超高頻超小型螺旋濾波器的製作方法

2023-05-12 21:26:26

專利名稱：超高頻超小型螺旋濾波器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線電元器件，尤其涉及一種工作在超高頻波段的移動通訊機中的預選濾波器。
工作於超高頻波段的移動通訊機中的預選濾波器是一個重要器件，它要求插入損耗小、通帶窄、體積小、目前一般均採用介質濾波器。介質濾波器雖具有體積小，通帶窄的優點，但其中心頻率不可調，給用戶帶來許多不便。螺旋濾波器早在本世紀50年代就已問世，但當它工作在高於700MHz以上的波段時，由於分布參量的影響，螺旋濾波器的各種經驗設計公式均不再適用。

圖1所示為傳統的螺旋濾波器，(1)為諧振腔，(2)為輸入(出)線抽頭，(3)為調諧螺釘，(4)為螺旋線，(5)為螺旋線接地端。它具有下述缺點(1)其輸入(出)線抽頭在螺旋管的徑向抽取，使得濾波器在使用中與印刷電路的連接極其不便；(2)螺旋線接地點處於磁場最集中的諧振腔底壁，會使表面電流損耗增大，影響了腔體無載Q值的提高；(3)由於螺旋線與抽頭的接點焊接時具有一定的體積，往往大於螺旋線直徑，並且很難控制其大小，這必然會導致螺旋線密繞時的不均勻而引起濾波器電氣參數的改變。上述結構缺陷也使得超小型濾波器用於超高頻波段時，設計和製作十分困難，而難以實現。
本實用新型的目的在於提供一種中心頻率可調，並且可取代介質濾波器的超小型螺旋濾波器，它應同時具備介質濾波器的插入損耗小、通帶窄、體積小及螺旋濾波器的中心頻率可調，結構簡單等優點。
本實用新型由諧振腔(1)、輸入(出)線抽頭(2)、調諧螺釘(3)、螺旋線(4)及螺旋線接地端(5)構成，其結構示意圖如圖2所示。其中輸入(出)線抽頭可沿螺旋線繞制的螺旋管軸向抽取。螺旋線接地點可位於諧振腔側壁，根據需要，螺旋線與輸入(出)線抽頭的接點可處於螺旋管直徑的任意一匝螺旋線上。
圖2為本實用新型的結構示意圖；圖3為本實用新型輸入(出)線抽頭的一種抽取方式，(a)為正視圖，(b)為側視圖；圖4為本實用新型的一種實施方案示意圖。
本實用新型在實施中根據需要，可採用至少2個以上的多腔體結構。在圖4所示的實施例中，發明人採用的是中心頻率為1000MHz的雙腔體結構濾波器，每個諧振腔內壁間隙D可為7mm，諧振腔高度H可為11mm，螺旋管內徑φ可約為2.5mm，可採用直徑為1mm的漆包線密繞而成，輸入(出)線抽頭至接地點及開路點的匝數分別取為n2＝1.5匝，n1＝8匝。在該方案中，螺旋線與輸入(出)線抽頭的接點位於通過螺旋管中部的最後一匝螺旋線上。依此方案製成的濾波器經測試，其特性阻抗為50Ω，插入損耗＜2dB，3dB帶寬為15MHz，40dB帶寬為300MHz，帶外衰減≥35dB，帶內波動≤0.2dB，中心頻率在±35MHz的範圍內可調。該實施例的幾何尺寸非常小，僅為14.8×7×11mm3，與介質濾波器的幾何尺寸相近。
本實用新型一反傳統螺旋濾波器的結構設計，其獨特的結構使得它與印刷電路的連接十分方便，並使螺旋線在密繞時保持了線間間距的均勻一致。接地點位於諧振腔側壁上，則直接減小了表面電流損耗而提高了腔體的無載Q值。本實用新型所具有的結構簡單、易於生產、性能價格比高等優點，是介質濾波器難以比擬的。本實用新型無論是體積，重量，還是電氣參數，各方面性能完全滿足移動通信機中預選濾波器的要求，具有良好的應用前景及優越的市場競爭能力。
權利要求1.一種工作於超高頻波段的超小型螺旋濾波器，由諧振腔(1)、輸入(出)線抽頭(2)、調諧螺釘(3)及螺旋線(4)構成，其特徵在於輸入(出)線抽頭沿螺旋管軸向抽取，螺旋線接地點位於諧振腔側壁，螺旋線與輸入(出)線抽頭的接點可處於通過螺旋管直徑的任意一匝螺旋線上。
2.如權利要求1所述的濾波器，其特徵在於所述的螺旋線與輸入(出)線抽頭的接點，位於通過螺旋管直徑的最後一匝螺旋線上。
3.如權利要求1或權利要求2所述的濾波器，其特徵在於可採用至少2個以上的多腔體結構。
4.如權利要求1或權利要求2所述的濾波器，其特徵在於諧振腔內壁間隙D可為7mm，諧振腔高度H可為11mm，螺旋管內徑φ可為2.5mm，可採用直徑1mm漆包線密繞而成，輸入(出)線抽頭至接地點及開路點的匝數可分別為n1＝1.5匝，n2＝8匝。
5.如權利要求1所述的濾波器，其特徵在於諧振腔可採用至少2個以上的多腔體結構，沿螺旋管軸向抽取的輸入(出)線抽頭接點位於通過螺旋管直徑的最後一匝螺旋線上，諧振腔內壁間隙D可為7mm，諧振腔高度H可為11mm，螺旋管內徑φ可為2.5mm，可採用直徑1mm漆包線密繞而成，輸入(出)線抽頭至接地點及開路點的匝數可分別為n1＝1.5匝，n2＝8匝。
專利摘要一種工作於超高頻波段的移動通信機中的中心頻率可調、插入損耗小、通帶窄的超小型螺旋濾波器，其輸入(出)線抽頭沿螺旋管軸向抽取，螺旋線接地點位於諧振腔側壁，螺旋線與抽頭的接點處於通過螺旋管中部的任意一匝螺旋線上。該濾波器的幾何尺寸與介質濾波器相近，可做為工作於超高頻波段的移動通信機中的預選濾波器。
文檔編號H04B1/16GK2185955SQ9323931
公開日1994年12月21日 申請日期1993年9月25日 優先權日1993年9月25日
發明者黃卡瑪, 劉永清, 曾詳德, 徐蘭, 唐敬賢 申請人:四川大學