WO2015051520A1 - 滤波器及应用其的通信模块 - Google Patents

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WO2015051520A1
WO2015051520A1 PCT/CN2013/084985 CN2013084985W WO2015051520A1 WO 2015051520 A1 WO2015051520 A1 WO 2015051520A1 CN 2013084985 W CN2013084985 W CN 2013084985W WO 2015051520 A1 WO2015051520 A1 WO 2015051520A1
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metal
filter
dielectric resonator
metal cavity
dielectric
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郭玲
方群
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华为技术有限公司
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/10—Dielectric resonators

Definitions

  • the present invention relates to the field of electronic components, and more particularly to a filter and a communication module using the same.
  • the filter is used to select a communication signal, filter out clutter or interference signals outside the frequency of the communication signal, and retain the required signals in the passband.
  • the solid double-ended TM (transverse magnetic field) mode filter has been widely used due to its large volume d and high peak power.
  • Figure 1 shows a structural form of the solid double-ended TM mode filter
  • solid means that the medium used therein is a solid dielectric rod
  • double end means that both ends of the dielectric rod are plated with a conductive material and The conductive material at both ends is in contact with the metal cavity.
  • the filter includes: a metal cavity 11 having an opening, a metal material Metal shield cover 16, dielectric resonator 12, fastening screw 13 (ie, a screw for achieving a fastening function).
  • the dielectric resonator 12 includes a solid dielectric rod on which the upper and lower surfaces of the dielectric rod are plated with a conductive material.
  • the lower surface of the dielectric rod is welded to a metal screw 14 fixed at the center of the bottom of the metal chamber 11, and the upper surface of the dielectric rod is welded to the metal ring 15.
  • the metal shielding cover 16 covers the opening of the metal cavity 11 and is fixedly connected to the metal cavity 11.
  • the metal shielding cover 16 has a thread matching with the fastening screw 13, and when the fastening screw 13 is mounted on the metal shielding cover 16, the pressure is applied.
  • a portion of the metal ring 15 is housed to fix the dielectric resonator 12.
  • the grounding of the metal cavity 11 enables the conductive material to be grounded at both ends of the dielectric rod.
  • the solid double-ended TM mode filter shown in Figure 1 requires frequency debugging before use.
  • the usual debugging methods are: Remove some of the conductive material above the dielectric rod, and remove some exposed media if the frequency is not up to the required level. The material can move the frequency of the filter to a high frequency by removing the conductive material and the dielectric material. Since the removed conductive material and the dielectric material can no longer be filled back into the dielectric rod, the debugging can only be single direction (low to high frequency) ) Debugging, irreversible. Summary of the invention
  • Embodiments of the present invention provide a filter and a communication module using the same, which solves the problem of irreversible debugging caused by frequency debugging of an existing solid two-terminal TM mode filter using a method of removing a dielectric material.
  • an embodiment of the present invention provides a filter including a metal cavity having an opening, a dielectric resonator, the filter further comprising a metal shielding cover and a tuning component; the metal shielding cover covers the metal cavity
  • the opening of the body is fixed on the metal cavity, the dielectric resonator is clamped between the bottom surface of the metal cavity and the metal shielding cover; the tuning component is disposed through the metal shielding cover a tuning portion of the tuning component that extends into the interior of the metal cavity is located in a gap between the dielectric resonator and an inner wall of the metal cavity, and the tuning portion is perpendicular to the metal cavity
  • the length in the direction of the bottom surface is adjustable.
  • a bottom surface of the interior of the metal cavity has a protrusion
  • a lower surface of the dielectric resonator has a recess for receiving the protrusion
  • the filter further includes a metal pad, which is disposed inside the metal cavity The bottom surface is between the bottom surface of the dielectric resonator.
  • the metal shielding cover is composed of a single metal plate, and the filter further includes a first flexible conductive gasket is disposed under the metal shield cover to cover the opening of the metal cavity and the upper surface of the dielectric resonator.
  • an inner surface of the metal shield cover corresponding to an upper surface of the dielectric resonator has an IHJ trap, wherein the elastic medium is disposed sheet.
  • the metal shielding cover includes a main cover and a secondary cover, and the main cover Fixed on the metal cavity, and a position corresponding to an upper surface of the dielectric resonator on the main cover has a through hole, and an area of the through hole is smaller than an area of an upper surface of the dielectric resonator, A cover plate covers the through hole and is fixed to the main cover.
  • the filter further includes a sealing assembly including a second flexible conductive pad and a longitudinal cross-sectional shape having an L shape and having a resilient annular dielectric gasket, a surface shape of the second flexible conductive gasket matching a surface shape of the main cover, the second flexible conductive gasket and the main cover sequentially covering the opening; a first right-angled edge of the annular dielectric gasket is interposed between the second flexible conductive gasket and the main cover, and a second right-angled edge of the annular dielectric gasket protrudes around the through hole The inner wall surface.
  • the secondary cover and the main cover are fixed by the tuning component connection.
  • the number of the tuning components is multiple.
  • the conductive material on the upper surface of the dielectric resonator is a patterned conductive layer.
  • the metal shield cover and the metal cavity are fixedly connected by screws.
  • the tuning component is a metal screw, a metal sheet, a dielectric sheet, a dielectric rod or a self-locking screw.
  • an embodiment of the present invention provides a communication module including the above-described filter.
  • the tuning component is disposed in the metal shielding cover, and the tuning portion of the tuning component extending into the metal cavity is located in the gap between the dielectric resonator and the inner wall of the metal cavity.
  • adjusting the length of the tuning portion in a direction perpendicular to the bottom surface of the metal cavity Therefore, by adjusting the length of the tuning portion, the adjustment of the filter frequency can be realized, and when the length is increased, the frequency is increased, and when the length is decreased, the frequency is decreased, and the frequency is bidirectionally adjustable.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional solid double-ended TM mode filter
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a filter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of another filter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing a combined sectional view of the filter shown in Figure 3;
  • Figure 5 is a schematic view showing a state of use of the filter shown in Figure 3;
  • Figure 6 is a schematic illustration of the distribution position of the tuning components on the filter shown in Figure 2.
  • the filter provided by the embodiment of the present invention includes a metal cavity 21 having an opening, a dielectric resonator 22, a metal shield cover 23, and a tuning assembly 24.
  • the metal shield cover 23 covers the opening of the metal cavity 21 and is fixed on the metal cavity 21, and the dielectric resonator 22 is clamped between the bottom surface of the metal cavity 21 and the metal shield cover 23; the tuning component 24 is disposed through In the metal shield cover, the tuning portion 241 of the tuning component 24 that extends into the interior of the metal cavity 21 is located in the gap 25 between the dielectric resonator 22 and the inner wall of the metal cavity 21, and the tuning portion 241 is perpendicular to the bottom surface of the metal cavity 21.
  • the length L on the direction X is adjustable.
  • the tuning component is disposed in the metal shielding cover, and the tuning portion of the tuning component extending into the metal cavity is located in the gap between the dielectric resonator and the inner wall of the metal cavity. And adjusting the length of the tuning portion in a direction perpendicular to the bottom surface of the metal cavity. Therefore, by adjusting the length of the tuning portion, the adjustment of the filter frequency can be realized, and when the length is increased, the frequency is increased, and the length is decreased. Reduced, the frequency is adjustable in both directions.
  • the metal shielding cover covers the opening of the metal cavity and is fixedly connected with the metal cavity, the dielectric resonator is clamped between the bottom surface of the metal cavity and the metal shielding cover, and the metal is directly opened when the dielectric resonator needs to be replaced.
  • the shielded cover can take out the dielectric resonator, and the process is simple.
  • the dielectric resonator is soldered on the metal material, and if it needs to be replaced, it needs to be solved; t early, the process is complicated .
  • an adjustable length tuning portion is provided in the gap between the dielectric resonator and the inner wall of the metal cavity, The tuning portion is disposed in the dielectric hole of the filter having the hollow dielectric rod in the prior art, and the influence on the power capacity is much smaller. Therefore, the filter provided by the embodiment of the present invention has a larger power capacity.
  • the filter shown in FIG. 2 may be referred to as a narrowband filter, and the filter shown in FIGS. 3 to 5 may be referred to as a wideband filter.
  • “narrowband” The variable frequency range of the filter is narrower.
  • “wideband” means that the filter has a wide adjustable frequency range. This is mainly because the metal shielding cover of the filter shown in FIG. 3 to FIG. 5 includes a main cover 231 and a secondary cover 232.
  • the main cover 231 has a through hole, and the secondary cover 232 covers the through hole to remove the secondary cover.
  • the adjustable frequency range of the filter of the dielectric resonator from which part of the upper surface metal layer is removed may be larger than the adjustable frequency range of the filter shown in FIG.
  • the inner surface of the metal cavity 21 may have a projection 211
  • the lower surface of the dielectric resonator 22 may have a recess 221 for receiving the projection 211. This arrangement prevents the dielectric resonator 22 from moving in the metal cavity 21 in the direction of the inner bottom surface of the metal cavity 21.
  • a metal spacer 26 may be further included between the bottom surface of the inside of the metal cavity 21 and the lower surface of the dielectric resonator 22.
  • the following table of the dielectric resonator 22 The surface has a conductive material, and in order to achieve good electrical contact between the conductive material and the metal cavity 21, the metal liner 26 described above may be provided.
  • the metal shield cover 23 is provided with a hole for piercing the tuning assembly 24, and a hole for threading the screw 27, the metal shield cover 23 and the metal cavity can be opened. 21 fixed together.
  • the metal shield cover 23 may be a structure composed of a single metal plate, and the upper surface of the dielectric resonator 22 is scratched in order to avoid direct rigid contact between the inner surface of the metal shield cover 23 and the upper surface of the dielectric resonator 22.
  • the metal layer may further include a first flexible conductive pad 29 located under the metal shield cover 23 covering the opening of the metal cavity 21 and the upper surface of the dielectric resonator 22.
  • the first flexible conductive pad 29 is in flexible contact with the metal layer, thereby preventing the metal layer on the upper surface of the dielectric resonator 22 from being scratched, and also ensuring the metal layer between the upper surface of the dielectric resonator 22 and the metal cavity 21 Good electrical contact.
  • the produced dielectric resonator 22 may deviate from the size of the design.
  • the upper surface thereof may be higher than or may be lower than the opening of the metal cavity 21. level.
  • the inside of the metal shield cover 23 The portion of the surface corresponding to the upper surface of the dielectric resonator 22 may have a recess in which an elastic dielectric sheet 28 may be provided, such as a dielectric sheet made of a material having better elasticity such as silicone or rubber. Since the elastic medium sheet 28 has elasticity, the elastic deformation of the elastic medium sheet 28 when the metal shield cover 23 is mounted can eliminate the dimensional difference between the upper surface of the dielectric resonator 22 and the horizontal surface of the opening of the metal cavity 21.
  • Figs. 3 and 4 show a filter which is a filter having a larger frequency range than the filter shown in Fig. 2, and may also be used in the filter.
  • the protrusion 211, the pit 221, and the metal pad 26 having the same filter as that shown in FIG. 2 are different from the filter shown in FIG. 2 in the structure of the metal shield cover 23, and the filter shown in FIG.
  • the metal shield cover 23 is a structure composed of a single metal plate on which no through hole corresponding to the upper surface of the dielectric resonator 22 is provided so as to cover the opening of the metal cavity 21, and the filter shown in Figs.
  • the main cover 231 and the secondary cover 232 are included, and the main cover 231 is fixed on the metal cavity 21, and the upper cover 231 has a through hole 31 at a position corresponding to the upper surface of the dielectric resonator 22, and can be exposed from the through hole 31.
  • the upper surface of the dielectric resonator 22 is removed to remove a portion of the conductive material for the purpose of further increasing the filter frequency.
  • the area of the through hole 31 is smaller than the area of the upper surface of the dielectric resonator 22 so that the main cover 231 is pressed into place to have sufficient area and pressure to press the dielectric resonator 22.
  • the secondary cover 232 covers the through hole and is fixed to the main cover 231 so that the metal shield cover 23 including the main cover 231 and the secondary cover 232 can cover the opening of the metal cavity 21.
  • the shape of the through hole 31 may be a circle as shown in FIG. 3.
  • the dielectric rod of the dielectric resonator 22 is a cylinder.
  • removing the conductive material on the upper surface of the dielectric resonator 22 can function to further increase the filter frequency, so that when the tuning component 24 is used to adjust the frequency and the filter is still less than the desired frequency, it can be used.
  • This auxiliary method adjusts the frequency of the filter to the desired frequency.
  • the main means for adjusting the filter frequency in this embodiment is: adjusting the length of the tuning portion 241 of the tuning component 24 deep inside the metal cavity 21, if the frequency of the filter is increased by the auxiliary method of removing the metal layer, The need to reduce the filter frequency can be achieved by reducing the length of the tuning portion 241, thereby achieving the purpose of bidirectionally adjustable filter frequency.
  • the filter may further include a sealing assembly 32 including a second flexible conductive gasket 321 and an annular dielectric gasket 322 having an L-shaped longitudinal section and having elasticity, and a surface of the second flexible conductive gasket 321
  • the shape matches the surface shape of the main cover 231,
  • the second flexible conductive pad 321 and the main cover 231 sequentially cover the opening of the metal cavity 21;
  • the first right-angled protrusion a of the annular dielectric spacer 322 is sandwiched between the second flexible conductive pad 321 and the main cover 231
  • the second right-angled protrusion b of the annular dielectric spacer 322 surrounds the inner wall surface of the through-hole 31.
  • the annular dielectric gasket 322 may be made of a material having better elasticity such as silica gel or rubber.
  • the second flexible conductive pad 321 matches the surface shape of the main cover 231 such that the main cover 231 covers the opening of the metal cavity 21 and is fixedly coupled to the metal cavity 21, the second flexible conductive pad 321 A portion of the surface is in contact with the upper surface of the dielectric resonator 22 to form a good electrical contact between the metal layer on the upper surface of the dielectric resonator 22 and the metal cavity 21. Further, the second flexible conductive pad 321 can be in flexible contact with the metal layer on the upper surface of the dielectric resonator 22, thereby preventing the metal layer of the contact portion from being scratched.
  • the upper surface may be higher or lower than the horizontal plane where the metal cavity 21 is open. Both the annular dielectric liner 322 and the second flexible conductive gasket 321 have a certain elasticity.
  • the elastic deformation of the annular dielectric spacer 322 and the second flexible conductive gasket 321 can eliminate the dielectric resonator 22
  • the difference in size between the upper surface and the horizontal plane of the opening of the metal cavity 21 enables the metal shield cover 23 to closely cover the opening of the metal cavity 21 while the dielectric resonator 22 is firmly fixed to the metal shield cover 23 and the metal cavity Between the bottom surfaces of the interior of the body 21.
  • the second right-angled protrusion b can surround the inner wall surface of the through-hole 31, and the main cover
  • the dielectric spacer 322 can protect the through hole 31.
  • the inner wall surface when the conductive material on the upper surface of the dielectric resonator 22 is partially removed by the tool, not only does not damage the inner wall surface of the through hole 31, but also the debris of the removed conductive material does not enter the main cover. Between the plate 231 and the media pad.
  • FIG. 5 is a schematic illustration of a particular use of the filter of Figures 3 and 4, wherein the length L of the tuning portion 241 of the tuning assembly 24 is adjusted to zero, and the tuning component 24 of the filter of Figures 3 and 4 is shown.
  • the length L of the tuning portion 241 is greater than zero. This particular state of use is only applicable when the length L of the tuning portion 241 is zero, the actual frequency of the filter is slightly less than the desired frequency, and when the length L of the tuning portion 241 is slightly greater than zero, the filter frequency is increased. Larger and therefore significantly larger than the required frequency.
  • the conductive material of the upper surface of the dielectric resonator 22 can be partially removed by opening the secondary cover 232, so that the frequency of the filter changes slightly in the high frequency direction.
  • the secondary cover 232 and the main cover 231 can be fixedly connected by the tuning assembly 24.
  • the tuning assembly 24 can also be disposed at other locations on the main cover 231, and the secondary cover 232 and the main cover 231 can be fixedly coupled by other means.
  • the secondary cover 232 and the main cover 231 are fixedly connected by the tuning component 24, so that the number of components of the filter can be reduced, thereby achieving the purpose of reducing the filter cost.
  • the number of the tuning components 24 may be multiple.
  • the center line of the rod dielectric resonator 22 has an intersection with the plane of the metal shielding cover 23
  • the plurality of tuning assemblies 24 are preferably distributed over a circumference of the plane that is centered at the intersection (a circular dashed line as shown in Figure 6).
  • each tuning component 24 has the same effect on the filter frequency variation, thereby simplifying the process of frequency adjustment.
  • the screw 27 on the periphery of the circular dotted line in Fig. 6 is for fixedly connecting the metal shield cover 23 to the metal cavity 21.
  • the number of tuning components 24, whether it needs to be distributed along the circular dotted line shown, can be selected by those skilled in the art according to the required filter frequency, each adding a tuning component 24, and deep into the metal cavity 21 As the length of the inner portion increases, the filter frequency increases, and the closer the distance between the tuning component 24 and the dielectric resonator 22 is, the greater the influence on the filter frequency variation as the length of the interior of the metal cavity 21 changes.
  • the conductive material on the upper surface of the dielectric resonator 22 may be a patterned conductive layer, and the patterned conductive layer is a patterned pattern formed by removing certain portions of the conductive layer. Conductive layer.
  • the method of forming the patterned conductive layer can be performed by screen printing, and by controlling the shape and size of the pattern, the dielectric resonator 22 can be resonated at different frequency points.
  • the metal shield cover 23 and the metal cavity 21 can be fixedly connected by screws 27 (as shown in Fig. 2-6).
  • screws 27 as shown in Fig. 2-6.
  • other fixed connections such as welding, bonding, etc., can also be used.
  • the tuning component 24 is not limited to the metal screw shown in FIG. 2-6, and may be a metal piece, a dielectric piece, a dielectric rod, a self-locking screw, or other known to those skilled in the art. It can penetrate inside the metal cavity 21 and can function as a device that causes a change in the frequency of the filter.
  • the dielectric sheet is a sheet-like tuning component made of a dielectric material, for example, the dielectric material may be ceramic or glass
  • the dielectric rod is a rod-shaped tuning component made of a dielectric material, for example, dielectric The material can be ceramic or glass.
  • a possible metal screw structure may be: a hole for the metal screw to be reserved on the metal shielding cover, which may pass through the metal cavity of the metal screw A nut is disposed on the outer portion of the 21 to achieve the purpose of fixing the metal screw to the metal shield cover;
  • a possible metal piece may be: a metal plate is reserved for the metal piece After the groove is formed, after adjusting the length of the metal piece deep into the metal cavity 21, the metal piece may be welded at the reserved groove to achieve the purpose of fixing the metal piece, and the metal piece may be used in other manners.
  • one possible self-locking screw may be configured as follows: The inner surface of the metal shielding cover for the hole through which the tuning assembly 24 is inserted has a matching with the self-locking screw. Thread, screw the self-locking screw to achieve frequency adjustment, stop the screwing action, the screw is fixed in the axial position, no movement occurs, so Self-locking function.
  • the tuning component 24 is a dielectric sheet or a dielectric rod, after adjusting the depth of insertion into the metal cavity 21, it can be fixed by an additional fixing unit, or it can be directly fixed to the metal shield by bonding. Cover 23 on.
  • the embodiment of the present invention further provides a communication module, such as a duplexer, a transceiver, a transmitter, a receiver, etc., including the filter described in the foregoing embodiments, and the communication module is used by
  • a communication module such as a duplexer, a transceiver, a transmitter, a receiver, etc., including the filter described in the foregoing embodiments, and the communication module is used by
  • the filter described in the embodiment can significantly reduce the production cost and the filter performance is also significantly improved.

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Abstract

本发明实施例提供了一种滤波器及应用其的通信模块，涉及电子元器件领域，解决了使用去除介质材料的方法对现有的实心双端TM模滤波器进行频率调试时，导致的调试不可逆且生产控制难度大的问题。滤波器包括具有开口的金属腔体、介质谐振器、金属屏蔽盖和调谐组件，金属屏蔽盖覆盖金属腔体的开口并固定在金属腔体上，介质谐振器卡固在金属腔体内部的底面与金属屏蔽盖之间；调谐组件穿设于金属屏蔽盖中，调谐组件的伸入金属腔体内部的调谐部分位于介质谐振器与金属腔体内壁之间的空隙中，且调谐部分沿垂直于金属腔体底面的方向上的长度可调。通信模块包括上述的滤波器。

Description

滤波器及应用其的通信模块 技术领域
本发明涉及电子元器件领域， 尤其涉及滤波器及应用其的通信模块。
背景技术
在基站的通信模块中， 滤波器用于选择通信信号， 滤除通信信号频率外 的杂波或干扰信号， 保留通带内需要的信号。 随着基站对通信模块小型化、 高性能、 大功率的要求日益提升， 实心双端 TM ( transverse magnetic ,横磁场） 模滤波器利用其体积 d、、 峰值功率高的特点获得了广泛应用。
图 1示出了该实心双端 TM模滤波器的一种结构形式， "实心" 是指其中 使用的介质为实心介质棒， "双端"是指该介质棒的两端镀了导电材料且两端 的导电材料都与金属腔接触， 使用该滤波器时， 金属腔接地， 从而使得介质 棒两端的金属材料通过金属腔短接并接地， 该滤波器包括： 具有开口的金属 腔 11 , 金属材质的金属屏蔽盖 16、 介质谐振器 12, 紧固螺钉 13 (即用于实 现紧固功能的螺钉）。 介质谐振器 12 包括实心的介质棒， 介质棒的上、 下表 面镀覆有导电材料。 介质棒的下表面焊接在固定于金属腔 11底部中心处的金 属螺钉 14上， 介质棒的上表面焊接在金属环 15上。 金属屏蔽盖 16覆盖在金 属腔 11的开口上并与金属腔 11固定连接， 金属屏蔽盖 16上具有与紧固螺钉 13相配合的螺紋， 紧固螺钉 13安装在金属屏蔽盖 16上时， 压住部分金属环 15 , 从而固定介质谐振器 12。金属腔 11接地可实现介质棒两端的导电材料接 地。
图 1所示的实心双端 TM模滤波器在使用前需要进行频率调试， 通常釆 用的调试方法是： 去除介质棒上方的部分导电材料， 如果频率未达到要求还 需要去除一些暴露出来的介质材料， 通过去除导电材料和介质材料可以使滤 波器的频率向高频方向移动， 由于去除的导电材料和介质材料不能再填补回 介质棒， 使得该调试只能是单方向 （频率由低到高）调试， 不可逆。 发明内容
本发明的实施例提供一种滤波器及应用其的通信模块， 解决了使用去除 介质材料的方法对现有的实心双端 TM模滤波器进行频率调试时， 导致的调 试不可逆的问题。
为达到上述目的， 本发明的实施例釆用如下技术方案：
第一方面， 本发明的实施例提供一种滤波器， 包括具有开口的金属腔体、 介质谐振器， 所述滤波器还包括金属屏蔽盖和调谐组件； 所述金属屏蔽盖覆 盖所述金属腔体的开口并固定在所述金属腔体上， 所述介质谐振器卡固在所 述金属腔体内部的底面与所述金属屏蔽盖之间； 所述调谐组件穿设于所述金 属屏蔽盖中， 所述调谐组件的伸入所述金属腔体内部的调谐部分位于所述介 质谐振器与所述金属腔体内壁之间的空隙中， 且所述调谐部分沿垂直于所述 金属腔体底面的方向上的长度可调。
结合第一方面， 在第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述金属腔体 内部的底面上具有凸起， 所述介质谐振器的下表面具有容纳所述凸起的凹坑。
结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式， 在第一方面的第 二种可能实现的方式中， 所述滤波器还包括金属衬垫， 夹设在所述金属腔体 内部的底面与所述介质谐振器的下表面之间。
结合第一方面或者上述第一方面的任意一种可能实现的方式， 在第一方 面的第三种可能实现的方式中， 所述金属屏蔽盖由单块金属板构成， 所述滤 波器还包括第一柔性导电衬垫， 位于所述金属屏蔽盖下方覆盖金属腔体的开 口及介质谐振器的上表面。
结合第一方面的第三种可能实现的方式， 在第四种可能实现的方式中， 所述金属屏蔽盖的内表面对应所述介质谐振器上表面的部分具有 IHJ陷， 其中 设有弹性介质片。
结合第一方面或者第一方面的第一种或者第二种可能实现的方式， 在第 五种可能的实现方式中， 所述金属屏蔽盖包括主盖板和次盖板， 所述主盖板 固定在所述金属腔体上， 且所述主盖板上对应所述介质谐振器上表面的位置 具有通孔， 所述通孔的面积小于所述介质谐振器上表面的面积， 所述次盖板 覆盖所述通孔并固定在所述主盖板上。
结合第一方面的第五种可能实现的方式， 在第六种可能实现的方式中， 所述的滤波器还包括密封组件，其中包括第二柔性导电衬垫和纵截面形状为 L 形并具有弹性的环形介质衬垫， 所述第二柔性导电衬垫的表面形状与所述主 盖板的表面形状匹配， 所述第二柔性导电衬垫及所述主盖板依次覆盖所述开 口； 所述环形介质衬垫的第一直角边凸起夹设在所述第二柔性导电衬垫与所 述主盖板之间， 所述环形介质衬垫的第二直角边凸起包围所述通孔的内壁表 面。
结合第一方面的第五种可能实现的方式或者第六种可能实现的方式， 在 第七种可能实现的方式中， 所述次盖板与所述主盖板之间通过所述调谐组件 固定连接。
结合第一方面或者上述第一方面的任意一种可能实现的方式， 在第七种 可能实现的方式中， 所述调谐组件的个数为多个。
结合第一方面或者上述第一方面的任意一种可能实现的方式， 在第八种 可能实现的方式中， 所述介质谐振器上表面的导材料为图案化导电层。
结合第一方面或者上述第一方面的任意一种可能实现的方式， 在第九种 可能实现的方式中， 所述金属屏蔽盖与所述金属腔体之间通过螺钉固定连接。
结合第一方面或者上述第一方面的任意一种可能实现的方式， 在第十种 可能实现的方式中， 所述调谐组件为金属螺杆、 金属片、 介质片、 介质杆或 自锁螺钉。
第二方面， 本发明的实施例提供一种通信模块， 包括上述的滤波器。 本发明实施例提供的滤波器中， 由于在金属屏蔽盖中穿设了调谐组件， 且使调谐组件的伸入金属腔体内部的调谐部分位于介质谐振器与金属腔体内 壁之间的空隙中， 并使调谐部分沿垂直于金属腔体底面的方向上的长度可调， 因此， 通过调整调谐部分的长度， 可以实现对滤波器频率的调整， 而且长度 增加时频率增大、 长度减小时频率减小， 实现了频率双向可调。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图 1为现有的实心双端 TM模滤波器的剖面示意图；
图 2为本发明实施例提供的一种滤波器的剖面示意图；
图 3为本发明实施例提供的另一种滤波器的分解立体示意图；
图 4为图 3所示的滤波器的组合剖面立体示意图；
图 5为图 3所示滤波器的一种使用状态的示意图；
图 6为图 2所示的滤波器上调谐组件的分布位置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述。
本发明实施例提供的滤波器， 如图 2至图 6所示， 包括具有开口的金属 腔体 21、 介质谐振器 22、 金属屏蔽盖 23和调谐组件 24。 其中， 金属屏蔽盖 23覆盖金属腔体 21的开口并固定在金属腔体 21上，介质谐振器 22卡固在金 属腔体 21内部的底面与金属屏蔽盖 23之间； 调谐组件 24穿设于金属屏蔽盖 中， 调谐组件 24的伸入金属腔体 21内部的调谐部分 241位于介质谐振器 22 与金属腔体 21内壁之间的空隙 25中， 且调谐部分 241沿垂直于金属腔体 21 底面的方向 X上的长度 L可调。
本发明实施例提供的滤波器中， 由于在金属屏蔽盖中穿设了调谐组件， 且使调谐组件的伸入金属腔体内部的调谐部分位于介质谐振器与金属腔体内 壁之间的空隙中， 并使调谐部分沿垂直于金属腔体底面的方向上的长度可调， 因此， 通过调整调谐部分的长度， 可以实现对滤波器频率的调整， 而且长度 增加时频率增大、 长度减小时频率减小， 实现了频率双向可调。 而且， 由于金属屏蔽盖覆盖金属腔体的开口并与金属腔体固定连接， 使 介质谐振器卡固在金属腔体内部的底面与金属屏蔽盖之间， 当需要更换介质 谐振器时直接打开金属屏蔽盖就可以取出介质谐振器， 工艺简单， 而现有的 实心双端 TM模滤波器中， 介质谐振器是焊接在金属材料上的， 如果要更换 则需要解; t早接， 工艺较复杂。
同时， 由于在介质谐振器周围分布的电场强度相比于介质谐振器中心部 分的电场强度弱很多， 因此， 在介质谐振器与金属腔体内壁之间的空隙中设 置长度可调的调谐部分， 比现有技术在具有空心介质棒的滤波器的介质孔中 设置调谐部分， 对功率容量的影响小很多， 所以， 本发明实施例提供的滤波 器具有较大的功率容量。
上述实施例提供的滤波器中， 图 2所示的滤波器可称为窄带滤波器， 图 3 至图 5所示的滤波器可称为宽带滤波器， 在本发明所有实施例中， "窄带" 是 指滤波器的可调频率范围较窄， 反之， "宽带" 是指滤波器的可调频率范围较 宽。 这主要是由于图 3至图 5所示滤波器的金属屏蔽盖包含主盖板 231和次 盖板 232, 主盖板 231上有通孔， 次盖板 232覆盖该通孔， 去除次盖板 232会 暴露介质谐振器 22上表面的金属层， 通过去除部分金属层可以进一步增大滤 波器的频率。 因此在窄带滤波器和宽带滤波器中， 如果调谐组件 24的个数， 调谐部分 241的长度， 金属腔体 21的形状、 尺寸， 介质谐振器 22的形状、 尺寸都相同的情况下， 可被去除部分上表面金属层的介质谐振器的滤波器的 可调频率范围会大于图 2所示的滤波器的可调频率范围。
下面依次详细描述图 2所示的滤波器以及图 3至图 5所示的滤波器。 图 2中， 金属腔体 21内部的底面上可以具有凸起 211 , 介质谐振器 22的 下表面可以具有容纳凸起 211 的凹坑 221。 如此设置可以防止介质谐振器 22 在金属腔体 21内沿金属腔体 21内部底面的方向移动。
另外， 图 2所示的滤波器中， 还可以包括金属衬垫 26, 夹设在金属腔体 21内部的底面与介质谐振器 22的下表面之间。 通常， 介质谐振器 22的下表 面具有导电材料， 为了使该导电材料与金属腔体 21之间实现良好的电接触， 可设置上述的金属衬垫 26。
在图 2所示的滤波器中， 金属屏蔽盖 23上开设有孔， 用于穿设调谐组件 24, 还可以开设用于穿设螺钉 27的孔， 该螺钉将金属屏蔽盖 23与金属腔体 21固定在一起。 除了这些开孔外，金属屏蔽盖 23可以是由单块金属板构成的 结构， 为了避免金属屏蔽盖 23 内表面与介质谐振器 22上表面之间直接刚性 接触而划伤介质谐振器 22上表面的金属层， 该滤波器还可以包括第一柔性导 电衬垫 29, 其位于金属屏蔽盖 23下方覆盖金属腔体 21的开口及介质谐振器 22的上表面。 第一柔性导电衬垫 29与金属层柔性接触， 因此既能防止介质谐 振器 22上表面的金属层被划伤， 也能保证介质谐振器 22的上表面的金属层 与金属腔体 21之间良好的电接触。
当制造工艺的精度不高时， 生产出的介质谐振器 22与设计的尺寸会有偏 差， 介质谐振器 22安装后， 其上表面可能会高于也可能会低于金属腔体 21 开口所在的水平面。 为了使金属屏蔽盖 23能紧密地覆盖金属腔体 21的开口， 同时使介质谐振器 22能稳固地卡固在金属屏蔽盖 23与金属腔体 21内部的底 面之间， 金属屏蔽盖 23的内表面对应介质谐振器 22上表面的部分可具有凹 陷， 其中可设有弹性介质片 28, 如硅胶或橡胶等具有较好弹性的材料制成的 介质片。 由于弹性介质片 28具有弹性， 当安装金属屏蔽盖 23时， 弹性介质 片 28产生的弹性形变能消除介质谐振器 22上表面与金属腔体 21开口所在水 平面之间的尺寸差异。
作为对图 2所示滤波器的改进， 图 3和图 4示出了一种滤波器， 是相对 于图 2 所示滤波器可调频率范围较大的滤波器， 该滤波器中， 也可以具有与 图 2所示的滤波器相同的凸起 211、 凹坑 221及金属衬垫 26 , 与图 2所示的 滤波器不同的是金属屏蔽盖 23的结构， 图 2所示的滤波器的金属屏蔽盖 23 是由单块金属板构成的结构， 其上没有设置对应介质谐振器 22上表面的通孔 因此能覆盖金属腔体 21的开口，而图 3和图 4所示的滤波器的金属屏蔽盖 23 包括主盖板 231和次盖板 232, 主盖板 231固定在金属腔体 21上， 且主盖板 231上对应介质谐振器 22上表面的位置具有通孔 31 , 可以从该通孔 31暴露 出的介质谐振器 22上表面去除部分导电材料以达到对滤波器频率进行进一步 增大的目的。 通孔 31 的面积小于介质谐振器 22上表面的面积， 以使主盖板 231安装到位后有足够的面积和压力压住介质谐振器 22。 次盖板 232覆盖通 孔并固定在主盖板 231上， 以使包含主盖板 231和次盖板 232的金属屏蔽盖 23能覆盖金属腔体 21的开口。
由于通孔 31的面积小于介质谐振器 22上表面的面积， 当主盖板 231 固 定在金属腔体 21上时， 通孔 31附近的主盖板表面会与介质谐振器 22的上表 面接触， 如果介质谐振器 22高度合适， 主盖板 231会向介质谐振器 22上表 面施加向下的压紧力， 使得介质谐振器 22被卡固在在金属腔体 21 内部的底 面与金属屏蔽盖 23之间。 通孔 31的形状可以为图 3所示的圓形， 介质谐振 器 22的介质棒为圓柱体， 当通孔 31的直径小于介质棒直径时， 通孔 31的面 积小于介质谐振器 22上表面的面积， 也同样能达到稳定卡固介质谐振器 22 的目的。
如上所述， 去除介质谐振器 22上表面部分导电材料， 可以起到可以进一 步增大滤波器频率的作用， 因此当使用调谐组件 24调节频率后， 滤波器仍小 于所需的频率时， 可以使用该辅助方法调节滤波器的频率至所需频率。 当然， 本实施方式中调节滤波器频率的主要手段是： 调整调谐组件 24深入金属腔体 21 内部的调谐部分 241的长度， 如果釆用去除金属层的辅助方法增大滤波器 的频率后， 又需要减小滤波器频率的， 可以通过减少调谐部分 241 的长度来 实现， 从而达到滤波器频率双向可调的目的。
图 3和图 4所示的滤波器中， 次盖板 232的作用是封闭通孔 31 , 以提高 滤波器整体的屏蔽性能。 该滤波器中， 还可以包括密封组件 32, 密封组件 32 中包括第二柔性导电衬垫 321和纵截面形状为 L形并具有弹性的环形介质衬 垫 322, 第二柔性导电衬垫的 321表面形状与主盖板 231的表面形状匹配， 第 二柔性导电衬垫 321及主盖板 231依次覆盖金属腔体 21的开口； 环形介质衬 垫 322的第一直角边凸起 a夹设在第二柔性导电衬垫 321与主盖板 231之间， 环形介质衬垫 322的第二直角边凸起 b包围通孔 31的内壁表面。 环形介质衬 垫 322可选用硅胶或橡胶等具有较好弹性的材料。
上述柔性导电衬垫中之所以要增加 "第二" 的序号是为了与图 2 所示滤 波器中起相同作用的柔性导电衬垫在名称上进行区别， 图 2 所示滤波器中的 柔性导电衬垫前具有 "第一" 的序号。
由于第二柔性导电衬垫的 321表面形状与主盖板 231 的表面形状匹配， 使得主盖板 231覆盖金属腔体 21的开口并与金属腔体 21 固定连接时， 第二 柔性导电衬垫 321有部分表面与介质谐振器 22上表面接触， 以使介质谐振器 22上表面的金属层与金属腔体 21间形成良好的电接触。 另外， 第二柔性导电 衬垫 321能与介质谐振器 22上表面的金属层柔性接触， 因此既能防止接触部 分的金属层被划伤。
当制造工艺的精度不高时， 生产出的介质谐振器 22与设计的尺寸会有偏 差， 介质谐振器 22安装后， 其上表面可能高于也可能低于金属腔体 21开口 所在的水平面。 环形介质衬垫 322和第二柔性导电衬垫 321都具有一定的弹 性， 在安装金属屏蔽盖 23时， 环形介质衬垫 322和第二柔性导电衬垫 321产 生的弹性形变能消除介质谐振器 22上表面与金属腔体 21开口所在水平面之 间的尺寸差异， 使得金属屏蔽盖 23能紧密地覆盖金属腔体 21 的开口， 同时 使介质谐振器 22稳固地卡固在金属屏蔽盖 23与金属腔体 21内部的底面之间。
另外， 由于环形介质衬垫 322的第一直角边凸起 a夹设在导电衬垫 321 与主盖板 231之间，第二直角边凸起 b能包围通孔 31的内壁表面，主盖板 231 覆盖金属腔体 21的开口并与金属腔体 21固定连接时， 主盖板 231、 第一直角 边凸起 a和导电衬垫 321之间紧密接触， 且介质衬垫 322能保护通孔 31的内 壁表面， 在用工具对介质谐振器 22上表面的导电材料进行部分去除时， 不仅 不会损伤通孔 31的内壁表面， 而且被去除的导电材料的碎屑也不会进入主盖 板 231与介质衬垫之间。
图 5是图 3和图 4所示滤波器的一种特殊使用状态的示意图， 其中调谐 组件 24的调谐部分 241的长度 L调整为 0, 而图 3和图 4所示滤波器中调谐 组件 24的调谐部分 241的长度 L大于 0。 这种特殊的使用状态仅适用于当调 谐部分 241的长度 L为 0时， 滤波器实际频率略小于所需频率， 而当调谐部 分 241的长度 L略大于 0时， 又会使滤波器频率增大较多从而显著大于所需 频率的情况。 这时可以通过打开次盖板 232, 部分去除介质谐振器 22上表面 的导电材料， 使滤波器的频率向高频方向发生微小的变化。
图 3至图 5所示的滤波器中， 次盖板 232与主盖板 231之间可以通过调 谐组件 24固定连接。 当然调谐组件 24也可以设在主盖板 231的其它位置上， 而次盖板 232与主盖板 231之间通过其它方式实现固定连接。 本实施例中， 通过调谐组件 24固定连接次盖板 232与主盖板 231 , 可以减少滤波器的组件 数量， 从而达到降低滤波器成本的目的。
上述各实施例中， 调谐组件 24的个数可以为多个， 当滤波器结构为图 2 所示的结构时， 棒状介质谐振器 22的中心线与金属屏蔽盖 23所在的平面有 一个交点， 多个调谐组件 24优选在该平面上的以该交点为圓心的圓周 （图 6 所示的圓形虚线）上分布。 以使各调谐组件 24与介质谐振器 22的距离相同， 则各调谐组件 24对滤波器频率变化的影响相同，从而使频率调节的过程简化。 图 6中圓形虚线外围的螺钉 27用于将金属屏蔽盖 23与金属腔体 21固定连接。
当然， 调谐组件 24个数的多少、 是否需要沿图示的圓形虚线分布， 本领 域技术人员都可以根据所需的滤波器频率进行选择，每增加一个调谐组件 24, 且深入金属腔体 21 内的长度增加时， 滤波器频率会增大， 调谐组件 24与介 质谐振器 22之间的距离越近， 深入金属腔体 21 内部的长度变化时， 对滤波 器频率变化的影响越大。
上述各实施例提供的滤波器中， 介质谐振器 22上表面的导电材料可以为 图案化导电层， 图案化导电层是将导电层的某些部分去除后形成的具有图案 的导电层。 形成图案化导电层的方法可以釆用丝网印刷的方法， 通过控制图 案的形状和大小， 可以使介质谐振器 22谐振在不同的频点。
上述各实施例提供的滤波器中， 金属屏蔽盖 23与金属腔体 21之间可以 通过螺钉 27固定连接（如图 2-6所示）。 当然， 也可以釆用其它的固定连接方 式， 如焊接、 粘结等。
上述实施例提供的滤波器中，调谐组件 24不限于图 2-6所示的金属螺杆， 也可以是金属片、 介质片、 介质杆、 自锁螺钉， 或是本领域技术人员所知的 其它能深入金属腔体 21内部并能起到引起滤波器频率变化作用的装置。其中， 介质片为介电材料制成的片状调谐组件， 举例来说， 介电材料可以为陶瓷或 玻璃， 而介质杆为介电材料制成的杆状调谐组件， 举例来说， 介电材料可以 为陶瓷或玻璃。
需要说明的是： 当调谐组件 24为金属螺杆时， 一种可能的金属螺杆的结 构可以为： 金属屏蔽盖上预留供金属螺杆穿设的孔， 可以通过在金属螺杆的 伸出金属腔体 21外的部分上设置螺母， 达到将金属螺杆固定在金属屏蔽盖上 的目的； 当调谐组件 24为金属片时， 一种可能的金属片的结构可以为： 金属 屏蔽盖上预留供金属片穿设的槽， 调节完金属片深入金属腔体 21内的部分的 长度后， 可以通过在预留槽部位对金属片进行焊接， 达到固定金属片的目的， 也可以使用其它方式对金属片进行固定， 如粘结； 当调谐组件 24为自锁螺钉 时， 一种可能的自锁螺钉的结构可以为： 金属屏蔽盖上供调谐组件 24穿设的 孔的内表面具有与自锁螺钉匹配的螺紋， 旋拧自锁螺钉从而实现频率调节， 停止旋拧动作， 螺钉在轴向的位置固定， 不会发生移动， 从而实现自锁功能。
当调谐组件 24为介质片或介质杆时， 调节好插入金属腔体 21 中的深度 后， 可以釆用额外的固定单元对其进行固定， 也可通过粘结的方式直接将其 固定在金属屏蔽盖 23上。
本发明实施例还提供了一种通信模块， 例如双工器、 收发信机、 发射机、 收信机等， 其中包括上述各实施例描述的滤波器， 该通信模块由于使用了上 述实施例描述的滤波器， 生产成本可显著降低， 滤波性能也获得了显著的提 高。
以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限 于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易 想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保 护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要求 书
1、 一种滤波器， 包括具有开口的金属腔体、 介质谐振器， 其特征在于， 所 述滤波器还包括金属屏蔽盖和调谐组件； 所述金属屏蔽盖覆盖所述金属腔体的 开口并固定在所述金属腔体上， 所述介质谐振器卡固在所述金属腔体内部的底 面与所述金属屏蔽盖之间； 所述调谐组件穿设于所述金属屏蔽盖中， 所述调谐 组件的伸入所述金属腔体内部的调谐部分位于所述介质谐振器与所述金属腔体 内壁之间的空隙中， 且所述调谐部分沿垂直于所述金属腔体底面的方向上的长 度可调。
2、 根据权利要求 1所述的滤波器， 其特征在于， 所述金属腔体内部的底面 上具有凸起， 所述介质谐振器的下表面具有容纳所述凸起的凹坑。
3、 根据权利要求 1或 2所述的滤波器， 其特征在于， 还包括金属衬垫， 夹 设在所述金属腔体内部的底面与所述介质谐振器的下表面之间。
4、 根据权利要求 1-3任一项所述的滤波器， 其特征在于， 所述金属屏蔽盖 由单块金属板构成， 所述滤波器还包括第一柔性导电衬垫， 位于所述金属屏蔽 盖下方覆盖金属腔体的开口及介质谐振器的上表面。
5、 根据权利要求 4所述的滤波器， 其特征在于， 所述金属屏蔽盖的内表面 对应所述介质谐振器上表面的部分具有凹陷， 其中设有弹性介质片。
6、 根据权利要求 1-3任一项所述的滤波器， 其特征在于， 所述金属屏蔽盖 包括主盖板和次盖板， 所述主盖板固定在所述金属腔体上， 且所述主盖板上对 应所述介质谐振器上表面的位置具有通孔， 所述通孔的面积小于所述介质谐振 器上表面的面积， 所述次盖板覆盖所述通孔并固定在所述主盖板上。
7、 根据权利要求 6所述的滤波器， 其特征在于， 还包括密封组件， 其中包 括第二柔性导电衬垫和纵截面形状为 L形并具有弹性的环形介质衬垫， 所述第 二柔性导电衬垫的表面形状与所述主盖板的表面形状匹配， 所述第二柔性导电 衬垫及所述主盖板依次覆盖所述开口；
所述环形介质衬垫的第一直角边凸起夹设在所述第二柔性导电衬垫与所述 主盖板之间， 所述环形介质衬垫的第二直角边凸起包围所述通孔的内壁表面。
8、 根据权利要求 6或 7所述的滤波器， 其特征在于， 所述次盖板与所述主 盖板之间通过所述调谐组件固定连接。
9、 根据权利要求 1-8任一项所述的滤波器， 其特征在于， 所述调谐组件的 个数为多个。
10、根据权利要求 1-9任一项所述的滤波器， 其特征在于， 所述介质谐振器 上表面的导电材料为图案化导电层。
11、 根据权利要求 1-10任一项所述的滤波器， 其特征在于， 所述金属屏蔽 盖与所述金属腔体之间通过螺钉固定连接。
12、 根据权利要求 1-11任一项所述的滤波器， 其特征在于， 所述调谐组件 为金属螺杆、 金属片、 介质片、 介质杆或自锁螺钉。
13、 一种通信模块， 其特征在于， 包括权利要求 1-12任一项所述的滤波器。
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