諧振器、濾波器及諧振器的裝配方法與流程

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于基站的雙工濾波器的te模(橫電模)介質(zhì)加載金屬的諧振器及其裝配方法和使用該方法研制的濾波器。

背景技術(shù)：

在基站的雙工濾波器中，通常采用金屬諧振器。金屬諧振器通常采用金屬同軸諧振腔，主要由密封蓋板、調(diào)諧螺釘、金屬腔體、金屬諧振柱組成，在密封蓋板上設(shè)置有通孔，將調(diào)諧螺釘通過密封蓋板上的通孔，旋入腔體內(nèi)部對(duì)金屬諧振器的頻率進(jìn)行調(diào)諧，其原理是：調(diào)諧螺釘與密封蓋板之間形成一電容，通過調(diào)整調(diào)諧螺釘與密封蓋板之間的距離，改變?cè)撾娙萑葜荡笮?，進(jìn)而改變金屬諧振器的頻率。在一定調(diào)整范圍內(nèi)，調(diào)整調(diào)諧螺釘與密封蓋板之間的距離越小，金屬諧振器的頻率越低。

根據(jù)金屬同軸諧振腔工作原理，金屬諧振器在正常工作時(shí)，金屬諧振柱上端面存在高電場分布，電場主要分布在金屬諧振柱頂部的諧振盤與密封蓋板之間。如果金屬諧振柱的上端面與密封蓋板距離太近，會(huì)造成場強(qiáng)過高，導(dǎo)致功率打火。因此，金屬濾波器中諧振柱上表面與密封蓋板之間的間距是雙工濾波器功率容量設(shè)計(jì)的一個(gè)重要尺寸，而如何在更小間距前提下達(dá)到更高的功率容量成為金屬濾波器的重點(diǎn)研究方向。

為了減少濾波器體積，目前采用的一種解決方案是介質(zhì)諧振器，其原理是：利用電磁波在高介電常數(shù)物質(zhì)中傳播時(shí)其波長可以縮短這一理論，采用介質(zhì)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬材料制成諧振器，在相同指標(biāo)下，介質(zhì)諧振器制成的濾波器的體積可以縮小。但介質(zhì)諧振器存在成本高、材料一致性差、零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜、安裝工藝難度大等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種諧振器、濾波器及諧振器的裝配方法， 旨在提高濾波器的功率容量并有效壓縮濾波器的體積。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種諧振器，包括：金屬腔體、密封蓋板，以及位于所述金屬腔體內(nèi)、由上至下依次設(shè)置的介質(zhì)諧振盤、金屬諧振盤和金屬諧振柱，其中：

密封蓋板扣合在所述金屬腔體上端面以密封金屬腔體；

所述金屬諧振柱固定在所述金屬腔體底部；

所述金屬諧振盤的下表面與所述金屬諧振柱的上端面緊密連接；

所述介質(zhì)諧振盤的下表面與所述金屬諧振盤的上表面緊密連接；

所述密封蓋板上設(shè)有調(diào)諧螺桿，用以通過密封蓋板上的通孔，旋入金屬腔體內(nèi)部對(duì)金屬諧振柱的頻率進(jìn)行調(diào)諧。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)諧振盤為介電常數(shù)大于金屬的薄片。

優(yōu)選地，所述金屬諧振盤為良性導(dǎo)電金屬薄片，或者，所述金屬諧振盤為設(shè)置在所述介質(zhì)諧振盤下表面的金屬鍍層。

優(yōu)選地，所述金屬諧振盤為鍍銀的薄片或銅片。

優(yōu)選地，所述金屬諧振柱下表面采用螺釘緊固在金屬腔體底部；和/或，所述介質(zhì)諧振盤下表面與所述金屬諧振盤采用焊接或被銀方式緊密連接；和/或，所述金屬諧振盤下表面采用焊接方式與所述金屬諧振柱緊密連接。

優(yōu)選地，所述金屬諧振柱為頂部開口的中空的筒狀結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例還提出一種濾波器，包括一個(gè)或多個(gè)如上所述的諧振器。

本發(fā)明實(shí)施例還提出一種諧振器的裝配方法，包括以下步驟：

將介質(zhì)諧振盤下表面緊密連接在金屬諧振盤上；

將金屬諧振盤與金屬諧振柱緊密連接；

將金屬諧振柱固定在金屬腔體底部；

將調(diào)諧螺桿穿過密封蓋板上的通孔旋進(jìn)金屬腔體內(nèi)部以對(duì)諧振器的頻率進(jìn)行調(diào)諧；

將密封蓋板與金屬腔體上表面緊密連接，用于密封金屬腔體。

本發(fā)明實(shí)施例提出的一種諧振器、濾波器及諧振器的裝配方法，該諧振 器包括：金屬腔體、扣合在金屬腔體上端面的密封蓋板，以及位于金屬腔體內(nèi)、由上至下依次設(shè)置的介質(zhì)諧振盤、金屬諧振盤和金屬諧振柱，密封蓋板上設(shè)有調(diào)諧螺桿，用以通過密封蓋板上的通孔，旋入金屬腔體內(nèi)部對(duì)金屬諧振柱的頻率進(jìn)行調(diào)諧，本發(fā)明依據(jù)介質(zhì)諧振盤與密封蓋板之間不存在強(qiáng)電場分布的特性，結(jié)合金屬諧振柱材質(zhì)的一致性和零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的簡便性、裝配的易操作性，從而提升濾波器功率容量，同時(shí)降低整個(gè)濾波器的高度，有效壓縮濾波器的體積。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)金屬諧振器的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)te模介質(zhì)諧振器的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3是本發(fā)明諧振器的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖4是本發(fā)明介質(zhì)諧振盤和金屬諧振盤的裝配示意圖；

圖5是本發(fā)明介質(zhì)諧振盤和金屬諧振盤的裝配后示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例諧振器的裝配流程示意圖。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例方案主要是依據(jù)介質(zhì)諧振盤與密封蓋板之間不存在強(qiáng)電場分布的特性，結(jié)合金屬諧振柱材質(zhì)的一致性和零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的簡便性、裝配的易操作性，從而提升濾波器功率容量，同時(shí)降低整個(gè)濾波器的高度，有效壓縮濾波器的體積。

首先介紹一下現(xiàn)有的金屬諧振器和te模介質(zhì)諧振器的結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，通常金屬諧振器主要由密封蓋板101、調(diào)諧螺釘102、金屬腔體103、金屬諧振柱104組成，金屬諧振柱104頂部設(shè)有諧振盤1041，其中：

金屬諧振柱104下表面通過螺釘緊固或其他方式緊密連接在金屬腔體103 上，密封蓋板101與金屬腔體103頂部通過螺釘進(jìn)行密封，形成一個(gè)密閉腔體。調(diào)諧螺釘102通過密封蓋板101上的通孔，旋入金屬腔體103內(nèi)部對(duì)金屬諧振器的頻率進(jìn)行調(diào)諧。

根據(jù)金屬同軸諧振腔工作原理，金屬諧振器在正常工作時(shí)，金屬諧振柱104上端面存在高電場分布，電場主要分布在金屬諧振柱104頂部的諧振盤1041與密封蓋板101之間。如果金屬諧振柱104頂部的諧振盤1041的上端面與密封蓋板101距離太近，會(huì)造成場強(qiáng)(電場強(qiáng)度)過高，導(dǎo)致功率打火。因此，金屬濾波器中諧振柱104上表面與密封蓋板101之間的間距是雙工器功率容量設(shè)計(jì)的一個(gè)重要尺寸，而如何在更小間距前提下達(dá)到更高的功率容量成為金屬濾波器的重點(diǎn)研究方向。

如圖2所示，通常te模介質(zhì)諧振器主要由密封蓋板201、介質(zhì)調(diào)諧盤202、金屬腔體203、介質(zhì)諧振柱204、金屬底座205組成。其中：

介質(zhì)諧振柱204為中空的筒狀結(jié)構(gòu)，介質(zhì)諧振柱204的下表面通過焊接或其他方式緊密連接在金屬底座205上，金屬底座下表面通過螺釘緊固或其他方式方式緊密連接在金屬腔體203上，密封蓋板201與金屬腔體203通過螺釘進(jìn)行密封，形成一個(gè)密閉腔體。介質(zhì)調(diào)諧盤202通過密封蓋板201上的通孔在金屬腔體203內(nèi)部對(duì)介質(zhì)諧振器的頻率進(jìn)行調(diào)諧。其原理是：介質(zhì)調(diào)諧盤202下表面與密封蓋板201上表面之間形成一電容，通過調(diào)整介質(zhì)調(diào)諧盤202與密封蓋板201之間的距離，改變?cè)撾娙萑葜荡笮?，進(jìn)而改變諧振器的頻率。

根據(jù)te模介質(zhì)諧振腔的工作原理，介質(zhì)詣?wù)衿髟谡９ぷ鲿r(shí)，介質(zhì)諧振柱204上下端面及金屬腔體203內(nèi)部不存在高電場分布，電場強(qiáng)度主要分布在介質(zhì)諧振柱204的內(nèi)部靠近諧振柱中心孔圓周邊，通常，電場強(qiáng)度呈柱狀分布，從中心孔的內(nèi)表面到外表面，場強(qiáng)越來越小。因此，與金屬諧振腔不同，te模介質(zhì)諧振柱204的頂端與密封蓋板201之間的間距，對(duì)介質(zhì)諧振腔的功率容量影響較小。但te模介質(zhì)諧振器存在成本高、材料一致性差、零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜、安裝工藝難度大等缺點(diǎn)。

鑒于此，本實(shí)施例方案將金屬諧振柱和介質(zhì)諧振柱的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)一種全新類型的介質(zhì)加載金屬的諧振柱。

具體地，參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例介質(zhì)加載金屬的諧振器的結(jié)構(gòu)剖視圖。

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種諧振器，包括：金屬腔體305、密封蓋板301，以及位于所述金屬腔體305內(nèi)、由上至下依次設(shè)置的介質(zhì)諧振盤303、金屬諧振盤304和金屬諧振柱306，密封蓋板301扣合在所述金屬腔體305上端面以密封金屬腔體305，其中：

所述金屬諧振柱306固定在所述金屬腔體305底部；

所述金屬諧振盤304的下表面采用焊接或其他方式與所述金屬諧振柱306的上端面緊密連接；

所述介質(zhì)諧振盤303的下表面與所述金屬諧振盤304的上表面采用焊接或被銀(其中，被銀是指在介質(zhì)表面覆蓋一層銀，其覆蓋方式包括但不限于電鍍、焊接、粘接等)或其他方式緊密連接；

所述密封蓋板301上設(shè)有調(diào)諧螺桿302，用以通過密封蓋板301上的通孔，旋入金屬腔體305內(nèi)部對(duì)諧振器的頻率進(jìn)行調(diào)諧。其原理是：調(diào)諧螺桿302與密封蓋板301之間形成一電容，通過調(diào)整調(diào)諧螺桿302與密封蓋板301之間的距離，改變?cè)撾娙萑葜荡笮。M(jìn)而改變諧振器的頻率。

其中，所述介質(zhì)諧振盤303為介電常數(shù)大于金屬的任何材質(zhì)的薄片。

所述金屬諧振盤304為導(dǎo)電性良好的金屬薄片，優(yōu)先為鍍銀的薄片，也可以采用銅片，或者，所述金屬諧振盤304為設(shè)置在所述介質(zhì)諧振盤303下表面的金屬鍍層。

本實(shí)施例介質(zhì)諧振盤303和金屬諧振盤304結(jié)構(gòu)相同，可以包括盤體，盤體設(shè)有中間孔。介質(zhì)諧振盤303與金屬諧振盤304的裝配結(jié)構(gòu)可以如圖4及圖5所示，介質(zhì)諧振盤303下表面與金屬諧振盤304下表面通過焊接或其他方式緊密連接在一起。

所述金屬諧振柱306為頂部開口的中空的筒狀結(jié)構(gòu)。

整個(gè)介質(zhì)加載金屬諧振器的裝配過程為：

首先將介質(zhì)諧振盤303下表面采用焊接或被銀或使用其他方式緊密連接在金屬諧振盤304上，再將金屬諧振盤304采用焊接或其他方式與金屬諧振柱306緊密連接；

然后將金屬諧振柱306采用螺釘緊固或其他方式固定在金屬腔體305底 部；調(diào)諧螺桿302穿過密封蓋板301上的通孔進(jìn)入所述金屬腔體305內(nèi)部對(duì)頻率進(jìn)行調(diào)諧；

最后，密封蓋板301采用螺釘緊固或其他方式與金屬腔體305上表面緊密連接，用于密封金屬腔體305。

介質(zhì)加載金屬諧振柱306裝配完成后，介質(zhì)諧振盤303上表面與密封蓋板301之間的場強(qiáng)較低，根據(jù)電磁場理論，這樣更有利于降低腔高，提升濾波器功率容量。

本發(fā)明實(shí)施例依據(jù)介質(zhì)諧振盤303與密封蓋板301之間不存在強(qiáng)電場分布的特性，結(jié)合金屬諧振柱306材質(zhì)的一致性和零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的簡便性、裝配的易操作性，從而提升濾波器功率容量，同時(shí)降低整個(gè)濾波器的高度。

裝配完成后，介質(zhì)諧振盤303下表面與金屬諧振盤304上表面完全吻合重疊緊密接觸。

本發(fā)明實(shí)施例提供的介質(zhì)加載金屬諧振器，可以保證諧振器所在諧振腔及濾波器性能穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)工藝簡單，同時(shí)提升濾波器功率容量，減小濾波器體積。

本發(fā)明還提供一種介質(zhì)加載金屬的濾波器。

本發(fā)明實(shí)施例提供的介質(zhì)加載金屬的濾波器包括一個(gè)或多個(gè)如上述實(shí)施例中由密封蓋板、調(diào)諧螺桿、介質(zhì)諧振盤、金屬諧振盤、金屬腔體、金屬諧振柱等構(gòu)成的介質(zhì)加載金屬諧振器。介質(zhì)加載金屬濾波器由一個(gè)或多個(gè)介質(zhì)加載金屬諧振器連接在一起形成一個(gè)多階介質(zhì)加載金屬濾波器。

如圖6所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例提出一種諧振器的裝配方法，包括：

步驟s1，將介質(zhì)諧振盤下表面緊密連接在金屬諧振盤上；

步驟s2，將金屬諧振盤與金屬諧振柱緊密連接；

步驟s3，將金屬諧振柱固定在金屬腔體底部；

步驟s4，將調(diào)諧螺桿穿過密封蓋板上的通孔旋進(jìn)金屬腔體內(nèi)部以對(duì)諧振器的頻率進(jìn)行調(diào)諧；

步驟s5，將密封蓋板與金屬腔體上表面緊密連接，用于密封金屬腔體。

當(dāng)然，本發(fā)明介質(zhì)加載金屬諧振器的裝配方法包含不但不限于上述五個(gè) 步驟。

對(duì)于本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案及其構(gòu)思對(duì)雙工器、濾波器以組合或更換，設(shè)計(jì)出其它組合結(jié)構(gòu)的雙工、濾波器一體化模塊，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求保護(hù)范圍。

本發(fā)明依據(jù)介質(zhì)諧振盤與密封蓋板之間不存在強(qiáng)電場分布的特性，結(jié)合金屬諧振柱材質(zhì)的一致性和零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的簡便性、裝配的易操作性，從而提升濾波器功率容量，同時(shí)降低整個(gè)濾波器的高度，有效壓縮濾波器的體積。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。