一種同軸腔體濾波器的製作方法

2023-09-15 06:46:55 2

本發明涉及通訊設備技術領域，特別涉及一種同軸腔體濾波器。

背景技術：

濾波器是一種頻率過濾裝置，即對需要的頻段的信號進行選擇，對不需要頻段的信號進行抑制，濾波器被廣泛用於射頻、微波等通訊領域。目前在射頻、微波頻段應用最廣泛的濾波器為同軸腔體濾波器。同軸腔體濾波器的電磁屏蔽性好、結構緊湊、通帶插損低，在有電容加載的情況下，同軸腔體濾波器的體積可以做得很小，並且具有矩形係數高、功率容量高等優點。圖1為現有技術的同軸腔體濾波器典型結構立體分解圖，圖2為現有技術的濾波器裝配後剖面圖，由圖可見現有技術同軸腔體濾波器結構主要包括濾波器殼體101、蓋板102、蓋板緊固螺釘103、諧振杆104、諧振杆固定螺釘105、調諧螺釘106、耦合螺釘107，緊定螺母108，濾波器接頭109和接頭緊固螺釘110。其中，諧振杆104通過諧振杆固定螺釘105被安裝在濾波器殼體101內腔底部，蓋板緊固螺釘將蓋板封蓋濾波器殼體形成諧振腔。在蓋板上有螺孔用於安裝調諧螺釘和耦合螺釘，將調諧螺釘擰入或擰出諧 振腔可以對諧振頻率進行調節，將耦合螺釘擰入或擰出諧振腔可以調節相鄰腔體的電磁場的耦合強弱。濾波器殼體內腔中設有薄壁，薄壁把濾波器殼體內腔分割為若干個相同或相似的小單腔。相鄰單腔之間的薄壁開有窗口，用於相鄰單腔電磁場的耦合。如圖3為濾波器殼體結構圖。現有技術同軸腔體濾波器的重量主要是濾波器外殼，濾波器越大外殼重量佔的比重越大，嚴重製約了濾波器成本控制。而且濾波器內部的腔體結構與濾波器殼體是一體的，某個腔體產生瑕疵容易導致整個產品報廢，報廢后的產品也無法重複利用。而且蓋板與濾波器殼體通過大量螺釘進行緊固，導致殼體螺孔密集，加工和裝配工藝複雜，螺釘物料成本高，大量螺釘的裝配也會增加裝配時間，降低生產效率。

故，有必要提出一種新的技術方案，以解決上述技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種無濾波器殼體、加工和裝配工藝簡單、互換性好、且可重複利用的同軸腔體濾波器。

為解決上述問題，本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種同軸腔體濾波器，所述同軸腔體濾波器包括：模塊化單腔、諧振杆、蓋板、調諧螺釘、耦合螺釘、和濾波器接頭；

其中，所述蓋板上開設有槽，所述槽用於安裝所述模塊化單腔，所述模塊化單腔上端固定在所述蓋板槽內，與所述蓋板封閉形成諧振腔；多個所述模塊化單腔拼接在一起形成相連的諧振 腔，以構成濾波器腔體；所述諧振杆設置在所述模塊化單腔內底部；所述調諧螺釘和耦合螺釘均設置在所述蓋板上，並部分伸入所述諧振腔；所述濾波器接頭固定在同軸腔體濾波器首尾兩端的模塊化單腔上。

優選的，所述諧振杆和所述模塊化單腔底部均開設有通孔，通過諧振杆緊固銷釘穿過所述諧振杆和模塊化單腔的通孔，將諧振杆安裝在模塊化單腔內底部。

優選的，所述諧振杆緊固銷釘和所述諧振杆之間設有彈簧墊片。

優選的，所述諧振杆緊固銷釘一端為錐形，一端為扁平，中間為直徑比兩端小的柱形。

優選的，在所述諧振杆緊固銷釘的錐形端開設槽。

優選的，在相鄰模塊化單腔的相鄰薄壁上開設窗口，所述窗口用於電磁場的耦合。

優選的，在所述模塊化單腔表面、蓋板封蓋模塊化單腔的內表面、諧振杆表面、調諧螺釘表面和耦合螺釘表面均設置有金屬層。

優選的，在所述濾波器腔體底部外圍設置鎖緊箍。

優選的，所述鎖緊箍為固定式或可調式鎖緊箍。

優選的，所述模塊化單腔和所述窗口一體成型。

相對現有技術，本發明提供的同軸腔體濾波器，通過將濾波器殼體做成薄壁模塊化的單腔，通過多個模塊化單腔拼接固定在蓋板上形成濾波器腔體，通過新型銷釘將諧振杆緊固在腔體底 部。相比現有技術直接從濾波器殼體中製成濾波器腔體，通過螺釘將諧振杆緊固在腔體底部的方案，本發明將濾波器殼體分解為單個薄壁腔，提高了生產效率，省掉了厚重的殼體，節約了材料，降低了重量；模塊化單腔可以靈活拆換，避免了因某個單腔結構瑕疵導致整個濾波器報廢的風險；模塊化單腔可以提前製備，需要用時立即組裝，大大縮短生產周期；舊濾波器內的模塊化單腔可以回收利用，相同型號濾波器的模塊化單腔還可以通用互換，大大提高了材料利用率，節約了資源，方便日後的設備維護；新型銷釘的安裝和拆卸簡單，固定可靠，簡化了生產工藝。

為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

【附圖說明】

圖1為現有技術提供的腔體濾波器的立體分解示意圖；

圖2為現有技術提供的腔體濾波器的裝配剖面示意圖；

圖3為現有技術提供的腔體濾波器的結構示意圖；

圖4為本發明實施例一提供的同軸腔體濾波器的立體分解示意圖；

圖5為本發明實施例一提供的同軸腔體濾波器的裝配體和縱剖面示意圖；

圖6為本發明實施例一提供的同軸腔體濾波器蓋板的結構示意圖；

圖7為本發明實施例一提供的同軸腔體濾波器的諧振杆緊 固銷釘的結構示意圖；

圖8為本發明實施例一提供的同軸腔體濾波器的中間部位薄壁單腔的結構示意圖；

圖9為本發明實施例一提供的同軸腔體濾波器的接頭處薄壁單腔的示意圖；

圖10為本發明實施例二提供的固定式腔體鎖緊箍的示意圖；

圖11為本發明實施例二提供的可調式腔體鎖緊箍的示意圖；

圖12為本發明實施例二提供的同軸腔體濾波器的裝配體和縱剖面示意圖。

【具體實施方式】

本說明書所使用的詞語「實施例」意指用作實例、示例或例證。此外，本說明書和所附權利要求中所使用的冠詞「一」一般地可以被解釋為意指「一個或多個」，除非另外指定或從上下文清楚導向單數形式。

為了說明本發明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。

實施例一

請一併參閱圖4至圖9，為本發明實施例提供的同軸腔體濾波器的結構示意圖。為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。

所述同軸腔體濾波器包括：模塊化單腔200、諧振杆201、諧振杆緊固銷釘202、彈簧墊片203、蓋板204、調諧螺釘205、耦合螺釘206、緊固螺母207和濾波器接頭208。

其中，蓋板204上開設有槽，所述槽用於安裝模塊化單腔200，蓋板204上還設有安裝調諧螺釘205和耦合螺釘206的螺孔，如圖6所示。模塊化單腔200上端通過焊接或導電膠粘接或壓嵌固定在蓋板槽內，從而與蓋板204封閉形成諧振腔。

諧振杆201和模塊化單腔200底部均開設有通孔，通過諧振杆緊固銷釘202穿過諧振杆201和模塊化單腔200的通孔，從而將諧振杆201安裝在模塊化單腔200內底部。如，諧振杆緊固銷釘202的一端可為具有槽的錐形，如圖7所示，以便穿過諧振杆201和模塊化單腔200通孔時產生壓縮變形，使諧振杆緊固銷釘202錐形頭部通過通孔。諧振杆緊固銷釘202和諧振杆201之間設有彈簧墊片203，以對諧振杆緊固銷釘202施加預緊力保持諧振杆緊固銷釘202將諧振杆201壓緊在模塊化單腔200底部。

調諧螺釘205和耦合螺釘206通過螺孔安裝在蓋板204上。將調諧螺釘205擰入或擰出諧振腔以調節諧振頻率，將耦合螺釘206擰入或擰出諧振腔以調節相鄰腔體的電磁場的耦合強弱，調節好後用緊固螺母207鎖緊。

諧振杆緊固銷釘202一端為錐形，一端為扁平，中間為直徑比兩端小的柱形，如圖7所示。在錐形端開設槽，使得錐面受壓時，錐頭能向中心發生彈性變形從而縮小錐頭直徑以通過較小的 孔，通過通孔後錐頭能恢復原來大小，從而保證銷釘無法反向通過較小的孔。

模塊化單腔200為空心長方體，橫截面可為圓形，四邊形，五邊形，六邊形等。模塊化單腔200通過薄銅板或薄鋁板衝壓形成。在相鄰模塊化單腔的相鄰薄壁上通過機械加工開設窗口209，該窗口209用於電磁場的耦合。圖8和圖9分別為中間部位和靠近濾波器接頭208處的模塊化單腔200。模塊化單腔200上端通過壓嵌固定在蓋板204槽內，從而與蓋板204密封形成諧振腔。模塊化單腔200底部設有通孔，用於安裝諧振杆201。該通孔比諧振杆緊固銷釘中間柱形直徑略大或相等，比諧振杆緊固銷釘錐頭直徑小1～3mm。

諧振杆為空心圓柱體，底部設有通孔，該通孔比諧振杆緊固銷釘中間柱形直徑略大或相等，比諧振杆緊固銷釘錐頭直徑小1～3mm。諧振杆緊固銷釘錐頭通過諧振杆通孔和模塊化單腔底部的通孔，將諧振杆緊固在模塊化單腔內底部。在諧振杆緊固銷釘和諧振杆之間還設有彈簧墊片，以對諧振杆緊固銷釘施加預緊力，保持諧振杆和模塊化單腔緊密貼合。

由於模塊化單腔的壁厚較薄，能夠增大空腔體積，提高單腔Q值。濾波器接頭208通過焊接方式固定在同軸腔體濾波器首尾兩端的模塊化單腔上。多個模塊化單腔拼接在一起形成相連的濾波器諧振腔，以構成濾波器腔體。

本實施例中，模塊化單腔表面、蓋板封蓋模塊化單腔的內表面、諧振杆表面、調諧螺釘和耦合螺釘均根據需要進行鍍銀處理， 以在上述表面形成具有優良導電性能的金屬層。

本實施例中，模塊化單腔為空心立方體，橫截面為四邊形。多個模塊化單腔組合固定在蓋板上形成諧振腔。彈性諧振杆緊固銷釘將諧振杆固定在模塊化單腔內底部。相比現有技術諧振腔與濾波器殼體一體的方案，本實施例的濾波器去掉了厚重的殼體，將一體化腔體分解為一個個單腔，有效降低了濾波器體積和質量，降低了成本；模塊化單腔可以提前製備，需要用時即可馬上組裝，縮短了生產周期；模塊化單腔可以拆換，避免了因某個諧振腔產生瑕疵而整個濾波器報廢的風險；利用彈性諧振杆緊固銷釘固定諧振杆，工藝簡單可靠，提高了生產效率。

實施例二

請一併參閱圖10至圖12，為本發明實施例二提供的同軸腔體濾波器的結構示意圖。為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。

所述同軸腔體濾波器包括：模塊化單腔300、鎖緊箍301、諧振杆302、蓋板303、調諧螺釘304、耦合螺釘305、緊固螺母306和濾波器接頭307。

其中，蓋板303上開設有槽，所述槽用於安裝模塊化單腔300，蓋板303上還設有安裝調諧螺釘304和耦合螺釘305的螺孔。模塊化單腔300上端通過焊接或導電膠粘接或壓嵌固定在蓋板槽內，從而與蓋板303封閉形成諧振腔。同時在模塊化單腔300底部外圍設置鎖緊箍301將模塊化單腔300進行鎖緊。諧振杆302通過焊接或導電銀膠粘接在模塊化單腔300內底 部。濾波器接頭307通過焊接方式固定在同軸腔體濾波器首尾兩端的模塊化單腔上。

調諧螺釘304和耦合螺釘305通過螺孔安裝在蓋板303上。將調諧螺釘304擰入或擰出諧振腔以調節諧振頻率，將耦合螺釘305擰入或擰出諧振腔以調節相鄰腔體的電磁場的耦合強弱，調節好後用緊固螺母306鎖緊。

模塊化單腔300為空心長方體，橫截面為四邊形。模塊化單腔和相鄰單腔薄壁上的窗口通過鋁合金壓鑄或者粉末冶金一體成型。模塊化單腔上端壓嵌在蓋板槽內並通過焊接或導電銀膠粘接緊固在蓋板上。

模塊化單腔底部外圍通過一鎖緊箍將模塊化單腔進行鎖緊。鎖緊箍可為固定式或可調式。鎖緊箍可用塑料材料，如，特氟龍PT FE，或者輕質金屬料，如鋁合金，製成。如圖10為固定式鎖緊箍，鎖緊箍的內面周長比濾波器的整個腔體外面周長略小，通過壓嵌套在濾波器的整個腔體底部外圍。圖11為可通過螺釘調節鬆緊的可調式鎖緊箍，鎖緊箍內面周長和濾波器的整個腔體外面周長相等，將鎖緊箍套在濾波器腔體外圍，通過螺釘擰緊鎖緊頭進行鎖緊。

諧振杆302為空心圓柱體，通過焊接或導電銀膠粘接在模塊化單腔內底部。

由於模塊化單腔壁厚較薄，濾波器接頭307通過焊接或導電膠粘接方式固定在濾波器首尾兩端的模塊化單腔上。

本實施例中，模塊化單腔表面、蓋板封蓋單腔的內表面、諧 振杆表面、調諧螺釘和耦合螺釘表面均根據需要進行先鍍銅再鍍銀處理，以在上述表面形成具有優良導電性能的金屬層。

本實施例二與實施例一基本相同，不同之處在於：

實施例一中模塊化單腔底部和諧振杆底部均設有通孔，諧振杆緊固銷釘通過這兩個通孔將諧振杆固定在模塊化單腔底部，模塊化單腔通過壓嵌方式緊固在蓋板上。而本實施例二中的模塊化單腔和諧振杆底部沒有通孔，諧振杆通過焊接或導電銀膠粘接在模塊化單腔底部，而且模塊化單腔也通過焊接或導電銀膠粘接緊固在蓋板上，同時在模塊化單腔底部外圍加裝了鎖緊箍將模塊化單腔進行鎖緊。腔體鎖緊箍可為固定式或可調式。如圖10為固定式鎖緊箍，鎖緊箍的內面周長比濾波器腔體外面周長略小，通過壓嵌套在濾波器腔體外圍。圖11為可通過螺釘調節鬆緊的可調式鎖緊箍，鎖緊箍內面周長和濾波器腔體外面周長相等，將鎖緊箍套在濾波器腔體外圍，通過螺釘擰緊鎖緊頭進行鎖緊。

實施例一中模塊化單腔通過薄銅板或薄鋁板衝壓形成，底部和諧振杆底部通孔和薄壁上的窗口通過機加的方式產生。而本實施例二中模塊化單腔通過鋁合金壓鑄或者粉末冶金形成，而且底部無通孔，薄壁上的窗口在模塊化單腔壓鑄或粉末冶金過程中一體成型。

本實施例二中的模塊化單腔和諧振杆底部沒有通孔，諧振杆和模塊化單腔、模塊化單腔和蓋板均通過焊接或導電膠粘接緊固，單腔腔體和窗口通過壓鑄或粉末冶金一體成型。如此，可以進一步簡化濾波器殼體和模塊化單腔的加工工藝，降低加工成 本。同時，省去了將諧振杆安裝在模塊化單腔內的流程，提高了生產效率。最後在組合好的模塊化單腔底部外圍通過一個鎖緊箍進行鎖緊，加強了濾波器的結構強度，保證了可靠性。

綜上所述，本發明實施例提供的同軸腔體濾波器，通過將濾波器殼體做成薄壁模塊化的單腔，通過多個模塊化單腔拼接固定在蓋板上形成濾波器腔體，通過新型銷釘將諧振杆緊固在腔體底部。相比現有技術直接從濾波器殼體中製成濾波器腔體，通過螺釘將諧振杆緊固在腔體底部的方案，本發明將濾波器殼體分解為單個薄壁腔，提高了生產效率，省掉了厚重的殼體，節約了材料，降低了重量；模塊化單腔可以靈活拆換，避免了因某個單腔結構瑕疵導致整個濾波器報廢的風險；模塊化單腔可以提前製備，需要用時立即組裝，大大縮短生產周期；舊濾波器內的模塊化單腔可以回收利用，相同型號濾波器的模塊化單腔還可以通用互換，大大提高了材料利用率，節約了資源，方便日後的設備維護；新型銷釘的安裝和拆卸簡單，固定可靠，簡化了生產工藝。

儘管已經相對於一個或多個實現方式示出並描述了本發明，但是本領域技術人員基於對本說明書和附圖的閱讀和理解將會想到等價變型和修改。本發明包括所有這樣的修改和變型，並且僅由所附權利要求的範圍限制。特別地關於由上述組件執行的各種功能，用於描述這樣的組件的術語旨在對應於執行所述組件的指定功能(例如其在功能上是等價的)的任意組件(除非另外指示)，即使在結構上與執行本文所示的本說明書的示範性實現方式中的功能的公開結構不等同。此外，儘管本說明書的特定特 徵已經相對於若干實現方式中的僅一個被公開，但是這種特徵可以與如可以對給定或特定應用而言是期望和有利的其他實現方式的一個或多個其他特徵組合。而且，就術語「包括」、「具有」、「含有」或其變形被用在具體實施方式或權利要求中而言，這樣的術語旨在以與術語「包含」相似的方式包括。

綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。