專利名稱：一種可調(diào)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微波通信領(lǐng)域，尤其涉及到腔體濾波器，具體地說是一種可調(diào)濾波器。
技術(shù)背景 現(xiàn)有的腔體濾波器，是一個無源器件，他能在通信系統(tǒng)中濾除沒用的干擾信號，保證工作頻率范圍內(nèi)信號正常工作，并以最小的損耗通過。該濾波器是通過分布參數(shù)原理設(shè)計，通過機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)其性能指標。傳統(tǒng)的腔體濾波器相當于若干個串聯(lián)的諧振器，每個諧振器由串聯(lián)電容和電感來構(gòu)成，其中電感對應為濾波器中諧振桿的直徑，諧振桿的上表面和濾波器蓋板的內(nèi)表面相當于平板電容器的兩個極板，腔體濾波器是通過調(diào)諧螺釘來改變電容器之間的間距從而完成濾波器的調(diào)試(如圖1)。
諧振頻率的計算公式為 公式1 圖中磁場H區(qū)域可以等效為電感L，電場E區(qū)域可以等效為電容C，電容C的計算公式為 公式2 其中ε表示電場區(qū)域填充介質(zhì)材料的介電常數(shù)，S等效為電容板的面積，d等效于諧振桿與蓋板之間的間距，K為靜電力常量。傳統(tǒng)的金屬腔體濾波器要實現(xiàn)通帶的整體平移，需要每根調(diào)諧螺釘單獨調(diào)諧，工作量很大，成本很高。從公式2可以得知通過改變介電常數(shù)ε也可以更改電容量的大小，從而實現(xiàn)頻率可調(diào)的目的，但是這種方法介質(zhì)材料成本高、加工困難，損耗角對濾波器插入損耗影響大。
實用新型內(nèi)容 本實用新型的目的是為了解決上述背景技術(shù)中存在的不足，提出一種在一定頻率范圍內(nèi)頻率可調(diào)并保證濾波器性能不變的可調(diào)濾波器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種可調(diào)濾波器，由腔體、蓋板、諧振桿和調(diào)諧螺桿組成，所述腔體內(nèi)包含有至少兩個諧振腔，諧振桿分別安裝在每個諧振腔內(nèi)，其特征是，在每個諧振腔內(nèi)設(shè)置相同大小、形狀、材料和位置關(guān)系的可調(diào)金屬部件，可調(diào)金屬部件位于諧振桿與蓋板之間，每個可調(diào)金屬部件由傳動機構(gòu)集中控制同步移動，使每個諧振腔頻率同步變化。
在上述方案中，所述傳動機構(gòu)集中控制每個可調(diào)金屬部件同步移動的方向最好為沿蓋板內(nèi)表面平行的方向或沿與蓋板內(nèi)表面垂直平面平行的方向。
在上述方案中，所述可調(diào)金屬部件可以為平板狀。
在上述方案中，所述可調(diào)金屬部件還可以為折彎板狀。
上述可調(diào)金屬部件可以由片狀載體和金屬表層構(gòu)成，所述金屬表層通過包覆、電鍍或刻蝕方式附著在片狀載體表面，所述片狀載體為金屬或非金屬材料。
在上述方案中，所述平板狀可調(diào)金屬部件表面與蓋板內(nèi)表面垂直，所述傳動機構(gòu)為安裝在腔體上的且與蓋板內(nèi)表面平行的旋轉(zhuǎn)軸，每個金屬部件均垂直固定在旋轉(zhuǎn)軸上。
在上述方案中，所述平板狀可調(diào)金屬部件表面或折彎板狀可調(diào)金屬部件至少一個表面與蓋板內(nèi)表面平行，所述傳動機構(gòu)為安裝在腔體與蓋板之間的能水平移動的移動板，移動板與蓋板內(nèi)表面平行，可調(diào)金屬部件至少一個表面固定在移動板表面。
所述移動板可以為鏤空金屬板或非金屬板，其鏤空部位與諧振桿位置對應。
所述移動板位于固定在蓋板內(nèi)表面的導向槽中，移動板與固定在腔體上的步進電機相連。
本實用新型是在傳統(tǒng)金屬腔體濾波器的基礎(chǔ)上，在諧振桿與蓋板之間放置金屬片，此結(jié)構(gòu)可以等效為帶狀線傳輸線結(jié)構(gòu)，見圖2、圖3，該結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)金屬濾波器的電容部分更改為板間電容Cp及邊緣電容Cf，由于金屬片面積遠大于諧振桿與金屬板之間的間距，因此板間電容Cp對頻率調(diào)諧起主導作用。金屬片的運動使得進入電場區(qū)域的面積發(fā)生改變，從而引起板間電容發(fā)生變化來達到頻率可調(diào)的目的。
本實用新型在預先調(diào)好的情況下通過傳動機構(gòu)集中帶動每一個金屬片同步移動，實現(xiàn)濾波器通帶整體平移，從而引起每個諧振腔頻率同步變化，并且滿足濾波器頻率可調(diào)時，使得濾波器在不同的頻率下，性能指標的得到保證，實現(xiàn)了濾波器的頻率可調(diào)性。
本實用新型采用可調(diào)濾波器技術(shù)對濾波器每個諧振腔進行同步調(diào)諧，使得濾波器通帶整體移動。就同一通訊系統(tǒng)的全頻段而言，不同地區(qū)只會用到很窄的帶寬，我們稱為子頻段，本實用新型所述的可調(diào)濾波器使得子頻段濾波器在全頻段范圍內(nèi)可調(diào)，滿足不同地區(qū)使用需求，有效的提高調(diào)試效率，減少產(chǎn)品庫存種類。
本實用新型實現(xiàn)了更優(yōu)化的腔體濾波器頻率可調(diào)性的實現(xiàn)手段，它加工裝配簡單，方便可調(diào)，成本低，是腔體濾波器實現(xiàn)頻率可調(diào)的重大改進。
本實用新型可以用來設(shè)計可調(diào)濾波器、雙工器、多工器或者雙工器集成分集濾波器等結(jié)構(gòu)。

圖1是傳統(tǒng)濾波器單個諧振腔的剖視圖； 圖2是本實用新型原理結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖2的A-A剖視圖。
圖4是實施例1的縱向剖視圖 圖5是圖4的橫向剖視圖； 圖6是實施例2的縱向剖視圖； 圖7是圖6的N-N剖視圖； 圖8是圖6的P向視圖； 圖9是實施例3的縱向剖視圖。
具體實施方式
實施例1參照圖4和圖5，本實例主要由蓋板1、旋轉(zhuǎn)軸2、調(diào)諧螺桿3、腔體4、金屬片5和諧振桿6等結(jié)構(gòu)件組成，在腔體4中每個諧振腔內(nèi)設(shè)置相同大小、形狀、材料和位置關(guān)系的金屬片5，金屬片5位于諧振桿6與蓋板1之間，所述金屬片5為平板狀銅板或鋁板，其表面與蓋板1內(nèi)表面垂直，金屬片5和旋轉(zhuǎn)軸2垂直固定在一起，所述旋轉(zhuǎn)軸2安裝在腔體上且與蓋板內(nèi)表面平行。
本實施例采用垂直放置于諧振桿6與濾波器蓋板1之間金屬片5，形成一種電容微擾結(jié)構(gòu)，濾波器在初始頻段通過調(diào)諧螺桿3調(diào)好，再通過手動或者電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)，使得腔體4中每個諧振腔內(nèi)的金屬片5同步旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)濾波器通帶的整體平移。金屬片的形狀可以根據(jù)濾波器可調(diào)的頻帶寬度、調(diào)諧速度、調(diào)諧線性度等進行設(shè)計，傳動機構(gòu)是一種旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸可以根據(jù)頻率選擇金屬或者非金屬材料。
實施例2參照圖6、圖7和圖8，本實例主要由蓋板1、調(diào)諧螺桿3、腔體4、金屬片5、諧振桿6、移動板7、導軌8和步進電機9等結(jié)構(gòu)件組成，在腔體4中每個諧振腔內(nèi)設(shè)置相同大小、形狀、材料和位置關(guān)系的金屬片5，所述金屬片5為平板狀，由片狀載體和金屬表層構(gòu)成，所述金屬表層通過包覆、電鍍或刻蝕方式附著在片狀載體表面，所述片狀載體為金屬或非金屬材料。該金屬片表面與蓋板1內(nèi)表面平行，所述移動板7與蓋板內(nèi)表面平行，金屬片5表面固定在移動板7表面。所述移動板7為鏤空金屬板，其鏤空部位與諧振桿6位置對應。移動板7位于固定在蓋板內(nèi)表面的導向槽中，導向槽設(shè)置在導軌8中，導軌8固定在蓋板內(nèi)表面，移動板7可以與固定在腔體4上的步進電機9相連，也可以不與步進電機9相連，直接用手動控制。
本實施例采用水平放置于諧振桿與濾波器蓋板之間金屬片5，形成一種電容微擾結(jié)構(gòu)，濾波器在初始頻段通過調(diào)諧螺桿調(diào)好，再通過手動或者步進電機驅(qū)動移動板水平移動，使得腔體4中每個諧振腔內(nèi)金屬片5同步水平運動，從而實現(xiàn)濾波器通帶的整體平移。金屬片的形狀可以根據(jù)濾波器可調(diào)的頻帶寬度、調(diào)諧速度、調(diào)諧線性度等進行設(shè)計，移動板7也可以根據(jù)頻率選擇金屬或者非金屬材料，當移動板7選擇非金屬材料時，可以鏤空，也可以不鏤空；當移動板7選擇金屬材料時，必須鏤空。
實施例3參照圖9，本實施例結(jié)構(gòu)與實施例2基本相同，不同之處在于所述金屬片5為折彎板狀，折彎板狀金屬片中一個表面與蓋板內(nèi)表面平行并固定在移動板7表面，另一個表面朝腔體方向懸空。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)濾波器，由腔體、蓋板、諧振桿和調(diào)諧螺桿組成，所述腔體內(nèi)包含有至少兩個諧振腔，諧振桿分別安裝在每個諧振腔內(nèi)，其特征是，在每個諧振腔內(nèi)設(shè)置相同大小、形狀、材料和位置關(guān)系的可調(diào)金屬部件，可調(diào)金屬部件位于諧振桿與蓋板之間，每個可調(diào)金屬部件由傳動機構(gòu)集中控制同步移動，使每個諧振腔頻率同步變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述傳動機構(gòu)集中控制每個可調(diào)金屬部件同步移動的方向為沿蓋板內(nèi)表面平行的方向或沿與蓋板內(nèi)表面垂直平面平行的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述可調(diào)金屬部件為平板狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述可調(diào)金屬部件為折彎板狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述可調(diào)金屬部件由片狀載體和金屬表層構(gòu)成，所述金屬表層通過包覆、電鍍或刻蝕方式附著在片狀載體表面，所述片狀載體為金屬或非金屬材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述平板狀可調(diào)金屬部件表面與蓋板內(nèi)表面垂直，所述傳動機構(gòu)為安裝在腔體上的且與蓋板內(nèi)表面平行的旋轉(zhuǎn)軸，每個金屬部件均垂直固定在旋轉(zhuǎn)軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述平板狀可調(diào)金屬部件表面或折彎板狀可調(diào)金屬部件至少一個表面與蓋板內(nèi)表面平行，所述傳動機構(gòu)為安裝在腔體與蓋板之間的能水平移動的移動板，移動板與蓋板內(nèi)表面平行，可調(diào)金屬部件至少一個表面固定在移動板表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述移動板為鏤空金屬板或非金屬板，其鏤空部位與諧振桿位置對應。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可調(diào)濾波器，其特征是，所述移動板位于固定在蓋板內(nèi)表面的導向槽中，移動板與固定在腔體上的步進電機相連。
專利摘要本實用新型涉及一種可調(diào)濾波器，由腔體、蓋板、諧振桿和調(diào)諧螺桿組成，所述腔體內(nèi)包含有至少兩個諧振腔，諧振桿分別安裝在每個諧振腔內(nèi)，其特征是，在每個諧振腔內(nèi)設(shè)置相同大小、形狀、材料和位置關(guān)系的可調(diào)金屬部件，可調(diào)金屬部件位于諧振桿與蓋板之間，每個可調(diào)金屬部件由傳動機構(gòu)集中控制同步移動，使每個諧振腔頻率同步變化。本實用新型在預先調(diào)好的情況下通過傳動機構(gòu)集中帶動每一個可調(diào)金屬部件同步移動，實現(xiàn)濾波器通帶整體平移，從而引起每個諧振腔頻率同步變化，并且滿足濾波器頻率可調(diào)時，使得濾波器在不同的頻率下，性能指標的得到保證，實現(xiàn)了濾波器的頻率可調(diào)性。
文檔編號H01P1/208GK201562744SQ200920085889
公開日2010年8月25日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者楊志敏, 白云鵬 申請人:武漢凡谷電子技術(shù)股份有限公司