一種諧振器件的製備方法
2023-04-26 08:33:56 1
一種諧振器件的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種諧振器件的製備方法，包括如下步驟：S1.準備介質諧振子；S2.在所述介質諧振子表面通過濺射工藝鍍上導體層，得到諧振子。該諧振子既有介質諧振子的高Q值和功率高的特點，又兼具有金屬諧振子的體積小、諧振頻率低的優點；而相對於化學電鍍上的導體層，採用濺射電鍍得到的高光潔度的表面，有利於電磁波在導體層中諧振，減少振蕩損耗，諧振子的整體Q值高。
【專利說明】一種諧振器件的製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及諧振器件，更具體地說，涉及一種諧振器件的製備方法。
【背景技術】
[0002] 諧振器件包括諧振子、諧振腔、腔體濾波器等，其關鍵參數包括諧振頻率、平均功 率、Q值等，其中諧振子的性能是關鍵。現有的諧振子主要包括介質諧振子和金屬諧振子， 介質諧振子通常是由微波介質陶瓷製成的介質筒，金屬諧振子則通常是銅製的金屬筒。前 者Q值高，耐高功率，但諧振頻率較高，體積大；而後者諧振頻率低，體積小，但是Q值很低， 且不耐高功率，容易擊穿。因此如果獲得一種諧振子，即具有二者的優點，同時儘可能地避 開二者的缺點，是值得研發的新產品。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種Q值高、耐高功率且諧振 頻率低、體積小的諧振器件的製備方法。
[0004] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：構造一種諧振器件的製備方法，包 括如下步驟：
[0005] S1、準備介質諧振子；
[0006] S2、在所述介質諧振子表面通過濺射工藝鍍上導體層，得到諧振子。
[0007] 在本發明所述的製備方法中，步驟S1具體包括如下步驟：
[0008] S11、製備介質諧振子；
[0009] S12、對所述介質諧振子表面做清潔處理。
[0010] 在本發明所述的製備方法中，所述步驟S12中對所述介質諧振子表面做清潔處理 是去除其表面的灰塵、油汙和水分。
[0011] 在本發明所述的製備方法中，所述介質諧振子的介質為介電常數大於1的材料。
[0012] 在本發明所述的製備方法中，所述介質為陶瓷。
[0013] 在本發明所述的製備方法中，所述步驟S2具體包括如下步驟：
[0014] S21、固定介質諧振子並放入濺射設備中；
[0015] S22、啟動所述濺射設備進行濺射，在所述介質諧振子表面鍍上導體層，得到諧振 子。
[0016] 在本發明所述的製備方法中，所述導體層的厚度大於1納米。
[0017] 在本發明所述的製備方法中，所述導體層的厚度在5?500000納米之間。
[0018] 在本發明所述的製備方法中，所述導體層的厚度在1000?10000納米之間。
[0019] 在本發明所述的製備方法中，所述諧振子鍍上導體層後的表面粗糙度的輪廓算術 平均偏差小於1微米。
[0020] 在本發明所述的製備方法中，所述諧振子鍍上導體層後的表面粗糙度的輪廓算術 平均偏差小於0.4微米。
[0021] 在本發明所述的製備方法中，所述諧振子鍍上導體層後的表面粗糙度的輪廓算術 平均偏差小於0.1微米。
[0022] 在本發明所述的製備方法中，所述導體層的材料為金屬。
[0023] 在本發明所述的製備方法中，所述金屬為金、銀、銅或者含有金、銀、銅中一種或多 種的合金。
[0024] 在本發明所述的製備方法中，所述導體層的材料為非金屬材料。
[0025] 在本發明所述的製備方法中，所述非金屬材料為銦錫氧化物、摻鋁氧化鋅、導電石 墨或碳納米管。
[0026] 在本發明所述的製備方法中，所述製備方法在步驟S2後還包括以下步驟：
[0027] S3、將所述諧振子固定在諧振腔中，封閉諧振腔。
[0028] 在本發明所述的製備方法中，所述製備方法在步驟S3後海包括以下步驟：
[0029] S4、利用諧振腔上的調諧螺杆進行調諧，達到目標值，得到濾波器。
[0030] 在本發明所述的製備方法中，所述介質諧振子表面為所述介質諧振子的側表面。
[0031] 實施本發明的諧振器件的製備方法，具有以下有益效果：該諧振子既有介質諧振 子的高Q值和功率高的特點，又兼具有金屬諧振子的體積小、諧振頻率低的優點；而相對於 化學電鍍上的導體層，採用濺射電鍍得到的高光潔度的表面，有利於電磁波在導體層中諧 振，減少振蕩損耗，諧振子的整體Q值高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032] 下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：
[0033] 圖1是本發明第一實施例製得的諧振子的結構示意圖；
[0034] 圖2是本發明第二實施例製得的諧振子的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035] 本發明涉及一種諧振器件的製備方法，採用該方法製得的諧振器件具有很好的性 能，尤其是Q值高。
[0036] 第一實施例：
[0037] 本實施例中所需製備的諧振器件為諧振子，其具體步驟如下：
[0038] S1、準備介質諧振子，該介質諧振子為介電常數為30的陶瓷材料，主要成分為鈦 酸鋇；
[0039] S2、在介質諧振子表面通過濺射工藝鍍上導體層，導體層為金屬銅，厚度為1納 米，導體層的表面粗糙度為輪廓算術平均偏差Ra小於1微米，具體為0. 8微米，得到合格的 諧振子，如圖1所示。
[0040] 在介質諧振子表面鍍金屬，尤其是沿圓筒形介質諧振子的側表面也即外圓柱面鍍 滿一層該導體層，優選所述導體層為圓柱環形，從而可獲得類似金屬諧振子的電磁場模式 (鍍在介質諧振子頂面或底面則很難實現該效果)，使得該諧振子既有介質諧振子的高Q值 和功率高的特點，又兼具有金屬諧振子的體積小、諧振頻率低的優點，從而成為一類可滿足 更苛刻條件的諧振子。
[0041] 而採用濺射工藝鍍上的導體層，表面粗糙度低，可低至輪廓算術平均偏差Ra小於 1微米。相對於化學電鍍上的導體層，這種濺射電鍍得到的高光潔度的表面，有利於電磁波 在導體層中諧振，減少振蕩損耗，諧振子的整體Q值高，可達到3000。
[0042] 第二實施例：
[0043] 本實施例中所需製備的諧振器件為諧振子，其具體步驟如下：
[0044] S11、製備介質諧振子，介質諧振子為介電常數為45的陶瓷材料，主要成分為鈦酸 鍶鋇，該介質諧振子為頂部帶有圓環形盤的圓筒形，如圖2所示；
[0045] S12、對介質諧振子表面做清潔處理，主要是除去介質諧振子表面的灰塵、油汙和 水分；
[0046] S2、在介質諧振子表面通過濺射工藝鍍上導體層，導體層為金屬銀，厚度為5納 米，導體層的表面粗糙度的輪廓算術平均偏差Ra為0. 4微米，得到合格的諧振子，如圖2所 /_J、1 〇
[0047] 通過對介質諧振子表面進行清潔處理，可以進一步提高導體層的附著力和表面光 潔度。該實施例得到的諧振子Q值為3200。
[0048] 第三實施例：
[0049] 本實施例中所需製備的諧振器件為諧振子，其具體步驟如下：
[0050] S11、製備介質諧振子，介質諧振子為介電常數為5的介質材料，主要成分為聚四 氟乙烯，該介質諧振子為圓筒形，如圖1所示；
[0051] S12、對介質諧振子表面做清潔處理，主要是除去介質諧振子表面的灰塵、油汙和 水分；
[0052] S21、利用夾具將介質諧振子固定並放入濺射設備中；
[0053] S22、啟動所述濺射設備進行濺射，在所述介質諧振子表面鍍上導體層，該導體層 為銀，厚度為1000納米，表徵表面粗糙度的輪廓算術平均偏差Ra為0. 1微米，得到諧振子， 其Q值為3300。
[0054] 第四實施例：
[0055] 本實施例中所需製備的諧振器件為具有諧振子的諧振腔，其具體步驟如下：
[0056] S11、製備介質諧振子，介質諧振子為介電常數為3的介質材料，主要成分為環氧 樹脂，該介質諧振子為圓筒形，如圖1所示；
[0057] S12、對介質諧振子表面做清潔處理，主要是除去介質諧振子表面的灰塵、油汙和 水分；
[0058] S21、利用夾具將介質諧振子固定並放入濺射設備中；
[0059] S22、啟動所述濺射設備進行濺射，在所述介質諧振子表面鍍上導體層，該導體層 為銀，厚度為10000納米，表徵表面粗糙度的輪廓算術平均偏差Ra為0. 06微米，得到諧振 子，其Q值為3500 ;
[0060] S3、將所述諧振子固定在空的諧振腔中並封閉，即得到所需的諧振腔。
[0061] 第五實施例：
[0062] 本實施例中所需製備的諧振器件為具有諧振子的濾波器，其具體步驟如下：
[0063] S11、製備介質諧振子，介質諧振子為介電常數為3的介質材料，主要成分為環氧 樹脂，該介質諧振子為圓筒形，如圖1所示；
[0064] S12、對介質諧振子表面做清潔處理，主要是除去介質諧振子表面的灰塵、油汙和 水分；
[0065] S21、利用夾具將介質諧振子固定並放入濺射設備中；
[0066] S22、啟動所述濺射設備進行濺射，在所述介質諧振子表面鍍上導體層，該導體層 為銀，厚度為500000納米，表徵表面粗糙度的輪廓算術平均偏差Ra為0. 032微米，得到諧 振子，Q值為3580 ;
[0067] S3、將所述諧振子固定在空的諧振腔中並封閉，即得到所需的諧振腔；
[0068] S4、利用諧振腔上的調諧螺杆進行調諧，達到目標值，得到濾波器。
[0069] 在介質諧振子表面尤其是外圓柱面上濺射導體層能有效降低諧振頻率，在實現相 同諧振頻率的條件下體積可大大減小同時耐高功率，因而本發明製得的諧振子具有諸多優 點，應用在相應的諧振腔和濾波器中可同時大大減小諧振腔和濾波器的體積。
[0070] 採用濺射工藝相對於化學電鍍，具有汙染少、用料省的優點，同時由於諧振子表面 的光潔度高，有利於電磁波在導體層中諧振，從而減小Q值損耗，獲得體積小、Q值高的諧振 子及其諧振腔和濾波器。
[0071] 本發明中，介質諧振子的介質並不僅限於上述實施例中的材料，只要介電常數大 於1的材料均可。導體層的材料為任意可導電且能夠用濺射工藝鍍到介質諧振子表面上的 材料，可以為上述金、銀、銅，也可以是含有金、銀、銅中一種或多種的合金。導體層的材料還 可以為非金屬材料，例如銦錫氧化物、摻鋁氧化鋅、導電石墨或碳納米管等。
[0072] 導體層的厚度大於1納米，優選在5?500000納米之間，進一步優選為1000? 10000納米之間。諧振子鍍上導體層後的表面粗糙度的輪廓算術平均偏差小於1微米，優選 小於0. 4微米，最佳為小於0. 1微米。這種粗糙度採用濺射工藝通常都是能實現的。
[0073] 上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體 實施方式，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員 在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可做出很多 形式，這些均屬於本發明的保護之內。
【權利要求】
1. 一種諧振器件的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟： 51、 準備介質諧振子； 52、 在所述介質諧振子表面通過濺射工藝鍍上導體層，得到諧振子。
2. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，步驟S1具體包括如下步驟： 511、 製備介質諧振子； 512、 對所述介質諧振子表面做清潔處理。
3. 根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟S12中對所述介質諧振子表 面做清潔處理是去除其表面的灰塵、油汙和水分。
4. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述介質諧振子的介質為介電常數 大於1的材料。
5. 根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，所述介質為陶瓷。
6. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟S2具體包括如下步驟： 521、 固定介質諧振子並放入濺射設備中； 522、 啟動所述濺射設備進行濺射，在所述介質諧振子表面鍍上導體層，得到諧振子。
7. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述諧振子鍍上導體層後的表面粗 糙度的輪廓算術平均偏差小於1微米。
8. 根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述諧振子鍍上導體層後的表面粗 糖度的輪廓算術平均偏差小於〇. 4微米。
9. 根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述諧振子鍍上導體層後的表面粗 糙度的輪廓算術平均偏差小於〇. 1微米。
10. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述製備方法在步驟S2後還包括以 下步驟： 53、 將所述諧振子固定在諧振腔中，封閉諧振腔。
11. 根據權利要求10所述的製備方法，其特徵在於，所述製備方法在步驟S3後海包括 以下步驟： 54、 利用諧振腔上的調諧螺杆進行調諧，達到目標值，得到濾波器。
12. 根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述介質諧振子表面為所述介質諧 振子的側表面。
【文檔編號】H03H3/02GK104113296SQ201310135255
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月18日 優先權日:2013年4月18日
【發明者】劉若鵬, 金曦 申請人:深圳光啟創新技術有限公司