层。
在其中一个实施例中,所述谐振器的数量为多个,各所述谐振器划分为至少一个谐振器组件;
同一所述谐振器组件中的各所述谐振器间隔排列并依次耦合形成主信号通道。
在其中一个实施例中,所述滤波器还包括第一耦合筋,所述第一耦合筋连接于同一所述谐振器组件的相邻两个所述谐振器之间。
在其中一个实施例中,所述第一耦合筋和所述谐振器一体成型。
在其中一个实施例中,所述谐振器组件的数量为两个以上,其中:至少两个所述谐振器组件沿第一方向间隔排列,和/或,至少两个所述谐振器组件沿第二方向间隔排列,所述第一方向与所述第二方向相垂直。
在其中一个实施例中,所述滤波器还包括第二耦合筋,所述第二耦合筋连接于相邻所述谐振器组件之间。
在其中一个实施例中,所述谐振器组件由钣金基材一体加工成型,所述第一基材为塑料件,所述谐振器组件和所述第一基材一体注塑成型,所述第一基材的表面设置有第一金属层。
在其中一个实施例中,所述滤波器还包括侧板和第二板件,所述侧板的一端环绕连接于所述第一板件的四周,所述侧板的另一端环绕连接于所述第二板件的四周,所述第一板件、所述侧板和所述第二板件共同围合形成封闭的空腔,所述谐振器位于所述空腔中;
所述第一板件与所述侧板分体连接,所述第二板件与所述侧板一体成型或分体连接。
在其中一个实施例中,所述侧板包括第三基材和覆盖于所述第三基材的至少一侧表面的第三金属层,所述第三基材的材质为塑料。
在其中一个实施例中,所述第二板件包括第四基材和覆盖于所述第四基材的至少一侧表面的第四金属层,所述第四基材的材质为塑料。
本实用新型提供的滤波器的有益效果是:谐振器起到选取需要频段信号的作用,谐振器立设于第一板件,第一板件的第一基材和谐振器的第二基材二者中一个为非金属件,二者中另一个为金属件,且第一基材和第二基材一体成型,相比谐振器和第一板件均采用金属材质制成并通过焊接连接,能够降低滤波器的成本,解决了现有的滤波器存在着成本高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的滤波器的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的滤波器去掉第二板件后的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的一体成型的第一板件和谐振器组件的一种结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的一体成型的第一板件和谐振器组件的又一种结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的滤波器去掉第二板件和侧板后的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的滤波器的侧板的结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的滤波器的侧板的又一结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的滤波器的第二板件的结构示意图;
图9为图1提供的滤波器的仿真波形图。
其中,图中各附图标记:
X、第一方向;Y、第二方向;Z、第三方向;
11、第一板件;111、第一基材;112、第一连接孔;113、第三连接孔;114、第一金属层;12、侧板;121、信号传输孔;122、第二连接孔;13、第二板件;131、调谐部;132、通孔;14、隔离壁;141、耦合窗口;142、第四连接孔;15、第一紧固件;16、第二紧固件;
20、谐振器组件;201、第一谐振器组件;202、第二谐振器组件;203、第三谐振器组件;21、谐振器;211、第二基材;212、第二金属层;213、主体部;2131、根部;214、谐振盘;215、耦合孔;216、安装台阶;
31、第一耦合筋;32、第二耦合筋;33、第三耦合筋;
41、耦合调节结构;42、信号传输端。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征,结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方,并非所有的指代都是相同的实施例。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征,结构或特性。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
现有技术中,滤波器包括腔体和安装于腔体内部的谐振器。金属材料制成的谐振器通过激光焊接固定安装在金属腔体的金属底板上,导致滤波器的成本高,重量过大,体积较大,且激光焊接工艺容易导致谐振器的装配位置不固定,装配一致性差。
为此,本实施例提供了一种滤波器。请结合图1,滤波器具有两两垂直的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z。示例地,当滤波器的外形为长方体时,第一方向X为滤波器的长度方向,第二方向Y为滤波器的宽度方向,第三方向Z为滤波器的高度方向。可以理解,第一方向X还可以是外形为长方体的滤波器的宽度方向、高度方向或其他方向,在此不做唯一限定。在其他实施例中,滤波器的外形还可以为球体、圆锥、棱柱、棱锥或其他多面体,在此不做唯一限定。
请参考图2至图4,滤波器包括第一板件11和谐振器21,谐振器21立设于第一板件11。谐振器21的数量可以为一个、两个或超过两个,起到选取需要频段信号的作用。可选地,当谐振器21的数量超过两个时,多个谐振器21沿第一方向X依次间隔排列并依次耦合形成主信号通道,使得多个谐振器21排列呈一行,布局紧凑,有利于滤波器小型化设计。可以理解,在其他实施例中,多个谐振器21还可以沿曲线、折线等方向依次间隔分布,在此不做具体限定。
其中,第一板件11包括第一基材111,谐振器21包括第二基材211,第一基材111和第二基材211二者中一个为非金属件,非金属件可选为塑料件或陶瓷件,非金属件的表面设置有金属层。第一基材111和第二基材211二者中另一个为金属件,第一基材111和第二基材211一体成型。相比谐振器21和第一板件11均采用金属材质制成并通过焊接连接,第一板件11的第一基材111和谐振器21的第二基材211二者中一个为非金属件,且第一基材111和第二基材211一体成型,能够降低滤波器的成本,有利于降低第一基材111和第二基材211的连接难度,提高装配效率和装配一致性,解决了现有的滤波器存在着成本高的技术问题。
此外,由于焊接一致性较差,难以保证焊接质量,金属制成的谐振器21与金属制成的第一板件11之间焊接连接存在可靠性较差,致使滤波器的产品合格率较低。相比金属制成的谐振器21通过激光焊接工艺装配在金属制成的第一板件11的一侧表面,本实施例的第一基材111与第二基材211二者中一个为非金属件,无需进行第一板件11和谐振器21之间的金属焊接装配操作,减少了装配误差,提高了装配一致性,进而提高了产品指标稳定性(参见图9)。并且,通过采用第一基材111和第二基材211一体成型的连接方式,不仅可以提高二者的连接稳定性,还可以避免第一板件11和谐振器21分体连接时产生的非线性接触,进而可以有效地降低无源互调,改善插损等性能指标。
随着5G通信系统的建设,通信设备对集成度要求越来越高。可选地,谐振器21为片状结构,相比于圆筒形的谐振器,片状的谐振器21体积和重量大大减小,有利于实现滤波器小型化及轻量化设计。
在其中一个实施例中,结合图3,第一基材111为塑料件,第二基材211为金属件,第一基材111和第二基材211一体注塑成型,有利于降低第一基材111和第二基材211的连接难度,提高装配效率和装配一致性,能够通过自动化装配设备,进一步降低对操作人员的技能要求,实现自动化装配,提高产品指标稳定性。而且,谐振器21采用金属材质制成,其热膨胀系数小,从而滤波器具有良好的温漂指标。谐振器21可由钣金基材一体加工成型,谐振器21为片状结构,有利于降低谐振器21的重量和体积,利于滤波器轻量化小型化设计。
其中,第一基材111的表面设置有第一金属层114,第一金属层114用于与滤波器的其他板件共同围合形成封闭的空腔,并用于对外部信号的屏蔽以及防止滤波器内部的信号泄露。具体地,第一金属层114可以仅覆盖于第一基材111的一侧表面,第一金属层114也可以覆盖于第一基材111的相对两侧表面;第一金属层114还可以覆盖于第一基材111的全部表面,即,第一基材111的整体外表面均覆盖有第一金属层114。
可选地,第一金属层114电镀或粘接于第一基材111的表面。电镀工艺可以精确控制第一金属层114的沉积厚度,且沉积厚度的尺寸可以控制到微米级,有利于减少金属材料的使用,进一步降低滤波器的成本及重量,利于滤波器的轻量化设计。粘接工艺能够待加工制造得到的第一金属层114的形状及尺寸合格后再贴设于第一基材111上,避免直接在第一基材111上电镀第一金属层114因电镀误差等原因不满足性能要求导致整个第一基材111报废,利于降低不良率。
在其中一个实施例中,结合图4,第一基材111为金属件,第二基材211为塑料件,第一基材111和第二基材211一体注塑成型,有利于降低第二基材211和第一基材111的连接难度,提高装配效率和装配一致性,能够通过自动化装配设备,进一步降低对操作人员的技能要求,实现自动化装配,提高产品指标稳定性。而且,谐振器21的第二基材211采用塑料材质制成,可塑性好,能够加工成不同形状的形态,并且可采取多种成型工艺进行精准、快速地制造。可选地,第二基材211为塑料片材,有利于降低谐振器21的重量和体积,利于滤波器轻量化小型化设计。
其中,第二基材211的表面设置有第二金属层212,第二金属层212用于对滤波信号的传输及耦合。具体地,第二金属层212可以仅覆盖于第二基材211的一侧表面,第二金属层212也可以覆盖于第二基材211的相对两侧表面;第二金属层212还可以覆盖于第二基材211的全部表面,即,第二基材211的整体外表面均覆盖有第二金属层212。
可选地,第二金属层212电镀或粘接于第二基材211。电镀工艺可以精确控制第二金属层212的沉积厚度,且沉积厚度的尺寸可以控制到微米级,利于滤波器的轻量化设计。粘接工艺能够待加工制造得到的第二金属层212的形状及尺寸合格后再贴设于第一基材111上,避免直接在第二基材211上加工第二金属层212因加工误差等原因不满足性能要求导致整个第二基材211报废,利于降低不良率。
在上述实施例中,结合图3和图4,第一基材111和第二基材211二者中一个为塑料件,第一基材111和第二基材211二者中另一个为金属件,塑料件和金属件一体注塑成型。相比于金属或陶瓷材料,塑料件具有良好的可塑性,可采用热加工或机械加工等方式可以灵活加工制造,即可以通过注塑、挤出、吹塑等加工方法制成各种形状的谐振器21或第一板件11,还可以通过切割、冲压、折弯等机械加工方法制成各种形状的谐振器21或第一板件11,满足不同场景、不同尺寸、不同规格的滤波器的设计要求。
具体地,第一基材111和第二基材211通过模内注塑一体成型,保证了谐振器21和第一板件11之间装配位置一致性高且连接强度高,利于提高产品指标稳定性。
可选地,第一基材111和第二基材211二者中一个为塑料件时,第一基材111或第二基材211通过注塑工艺直接成型,第一基材111的形状满足第一板件11的形状要求,或者第二基材211的形状满足谐振器21的形状要求,只需要进一步在第一基材111上覆盖第一金属层114即可得到所需形状的第一板件11,或者在第二基材211上设置第二金属层212即可得到所需形状的谐振器21。
可选地,第一基材111和第二基材211二者中一个为塑料件时,第一基材111或第二基材211通过注塑工艺得到塑料雏形件,再经过机加工得到所需的第一板件11或谐振器21。
在其他实施例中,结合图3和图4,第一基材111或第二基材211可以通过增材制造工艺实现一体成型。增材制造可以创建复杂的设计,尤其是可以较为容易地创建出形状复杂并间隔排列的谐振器21的第二基材211,还可以很容易地进行修改和定制以满足特定的设计要求,无需额外再通过机加工切割才能得到具体形状的谐振器21,简化了加工工艺。而且,增材制造能够在数小时内创建产品的多次迭代,从而以更低成本的方式进行快速原型设计。
在一些实施例中,结合图2,谐振器21的数量为多个,各谐振器21划分为至少一个谐振器组件20。同一谐振器组件20中的各谐振器21间隔排列并依次耦合形成主信号通道,实现信号的传输及耦合,提高滤波效果。
需要说明的是,同一个谐振器组件20的多个谐振器21之间可以在结构上相连接,也可以仅是信号的耦合连接但在结构上不连接。谐振器组件20的设置数量为至少一个,谐振器21的总设置数量为多个,各谐振器21之间建立所需耦合关系,以在滤波器内部形成完整、有序的信号通道。
在其中一个实施例中,结合图5,谐振器组件20由钣金基材一体加工成型,通过采用上述方案,可采用钣金基材一体加工成型谐振杆组件20,而保障并提高谐振杆组件20的加工便利性、结构强度、结构一致性和组装便利性,从而可保障并提高滤波器的一致性和组装便利性。第一基材111为塑料件,谐振器组件20和第一基材111一体注塑成型,第一基材111的表面设置有第一金属层114,保证了谐振器组件20和第一基材111之间装配位置一致性高且连接强度高,利于提高产品指标稳定性。同时,片状结构的钣金基材加工成型的谐振器组件20,与为塑料件的第一基材111制成的第一板件11的组合,减小了滤波器的体积和重量,有利于滤波器的小型化和轻量化。
在其中一个实施例中,结合图3和图4,滤波器还包括第一耦合筋31,第一耦合筋31连接于同一谐振器组件20中的相邻两个谐振器21之间,便于信号从一个谐振器21传输至另外一个谐振器21。第一耦合筋31的延伸方向可以呈一字型,可以呈弯折型,等等,本实施例对第一耦合筋31的延伸路径不做唯一限制。其中,第一耦合筋31可以直接连接于相邻两个谐振器21上,即,第一耦合筋31的相对两端与相邻两个谐振器21直接接触;第一耦合筋31也可以连接于相邻两个谐振器21之间的第一板件11上,第一耦合筋31的相对两端不与相邻两个谐振器21直接接触,第一耦合筋31与谐振器21耦合连接;当然第一耦合筋31也可以既直接连接于相邻两个谐振器21上,也同时连接于相邻两个谐振器21之间的第一板件11上。
在其中一个实施例中,第一耦合筋31与谐振器21和第一板件11中的至少一个一体成型,无需进行将第一耦合筋31装配至谐振器21或第一板件11的操作,减少了装配误差,提高了装配一致性。可以理解地,在本实施例中,第一耦合筋31、多个谐振器21和第一板件11三者一体成型。
在其中一个实施例中,第一耦合筋31与谐振器21之间通过一体成型、搭接、焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接。通过采用上述方案,同一谐振器组件20的相邻谐振器21之间可通过第一耦合筋31相连,使得能量可沿同一谐振器组件20的各谐振器21依次传输。第一耦合筋31可以是金属件;第一耦合筋31也可以是由塑料、陶瓷等非金属件作为基体,并在非金属基体的表面覆盖金属层制造而成。
在其中一个实施例中,谐振器21和第一耦合筋31一体成型,无需进行将第一耦合筋31装配至谐振器21上的操作,减少了装配误差,提高了装配一致性,进而提高了产品指标稳定性(参见图9)。并且,通过采用谐振器21和第一耦合筋31一体成型的连接方式,在第一耦合筋31直接连接于谐振器21时,提高了第一耦合筋31与谐振器21的连接稳定性以及安装后的位置稳定性,使得滤波器的性能指标更加稳定。
可选地,当第一耦合筋31的主体材料为金属时,第一基材111和第二基材211二者中一个为金属件,金属件和第一耦合筋31可以采用冲压、铸造、增材制造或机械切割等方式一体成型。相比于塑料或陶瓷材料,金属件和第一耦合筋31能够直接实现信号的传输、耦合及屏蔽,无需额外设置金属层,利于减少金属件和第一耦合筋31的加工工艺步骤。具体地,金属件和第一耦合筋31可以通过一体成型直接得到金属件和第一耦合筋31的组合的形状及尺寸,无需再进一步进行机加工,简化制造工艺,也可以通过一体成型工艺得到金属件和第一耦合筋31的组合的金属雏形,以降低了金属一体成型的工艺难度,且金属雏形通用性高,能够在后续的机加工过程中加工出不同数量、不同形状、不同尺寸的金属件和第一耦合筋31,满足客户的定制需求,应用场景广泛,设计灵活性高。
可选地,当第一耦合筋31的基体为塑料或陶瓷等非金属件时,第一耦合筋31的基体的表面覆盖有金属层。第一基材111和第二基材211二者中一个为非金属件,非金属件和第一耦合筋31的基体一体成型地加工制造。例如,第一耦合筋31的基体和第二基材211直接一体注塑成型,满足谐振器21和第一耦合筋31的形状及结构等要求,只需要后续在其表面直接覆盖金属层就可进行使用;或者,通过注塑工艺得到谐振器组件20的多个谐振器21的第二基材211为一整个塑料板,再通过机加工(例如激光切割)得到具体形状的多个谐振器21和第一耦合筋31,然后在多个谐振器21和第一耦合筋31整体设置或分开设置金属层就可进行使用。
并且,当第一耦合筋31的基体为塑料或陶瓷等非金属件时,可以有效减轻滤波器的重量,进一步利于滤波器轻量化设计,利于降低制造成本,同时塑料材质可塑性好,采用热加工或机械加工等方式可以灵活加工制造,即可以通过注塑、挤出、吹塑等加工方法制成各种形状结构的第一耦合筋31和第一板件11、或者第一耦合筋31和谐振器21的组合,还可以通过切割、冲压、折弯等机械加工方法制成各种形状结构的第一耦合筋31、第一板件11和谐振器21的组合。
在其中一个实施例中,结合图2,谐振器组件20的数量为两个以上。具体地,至少两个谐振器组件20沿第一方向X间隔排列。例如,第一谐振器组件201和第二谐振器组件202沿第一方向X间隔排列。具体地,至少两个谐振器组件20沿第二方向Y间隔排列。例如,第二谐振器组件202和第三谐振器组件203沿第二方向Y间隔排列。
其中,多个谐振器组件20通过沿第一方向X和/或第二方向Y间隔排列,使得多个谐振器21呈行列式排列,充分利用第一板件11上的安装区域,在相同数量的谐振器组件20的情况下,排列紧凑,利于滤波器小型化设计。
在其中一个实施例中,结合图2和图5,滤波器包括第二耦合筋32,第二耦合筋32连接于相邻谐振器组件20之间,从而各谐振器组件20之间建立所需耦合关系,以在滤波器内部形成完整、有序的信号通道。
具体地,相邻的两个谐振器组件20中,前一个谐振器组件20的最后一个谐振器21通过第二耦合筋32与后一个谐振器组件20的第一个谐振器21连接。其中,第二耦合筋32可以直接连接于两个谐振器21上,即,第二耦合筋32的相对两端与两个谐振器21直接接触;第二耦合筋32也可以连接于两个谐振器21之间的第一板件11上,第二耦合筋32的相对两端不与两个谐振器21直接接触,第二耦合筋32与谐振器21耦合连接;当然第二耦合筋32也可以既直接连接于两个谐振器21上,也同时连接于两个谐振器21之间的第一板件11上。
具体地,第二耦合筋32与谐振器21之间通过一体成型、搭接、焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接。通过采用上述方案,不同谐振器组件20的相邻谐振器21之间可通过第二耦合筋32相连,使得能量可沿相邻谐振器组件20依次传输。第二耦合筋32可以是金属件;第二耦合筋32也可以是由塑料、陶瓷等非金属件作为基体,并在非金属基体的表面覆盖金属层制造而成。
在其中一个实施例中,结合图3、图4和图5,滤波器包括第三耦合筋33,第三耦合筋33连接于相邻谐振器组件20的两个谐振器21之间,用于使相邻谐振器组件20的两个谐振器21交叉耦合,产生传输零点,提高滤波器的带外抑制效果。
具体地,第三耦合筋33与谐振器21之间通过一体成型、搭接、焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接。通过采用上述方案,在主信号通道上不相邻的两个谐振器21之间可通过第三耦合筋33相连,使得能量可沿不相邻的两个谐振器21传输。第三耦合筋33可以是金属件;第三耦合筋33也可以是由塑料、陶瓷等非金属件作为基体,并在非金属基体的表面覆盖金属层制造而成。
具体地,结合图5,与第三耦合筋33连接的谐振器21设置有安装台阶216,用于供第三耦合筋33连接。通过采用上述方案,使得安装台阶216与第三耦合筋33之间能够直接、稳固接触,利于促进安装台阶216和第三耦合筋33之间的相对状态和相对位置稳定,可有效降低安装台阶216与第三耦合筋33相互错位、解除耦合连接的风险,从而可有效保障并提高不相邻的两个谐振器21之间的交叉耦合关系的稳定性和可靠性。
需要说明的是,与第三耦合筋33连接的两个谐振器21可以均设置安装台阶216,也可以是其中一个设置安装台阶216,另一个不设置安装台阶216,也可以均不设置安装台阶216。
可以理解,在其他实施例中,与第三耦合筋33连接的谐振器21还可以设置有用于供第三耦合筋33稳定连接的安装孔、安装槽或安装凹位,在此不做限定。
在一些实施例中,结合图5,各个谐振器21的厚度尺寸相同,高度尺寸相同,以减少各个谐振器21之间的变量,便于后续滤波器调频时能够通过少数变量可控地、精确地调节滤波频率。
在一些实施例中,结合图5,谐振器21的厚度方向与第二方向Y一致,谐振器21的高度方向与第三方向Z一致。
在一些实施例中,结合图5,谐振器21包括主体部213和谐振盘214,主体部213与第一板件11连接,谐振盘214连接于主体部213远离第一板件11的一端。谐振器21设计为方形、扁状的钣金件,还可相对增大相邻两个谐振器21的谐振盘214之间的正对面积,更便于相邻两个谐振器21之间通过谐振盘214增强耦合。
具体地,主体部213靠近第一板件11的端部为根部2131,根部2131在第一方向X上的尺寸大于主体部213其他部分在第一方向X上的尺寸,从而提高主体部213和第一板件11之间的连接强度,以使谐振器21与第一板件11稳固连接。
在一些实施例中,结合图1、图2和图6,滤波器包括侧板12和第二板件13,侧板12的一端环绕连接于第一板件11的四周,侧板12的另一端环绕连接于第二板件13的四周,第一板件11、侧板12和第二板件13共同围合形成封闭的空腔,谐振器21位于空腔中,封闭的空腔可保护谐振器21,实现屏蔽功能,以及防止信号泄露。
具体地,第一板件11与侧板12分体连接,则在第一基材111和第二基材211一体成型时,无需同时一体成型制造出环绕第一板件11四周的侧板12,避免环绕设置的侧板12阻挡了立设于第一基材111的第二基材211的一体成型,降低了第一板件11和谐振器21的一体成型工艺难度。
可选地,第一板件11和侧板12之间通过焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接。例如,第一板件11设置有第一连接孔112,侧板12设置有第二连接孔122,第一紧固件15穿设于第一连接孔112和第二连接孔122中,实现第一板件11和侧板12之间稳固连接。可选地,第一连接孔112的数量为多个,多个第一连接孔112沿第一板件11的周向间隔分布,第一紧固件15及第二连接孔122的数量与第一连接孔112一一对应。
可以理解,在其他实施例中,第一板件11与侧板12一体成型,减少了装配误差,提高了装配一致性。例如,第一板件11、谐振器21和侧板12采用增材制造工艺一体成型,通过材料堆积方式能够方便地制造出结构复杂、空间狭小的第一板件11、谐振器21和侧板12的组合。再例如,第一板件11、谐振器21和侧板12可以通过铸造工艺、注塑工艺一体成型,此时可以通过合理设置分模面或活动块,方便一体成型后分模取件。
具体地,第二板件13与侧板12一体成型或分体连接。由于第二基材211不立设于第二板件13,侧板12环绕连接于第二板件13的四周,侧板12和第二板件13的组合结构规则,能够方便地一体成型,也方便分体连接。当第二板件13与侧板12一体成型时,一体成型的第二板件13与侧板12连接稳定性好,结构强度更高,且二者的连接处不会存在缝隙,可以避免因分体连接而导致的非线性接触,进而可以有效降低无源互调,改善插损等性能指标。当第二板件13与侧板12分体连接时,生产人员能够待加工制造得到合格的第二板件13和侧板12后,再将第二板件13和侧板12装配在一起,避免直接一体成型因加工误差等原因不满足性能要求导致报废,利于降低不良率,尤其是当第二板件13为双层板或多层板时,分体连接的方式更有助于第二板件13和侧板12之间的装配。可选地,第二板件13和侧板12之间通过焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接实现分体连接。
在其中一个实施例中,结合图6和图7,侧板12包括第三基材和覆盖于第三基材的至少一侧表面的第三金属层,第三基材为非金属件,例如,第三基材可选为塑料件、陶瓷件等,利于降低制造成本。其中,第三金属层可以仅覆盖于第三基材的一侧表面,第三金属层也可以覆盖于第三基材的相对两侧表面;第三金属层还可以覆盖于第三基材的全部表面。
可选地,第三基材的材质为塑料,可以大幅减轻侧板12的重量,利于滤波器轻量化设计,利于降低制造成本,同时塑料材质的可塑性更好,更易加工和成型,无论是采用注塑、挤出、吹塑等热加工的方式,还是采用切割、冲压、折弯等机械加工的方式,都可以灵活、方便、快捷地制造出所需要的各种形状及结构的侧板12,成型工艺好,加工后的成品一致性高。
在其中一个实施例中,结合图1和图8,第二板件13包括第四基材和覆盖于第四基材的至少一侧表面的第四金属层,第四基材为非金属件,例如,第四基材可选为塑料件、陶瓷件等,利于降低制造成本。其中,第四金属层可以仅覆盖于第四基材的一侧表面,第四金属层也可以覆盖于第四基材的相对两侧表面;第四金属层还可以覆盖于第四基材的全部表面。
可选地,第四基材的材质为塑料,可以大幅减轻第二板件13的重量,利于滤波器轻量化设计,利于降低制造成本,同时塑料材质的可塑性更好,更易加工和成型,无论是采用注塑、挤出、吹塑等热加工的方式,还是采用切割、冲压、折弯等机械加工的方式,都可以灵活、方便、快捷地制造出所需要的各种形状及结构的第二板件13,成型工艺好,加工后的成品一致性高。
当侧板12和第二板件13一体成型时,可以在一体成型的第三基材和第四基材上整体电镀金属层,则位于第三基材上的金属层形成第三金属层,位于第四基材上的金属层形成第四金属层,整体电镀能够简化加工流程,利于提高生产效率。当然,也可以在一体成型的第三基材和第四基材上分别电镀第三金属层和第四金属层。
在一些实施例中,结合图1、图2和图8,第二板件13包括调谐部131。每一调谐部131均可受力变形且与一个谐振器21对应设置。基于此,当谐振器21的一端与第一板件11连接、谐振器21远离第一板件11的一端与调谐部131间隔设置时,可通过使调谐部131受力变形,而调节调谐部131和谐振器21之间的距离,进而实现调节调谐部131和谐振器21之间的电容大小,实现调节谐振频率,调节十分方便。
通过采用上述方案,可在通过第一板件11、侧板12和第二板件13实现屏蔽功能、防止信号泄露的基础上,通过使第二板件13设置调谐部131,以便于通过使调谐部131受力变形,实现调节调谐部131和谐振器21之间的距离,进而实现调节调谐部131和谐振器21之间的电容大小,实现调节谐振频率。由此,即可有效保障并提高滤波器的调谐便利性和调谐精度。并且,由于该滤波器通过调谐部131的变形实现调节,可基本避免调谐部131过度深入滤波器壳体的空腔内甚至与滤波器壳体相对摩擦的情况发生,进而可有效降低滤波器出现大功率放电现象、拉弧现象的风险,且在调谐期间基本不会产生毛刺、碎屑等落入滤波器壳体的空腔内,甚至第二板件13还可有效防止外部杂质进入空腔内,从而可有效保障并提高滤波器的互调稳定性和功率指标。并且,该滤波器还可相对于现有滤波器,省略调谐螺杆等调谐元件,从而可简化结构,可节省成本,可利于滤波器的小型化、轻量化。
需要说明的是,第二板件13可为单层第二板件13或多层第二板件13,当第二板件13为多层结构的第二板件13时,第二板件13的至少一层板为变形第二板件13。
在其中一个实施例中,第二板件13包括螺纹孔。每一螺纹孔与一个谐振器21对应设置,滤波器还包括螺纹连接于螺纹孔的调谐螺杆。基于此,可通过相对于第二板件13旋转调谐螺杆,而调节调谐螺杆深入滤波器壳体的空腔内的长度,进而实现调节谐振频率,调节也十分方便。
需要说明的是,第二板件13上设置有与谐振器21一一对应的调谐部131,此时,第二板件13不设置螺纹孔,滤波器也不包括调谐螺杆;或者,第二板件13上设置有与谐振器21一一对应的螺纹孔,此时,第二板件13不设置调谐部131;或者,第二板件13上设置有调谐部131和螺纹孔,部分谐振器21对应调谐部131,部分谐振器21对应螺纹孔,滤波器还包括螺纹连接于螺纹孔的调谐螺杆,从而实现部分谐振器21通过调谐部131受力变形实现调节谐振频率,部分谐振器21通过旋转调谐螺杆实现调节谐振频率。
在其中一个实施例中,结合图1、图2和图8,第二板件13包括通孔132。通孔132位于相邻的两个谐振器21之间,滤波器还包括安装于通孔132的耦合调节结构41,耦合调节结构41可通过相对于通孔132转动而改变与谐振器21的相对耦合面积,进而实现调节耦合强度;或者,耦合调节结构41可通过相对于通孔132轴向移动,改变进入滤波器壳体的空腔内的深度,进而改变与谐振器21的相对耦合面积实现调节耦合强度。本实施例对耦合调节结构41的具体构造不做限制。
在其中一个实施例中,结合图2、图5和图6,滤波器还包括信号传输端42,信号传输端42与谐振器21耦合连接,用于输入信号或输出信号。
需要说明的是,信号传输端42包括至少一个信号输入端和至少一个信号输出端,信号输入端用于将信号、能量输入至与其连接的谐振器21上,信号输出端用于将信号、能量从与其连接的谐振器21输出。基于此,滤波器可通过信号输入端实现将信号、能量输入至与其连接的谐振器21上,再通过各谐振器21沿形成的信号通道依次传输能量并逐步滤除、抑制杂波信号和干扰信号,再通过信号输出端将信号、能量输出,完成滤波器的滤波作业。
具体地,在一个实施例中,谐振器21上焊接有朝向信号传输端42延伸设置的抽头,抽头与信号传输端42焊接,以使谐振器21与信号传输端42实现耦合连接。
具体地,在一个实施例中,谐振器21设置有供信号传输端42插设的耦合孔215,可便于信号传输端42与谐振器21实现直接、稳定、可靠的耦合连接,且信号传输端42和谐振器21之间的耦合路径较小,从而可有效减小信号传输端42和谐振器21之间的信号时延值,可有效增强信号传输端42和谐振器21之间的耦合强度,可有效扩大滤波器的带宽,可有效提高滤波器的性能指标。并且,由于信号传输端42直接穿设于耦合孔215而实现与谐振器21耦合连接,本实施例提供的滤波器可以省去现有滤波器所需的抽头结构,从而可减少物料种类,可简化结构,可利于滤波器的小型化。
可选地,耦合孔215可以设置于谐振器21的主体部212,也可以开设于谐振器21的谐振盘213。如果耦合孔215开设于谐振盘213,耦合孔215至第一板件11之间的距离被相应拉远,可利于进一步增强耦合扩大带宽。如果耦合孔215开设于主体部212,由于谐振器21可设计为方形、扁状,其主体部212的空间充足,且不占用谐振盘213的空间,保证谐振盘213与相邻谐振器21的正对面积和耦合效果。
可选地,耦合孔215可以为贯通孔,以便于信号传输端42的端部根据耦合强度需要灵活调整其穿设于耦合孔215的部分的长度,可保障信号传输端42和谐振器21之间的耦合强度能够满足需求,从而可有效保障滤波器的性能指标。当然,在其他可能的实施方式中,耦合孔215可为盲孔,本实施例对此不做限制。
具体地,谐振器21包括为非金属件的第二基材211,以及覆盖于第二基材211表面的第二金属层。耦合孔215的孔壁及耦合孔215的孔沿不设置第二金属层,如此,在信号传输端42直接穿设于耦合孔215时可以实现容性耦合,可以省略现有设计中为实现容性耦合而采用的绝缘介质套等结构件,简化了滤波器的结构,并降低物料成本。
具体地,侧板12具有信号传输孔121,信号传输端42从滤波器壳体的外部通过信号传输孔121伸入滤波器壳体的内部并与谐振器21连接。
在一些实施例中,请参阅图2、图5、图6,谐振器组件20设有多个,相邻两个谐振器组件20之间设有隔离壁14。隔离壁14将相邻谐振器组件20间不需要进行耦合的谐振器21隔离,屏蔽不相干的信号,防止信号干扰,以便于滤波器壳体的空腔内形成完整、有序的信号通道。隔离壁14可以是金属件;隔离壁14也可以是由塑料、陶瓷等非金属件作为基体,并在非金属基体的表面覆盖金属层制造而成。隔离壁14的非金属基体为塑料或陶瓷等非金属件时,利于降低制造成本,同时塑料材质可塑性好,采用热加工或机械加工等方式可以灵活加工制造,即可以通过注塑、挤出、吹塑等加工方法制成各种形状结构的隔离壁14,还可以通过切割、冲压、折弯等机械加工方法制成各种形状结构的隔离壁14。
具体地,隔离壁14上可开设耦合窗口141,沿耦合窗口141相对的两个谐振器21可经由耦合窗口141建立耦合关系,甚至,当耦合窗口141开设范围较大时,可以是多组谐振器21共用耦合窗口141建立自身耦合关系,即共用耦合窗口141的多组谐振器21中,每组谐振器21的相对两个谐振器21均经由耦合窗口141建立耦合关系。
在其中一个实施例中,隔离壁14和侧板12一体成型,无需进行将隔离壁14装配至侧板12的操作,减少了装配误差,提高了装配一致性。可以理解地,在本实施例中,隔离壁14和侧板12一体成型。
当隔离壁14和侧板12的材质均为金属时,隔离壁14和侧板12可以采用冲压、铸造或机械切割等方式一体成型。
当隔离壁14和侧板12的主体材料为塑料或陶瓷等非金属件时,隔离壁14的主体材料也为非金属件。此时,采用侧板12的第三基材一并加工制造出隔离壁14,实现了隔离壁14和侧板12一体成型。可以理解地,隔离壁14的表面覆盖有金属层。需要说明的是,隔离壁14和侧板12可以通过注塑工艺直接成型,注塑得到的形状及结构可以直接满足隔离壁14和侧板12的形状及结构等要求(如图2所示),只需要后续在其表面直接覆盖金属层就可进行使用;隔离壁14和侧板12也可以通过注塑工艺后,得到一整个塑料板,再通过机加工(例如激光切割)得到具体形状的隔离壁14和侧板12,然后在隔离壁14和侧板12整体设置或分开设置金属层就可进行使用。
可以理解,在其他实施例中,隔离壁14和侧板12之间通过焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接;或者,隔离壁14和第一板件11之间通过一体成型、焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接。换言之,隔离壁14可以与第一板件11和侧板12中的一个固定连接,而与另一个不连接,也可以同时与第一板件11和侧板12固定连接。
在其中一个实施例中,隔离壁14和第一板件11之间通过焊接、铆接、压接、螺钉紧固、螺纹连接或卡接固定连接,以使隔离壁14的底部固定在第一板件11上,避免隔离壁14悬空而导致位置不稳定,从而保证滤波器的指标稳定性。例如,结合图3、图5和图7,第一板件11设置有第三连接孔113,隔离壁14设置有第四连接孔142,滤波器还包括穿设于第三连接孔113和第四连接孔142中的第二紧固件16,从而将隔离壁14固定在第一板件11上。
在另一个实施例中,隔离壁14、第一板件11和谐振器21一体成型,无需进行将隔离壁14装配至第一板件11的操作,减少了装配误差,提高了装配一致性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种滤波器,其特征在于,所述滤波器包括第一板件和立设于所述第一板件的谐振器,所述第一板件包括第一基材,所述谐振器包括第二基材;
所述第一基材和所述第二基材二者中一个为非金属件,所述第一基材和所述第二基材二者中另一个为金属件,所述第一基材和所述第二基材一体成型。
2.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于:所述第一基材为塑料件,所述第二基材为金属件,所述第一基材和所述第二基材一体注塑成型,所述第一基材的表面设置有第一金属层。
3.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于:所述第一基材为金属件,所述第二基材为塑料件,所述第一基材和所述第二基材一体注塑成型,所述第二基材的表面设置有第二金属层。
4.根据权利要求1所述的滤波器,其特征在于:所述谐振器的数量为多个,各所述谐振器划分为至少一个谐振器组件;
同一所述谐振器组件中的各所述谐振器间隔排列并依次耦合形成主信号通道。
5.根据权利要求4所述的滤波器,其特征在于:所述滤波器还包括第一耦合筋,所述第一耦合筋连接于同一所述谐振器组件的相邻两个所述谐振器之间。
6.根据权利要求5所述的滤波器,其特征在于:所述第一耦合筋和所述谐振器一体成型。
7.根据权利要求4所述的滤波器,其特征在于:所述谐振器组件的数量为两个以上,其中:至少两个所述谐振器组件沿第一方向间隔排列,和/或,至少两个所述谐振器组件沿第二方向间隔排列,所述第一方向与所述第二方向相垂直。
8.根据权利要求7所述的滤波器,其特征在于:所述滤波器还包括第二耦合筋,所述第二耦合筋连接于相邻所述谐振器组件之间。
9.根据权利要求4所述的滤波器,其特征在于:所述谐振器组件由钣金基材一体加工成型,所述第一基材为塑料件,所述谐振器组件和所述第一基材一体注塑成型,所述第一基材的表面设置有第一金属层。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的滤波器,其特征在于:所述滤波器还包括侧板和第二板件,所述侧板的一端环绕连接于所述第一板件的四周,所述侧板的另一端环绕连接于所述第二板件的四周,所述第一板件、所述侧板和所述第二板件共同围合形成封闭的空腔,所述谐振器位于所述空腔中;
所述第一板件与所述侧板分体连接,所述第二板件与所述侧板一体成型或分体连接。
11.根据权利要求10所述的滤波器,其特征在于:所述侧板包括第三基材和覆盖于所述第三基材的至少一侧表面的第三金属层,所述第三基材的材质为塑料;
和/或,所述第二板件包括第四基材和覆盖于所述第四基材的至少一侧表面的第四金属层,所述第四基材的材质为塑料。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |