CN220604959U - 一种谐振器和滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种谐振器和滤波器，该谐振器包括壳体、盖板、金属谐振杆、缓冲件和介质件，壳体内形成有一侧开口的谐振腔，盖板覆盖谐振腔开口外侧，金属谐振杆、缓冲件和介质件固定在谐振腔内，同时金属谐振杆、缓冲件和介质件之间依次焊接，其中，由于缓冲件的线性膨胀系数在金属谐振杆的线性膨胀系数和介质件的线性膨胀系数之间，以使得焊接时缓冲件产生的形变量在金属谐振杆产生的形变量与介质件产生的形变量之间，为金属谐振杆与介质件发生形变时提供缓冲作用，避免金属谐振杆与介质件焊接时两者的连接处因形变量相差较大产生破裂。

Description

一种谐振器和滤波器

技术领域

本实用新型涉及电子器件技术领域，特别涉及一种谐振器和滤波器。

背景技术

在无线电通信中，滤波器作为一种频率选择装置被广泛应用，其中，谐振器是组成滤波器的主要元器件。谐振器中能够通过改变谐振杆的形状大小和其材质以调节谐振频率。常见的谐振杆的材质为金属和介质材料，其中，金属与介质结合的谐振杆应用越来越广泛。金属谐振杆与介质之间的连接方式多为焊接，但金属谐振杆与介质件两者的线性膨胀系数相差较大导致两者焊接时产生的形变相差较大，从而使得金属谐振杆和介质件发生破裂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种谐振器和滤波器，能够有效降低金属谐振杆与介质焊接时金属谐振杆与介质破裂的风险。

第一方面，本实用新型实施例提供一种谐振器，该谐振器包括：

壳体，包括具有开口的谐振腔；

盖板，覆盖在谐振腔的开口外侧并与壳体连接；

金属谐振杆，设置在谐振腔内，且金属谐振杆固定连接在壳体的底部；

缓冲件，设置在谐振腔内，且缓冲件固定连接在金属谐振杆的顶端；

介质件，设置在谐振腔内，且介质件固定连接在缓冲件的顶端；

其中，缓冲件的线性膨胀系数位于金属谐振杆的线性膨胀系数与介质件的线性膨胀系数之间。

进一步地，金属谐振杆的线性膨胀系数为(16-18)×10^-6/℃，缓冲件的线性膨胀系数(10-14)×10^-6/℃，介质件的线性膨胀系数为(8-10)×10^-6/℃。

进一步地，金属谐振杆内设有第一空腔，缓冲件中部为镂空结构，介质件内设有第二空腔，第一空腔、镂空结构和第二空腔依次连通。

进一步地，壳体还包括安装台，凸设在谐振腔的底面上，金属谐振杆固定在安装台上。

进一步地，谐振器还包括调谐螺杆和与调谐螺杆连接的螺母，调谐螺杆与盖板螺纹连接并穿过盖板伸入谐振腔内，螺母位于盖板的外侧。

进一步地，谐振器还包括连接螺栓，金属谐振杆与安装台之间通过连接螺栓连接。

进一步地，缓冲件焊接在金属谐振杆的顶端，介质件焊接在缓冲件的顶端。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种滤波器，该滤波器包括第一方面的谐振器。

本实用新型实施例公开了一种谐振器和滤波器，该谐振器包括壳体、盖板、金属谐振杆、缓冲件和介质件，壳体内形成有一侧开口的谐振腔，盖板覆盖谐振腔开口外侧，金属谐振杆、缓冲件和介质件固定在谐振腔内，同时金属谐振杆、缓冲件和介质件之间依次焊接，其中，由于缓冲件的线性膨胀系数在金属谐振杆的线性膨胀系数和介质件的线性膨胀系数之间，以使得焊接时缓冲件产生的形变量在金属谐振杆产生的形变量与介质件产生的形变量之间，为金属谐振杆与介质件发生形变时提供缓冲作用，避免金属谐振杆与介质件焊接时两者的连接处因形变量相差较大产生破裂。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的谐振器的剖视图；

图2是本实用新型实施例的谐振器未配置连接螺栓的剖视图；

图3是本实用新型另一实施例的谐振器的剖视图。

附图标记说明：

10-盖板；20-壳体；21-连接螺栓；22-安装台；23-谐振腔；24-螺纹孔；30-金属谐振杆；31-第一空腔；32-通孔；33-上腔；34-下腔；40-缓冲件；41-镂空结构；50-介质件；51-第二空腔；60-调谐螺杆；70-螺母。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本实用新型实施例的谐振器的剖视图。参照图1，该谐振器包括壳体20、盖板10、金属谐振杆30、缓冲件40和介质件50。壳体20内包括一侧开口的谐振腔23，盖板10连接在壳体20的开口侧，金属谐振杆30、缓冲件40和介质件50设置在谐振腔23内。缓冲件40固定连接在金属谐振杆30的顶端，介质件50固定连接在缓冲件40的顶端，在本实施例中，是使用焊接将介质件50、缓冲件40和金属谐振杆30固定连接，也能够采用熔接、激光焊、电焊或是相关方式进行固定。

其中，金属谐振杆30、缓冲件40与介质件50三者的线性膨胀系数依次降低，因此在将介质件50焊接固定在金属谐振杆30上方时，缓冲件40的形变量在金属谐振杆30的形变量和介质件50的形变量之间。金属谐振杆30与介质件50之间的缓冲件40能够提供缓冲作用，避免金属谐振杆30与介质件50直接焊接时，两者的连接处因形变量相差较大而导致金属谐振杆30与介质件50发生破裂。

具体地，谐振器中金属谐振杆30、缓冲件40和介质件50均采用导电材料制成，以在谐振器中实现调节频率。其中，金属谐振杆30、缓冲件40和介质件50三者的线性膨胀系数依次降低，金属谐振杆30的线性膨胀系数为(16-18)×10^-6/℃，缓冲件40的线性膨胀系数为(10-14)×10^-6/℃，介质件50的线性膨胀系数为(8-10)×10^-6/℃。将金属谐振杆30、缓冲件40与介质件50焊接在一起时，先将缓冲件40焊接在金属谐振杆30的顶端，再将介质件50焊接在缓冲件40的顶端。焊接时，由于缓冲件40的形变量在金属谐振杆30的形变量与介质件50的形变量之间，金属谐振杆30与缓冲件40之间的连接处和缓冲件40与介质件50之间的连接处因形变受到的应力减小，极大地降低了金属谐振杆30与介质件50破裂的风险。

优选地，金属谐振杆30采用SUS304不锈钢、SUS303不锈钢、SUS316不锈钢等钢材中的其中一种材料制作，介质件50采用介电常数大于30C²/(N·M²)的高介电常数的陶瓷材料烧结而成，缓冲件40选用线性膨胀系数接近于介质件50的线性膨胀系数的材质，比如DC04钢材。可以理解的是，金属谐振杆30、缓冲件40和介质件50还可以采用其他合适的材料制作。该谐振器通过加载高介电常数介质能够有效改善谐振器品质因数，从而改善谐振器的插入损耗。

进一步地，如图1所示，金属谐振杆30内设有第一空腔31，缓冲件40中部为镂空结构41，介质件50内设有第二空腔51。将金属谐振杆30、缓冲件40和介质件50焊接在一起后，第一空腔31、镂空结构41和第二空腔51依次连通，有效提高谐振器的调谐性能。

进一步地，如图1所示，谐振器还包括调谐螺杆60和螺母70。调谐螺杆60与盖板10螺纹连接并穿过盖板10伸入介质件50的第二空腔51中。调谐螺杆60采用表面镀金属材料制成。螺母70位于盖板10的外侧并与调谐螺杆60连接，增加调谐螺杆60在调节时的稳定性。具体地，调谐螺杆60可采用镀银或镀铜件制成。进一步地，调谐螺杆60与盖板10之间为导电连接，且调谐螺杆60伸入第二空腔51的部分与介质件50形成电容耦合。谐振器可以通过调节调谐螺杆60在第二空腔51内的深度来改变耦合电容的大小，从而调节谐振器的谐振频率。

进一步地，介质件50与盖板10之间留有一定的空隙，以形成单端开路的介质金属谐振杆结构。由此，盖板10可以采用单层盖板以改善产品的稳定性。可选地，介质件50与盖板10之间也可以抵接，盖板10可采用多层盖板以增加介质件50、缓冲件40和金属谐振杆30三者在谐振腔23内的稳定性。

进一步地，如图1所示，壳体20的底面上凸设有安装台22，金属谐振杆30固定在安装台22上。安装台22位于谐振腔23内与盖板10相对的一侧，且与金属谐振杆30固定连接。安装台22的高度由滤波器的温漂指标确定。

进一步地，如图1所示，谐振器还包括连接螺栓21，金属谐振杆30与安装台22之间通过连接螺栓21连接。如图2所示，安装台22设有螺纹孔24，金属谐振杆30底部设有通孔32。连接螺栓21穿过金属谐振杆30底部的通孔32与安装台22的螺纹孔24螺旋连接，使得金属谐振杆30能够固定连接在壳体20上，以限制金属谐振杆30在谐振腔23中的移动，增加谐振器在轴向的稳定性。

在一种可选地实施方式中，如图3所示，金属谐振杆30的第一空腔31包括上腔33和下腔34，上腔33与下腔34之间通过连接孔35连通。安装台22位于下腔内，连接螺栓21穿过连接孔35将金属谐振杆30固定在安装台22上。金属谐振杆30与壳体20底部接触，能够有效提升谐振器的调谐性能。

进一步地，在介质件50与盖板10之间的距离保持不变时，安装台22的径向尺寸能影响谐振腔23的谐振频率，以达到更好的调谐效果。

可以理解的是，通过缓冲件40将金属谐振杆30与介质件50焊接在一起的方法可应用在其他合适的谐振器中。

进一步地，本实用新型实施例还提供一种滤波器，该滤波器包括前述的谐振器。

本实施例的谐振器采用的缓冲件的线性膨胀系数在金属谐振杆的线性膨胀系数与介质件的线性膨胀系数之间，通过该缓冲件将金属谐振杆与介质件焊接在一起能够有效降低金属谐振杆和介质件在焊接时破裂的风险。将介质加载到金属谐振器顶部，能够有效降低谐振器的最大场强，改善滤波器的功率指标。相较于全介质谐振器，介质件、缓冲件与金属谐振杆在保证了谐振器性能指标的同时，还能够有效降低成本。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种谐振器，其特征在于，所述谐振器包括：

壳体(20)，包括具有开口的谐振腔(23)；

盖板(10)，覆盖在所述谐振腔(23)的开口外侧并与所述壳体(20)连接；

金属谐振杆(30)，设置在所述谐振腔(23)内，且所述金属谐振杆(30)固定连接在所述壳体(20)的底部；

缓冲件(40)，设置在所述谐振腔(23)内，且所述缓冲件(40)固定连接在所述金属谐振杆(30)的顶端；

介质件(50)，设置在所述谐振腔(23)内，且所述介质件(50)固定连接在所述缓冲件(40)的顶端；

其中，所述缓冲件(40)的线性膨胀系数位于所述金属谐振杆(30)的线性膨胀系数与所述介质件(50)的线性膨胀系数之间。

2.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述金属谐振杆(30)的线性膨胀系数为(16-18)×10^-6/℃，所述缓冲件(40)的线性膨胀系数(10-14)×10^-6/℃，所述介质件(50)的线性膨胀系数为(8-10)×10^-6/℃。

3.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述金属谐振杆(30)内设有第一空腔(31)，所述缓冲件(40)中部为镂空结构(41)，所述介质件(50)内设有第二空腔(51)，所述第一空腔(31)、所述镂空结构(41)和所述第二空腔(51)依次连通。

4.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述壳体(20)还包括安装台(22)，凸设在所述谐振腔(23)的底面上，所述金属谐振杆(30)固定在所述安装台(22)上。

5.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器还包括调谐螺杆(60)和与所述调谐螺杆(60)连接的螺母(70)，所述调谐螺杆(60)与所述盖板(10)螺纹连接并穿过所述盖板(10)伸入所述谐振腔(23)内，所述螺母(70)位于所述盖板(10)的外侧。

6.根据权利要求4所述的谐振器，其特征在于，所述谐振器还包括连接螺栓(21)，所述金属谐振杆(30)与所述安装台(22)之间通过所述连接螺栓(21)连接。

7.根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于，所述缓冲件(40)焊接在所述金属谐振杆(30)的顶端，所述介质件(50)焊接在所述缓冲件(40)的顶端。

8.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括如权利要求1-7中任一项所述的谐振器。