改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)體桿、第一耦合盤、諧振桿、介質(zhì)以及金屬殼體，所述金屬殼體內(nèi)部形成有容置空間，所述導(dǎo)體桿、第一耦合盤及諧振桿均置于容置空間中，所述導(dǎo)體桿的一端與第一耦合盤固定連接，其另一端向金屬殼體外延伸，所述介質(zhì)填充于金屬殼體的容置空間，其特征在于，還包括連接柱及第二耦合盤；所述連接柱的一端固定于諧振桿的側(cè)壁上，連接柱的另一端垂直固定于第二耦合盤上，使第二耦合盤與諧振桿固定；所述第一耦合盤與第二耦合盤正對設(shè)置，所述第一耦合盤與第二耦合盤之間設(shè)置有間距。本發(fā)明增加了第一耦合盤與第二耦合盤的間距，不容易被擊穿，濾波器的性能穩(wěn)定，受環(huán)境的影響小，適合大功率濾波器的要求。
【專利說明】改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波無源電路領(lǐng)域的濾波器，尤其涉及一種改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]濾波器的作用是對特定頻率的信號通過，而對頻率之外的信號進(jìn)行衰減。某些濾波器、多工器或合路器，性能要求為:大功率容量、高Q值、低損耗，實(shí)物輸入輸出耦合系數(shù)需要可調(diào)或輸入輸出阻抗在特定阻帶需要為容性。這時常用的電場耦合的耦合結(jié)構(gòu)包括:兩個極，一個極A在對外連接同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體的末端，另一個極B在諧振桿上。如圖1所示，極A采用了圓形輸入輸出耦合盤1，其唯一的受力點(diǎn)著落于RF連接器內(nèi)導(dǎo)體2上，連接器內(nèi)導(dǎo)體位置穩(wěn)定性影響該盤空間穩(wěn)定性，在具體的實(shí)施例中不穩(wěn)定，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)動、軸向移動，其絕對固定有難度，其所帶來的問題包括:[0003]a、諧振桿3固定簡單可靠，其上的極B位置穩(wěn)定，而極A所在的耦合盤與諧振桿的相對位置容易變動，使極間電容和耦合系數(shù)變得不穩(wěn)定，進(jìn)而濾波器性能曲線不穩(wěn)定，表現(xiàn)為帶內(nèi)最大電壓駐波比變大、帶內(nèi)紋波變大、最大插損變大。
[0004]b、極B所在的諧振桿為圓柱型，參考平行板電容公式e ?，極A與極B正對擺
放所構(gòu)造的有效電容C近似有，￥，其中Sws是極A與極B等價(jià)成平行板結(jié)構(gòu)時的有
效正對面積，d是兩極間距?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)耦合面積較小，有效電容C偏小，濾波器輸入輸出耦合系數(shù)偏小，允許設(shè)計(jì)的通頻帶寬小。
[0005]在濾波器指標(biāo)要求既定的前提下，輸入輸出耦合系數(shù)和極間電容為既定，現(xiàn)有濾波器構(gòu)造的輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)見圖1，仿真和實(shí)測結(jié)果曲線如圖2，圖1中極A與極B的間距是0.13mm,極間距過小，帶來至少如下問題:
[0006]I)濾波器性能曲線對環(huán)境(溫度、振動、濕度等)因素和結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的變化過于敏感，高溫低溫試驗(yàn)前后，性能曲線差異大，且很容易出現(xiàn)永久損壞性的不可逆的變化，除非再次拆解進(jìn)行專業(yè)調(diào)試維修才能恢復(fù)，因此環(huán)境適應(yīng)性差；
[0007]2)極間距離的偏差精度要求高，人工操作難度大且產(chǎn)品一致性差，因此生產(chǎn)調(diào)試?yán)щy；
[0008]3)大功率時極間縫隙處容易介質(zhì)擊穿、打火、放電，濾波器功率容量小，使通信系統(tǒng)故障，甚至損毀前端的功率放大器；
[0009]4)如果強(qiáng)行加大間距的話，實(shí)物濾波器帶內(nèi)性能變差或造成前期仿真時允許的設(shè)計(jì)帶寬變得更小。
[0010]有鑒于此，有必要對上述濾波器的耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提出了一種改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，主要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中極A所在的耦合盤與極B所在諧振桿的耦合面積小容許設(shè)置的極間距較小以及耦合盤與諧振桿的相對位置容易變動的問題。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種改進(jìn)型濾波器的率禹合結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)體桿、第一 I禹合盤、諧振桿、介質(zhì)以及金屬殼體，所述金屬殼體內(nèi)部形成有容置空間，所述導(dǎo)體桿、第一耦合盤及諧振桿均置于容置空間中，所述導(dǎo)體桿的一端與第一耦合盤固定連接，其另一端向金屬殼體外延伸，所述介質(zhì)填充于金屬殼體的容置空間，還包括連接柱及第二耦合盤；所述連接柱的一端固定于諧振桿的側(cè)壁上，連接柱的另一端垂直固定于第二耦合盤上，使第二耦合盤與諧振桿固定；所述第一耦合盤與第二耦合盤正對設(shè)置，所述第一耦合盤與第二耦合盤之間設(shè)置有間距。
[0013]其中，所述第一耦合盤與第二耦合盤的間距為0.7mm-3mm。
[0014]其中，所述導(dǎo)體桿為同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體。
[0015]其中，所述連接柱焊接于諧振桿的側(cè)壁上。
[0016]其中，所述諧振桿的側(cè)壁上開設(shè)有孔位，所述連接柱的一端固定于諧振桿的孔位，
其另一端垂直固定于第二耦合盤上。
[0017]其中，所述連接柱與諧振桿的接觸部位設(shè)有外螺紋，所述諧振桿的側(cè)壁上設(shè)有帶內(nèi)螺紋的孔位，連接柱上的外螺紋與孔位的內(nèi)螺紋螺接固定。
[0018]其中，所述第一耦合盤與第二耦合盤的形狀均為圓形或方形。
[0019]其中，所述第一耦合盤與第二耦合盤的面積大小相等。
[0020]其中，所述諧振桿的材質(zhì)為高導(dǎo)電率的金屬或合金。
[0021]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器的耦合結(jié)構(gòu)中極A所在的耦合盤與極B所在諧振桿的耦合面積小容許設(shè)置的極間距較小以及耦合盤與諧振桿的相對位置容易變動的問題，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，包括容置于金屬殼體的導(dǎo)體桿、第一耦合盤、介質(zhì)、諧振桿、第二耦合盤及連接柱，導(dǎo)體桿的一端固定有第一耦合盤，第二耦合盤通過連接柱固定于諧振桿上，第一耦合盤與第二耦合盤正對設(shè)置，使得其耦合的有效面積增大，根據(jù)平行板電容板的計(jì)算公式，在電容容積不變的情況，相當(dāng)于增加了第一耦合盤與第二耦合盤的間距，從而使濾波器的性能更穩(wěn)定，受環(huán)境的影響小，且不容易被擊穿，適合大功率濾波器的要求；另外，第一耦合盤與導(dǎo)體桿固定連接，具體的，該導(dǎo)體桿為同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體，位置穩(wěn)定，能夠使得第一耦合盤與第二耦合盤的耦合系數(shù)穩(wěn)定，濾波器性能穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中濾波器耦合結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0023]圖2是圖1濾波器的仿真和實(shí)測曲線示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)整體示意圖；
[0025]圖4是圖3中A處的放大示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)的仿真與實(shí)測曲線示意圖。
[0027]標(biāo)號說明:
[0028]1-耦合盤，2-內(nèi)導(dǎo)體，3-諧振桿；
[0029]10-金屬殼體,11-介質(zhì)，12-導(dǎo)體桿，13-第一稱合盤,14-第二稱合盤,15-連接柱，16-諧振桿，17-孔位。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。
[0031]請參閱圖3至圖5，本實(shí)施例提供了一種改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)體桿12、第一f禹合盤13、諧振桿16、介質(zhì)11以及金屬殼體10,所述金屬殼體10內(nèi)部形成有容置空間，所述導(dǎo)體桿12、第一耦合盤13及諧振桿16均置于容置空間中，所述導(dǎo)體桿12的一端與第一耦合盤13固定連接，其另一端向金屬殼體10外延伸，所述介質(zhì)11填充于金屬殼體10的容置空間，還包括連接柱15及第二耦合盤14 ;所述連接柱15的一端固定于諧振桿16的側(cè)壁上，連接柱15的另一端垂直固定于第二耦合盤14上，使第二耦合盤14與諧振桿16固定；所述第一稱合盤13與第二稱合盤14正對設(shè)置,所述第一稱合盤13與第二稱合盤14之間設(shè)置有間距。
[0032]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中的濾波器的耦合結(jié)構(gòu)中極A所在的耦合盤與極B所在諧振桿的耦合面積小容許設(shè)置的極間距較小以及耦合盤與諧振桿的相對位置容易變動問題，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，包括容置于金屬殼體的導(dǎo)體桿、第一耦合盤、介質(zhì)、諧振桿、第二耦合盤及連接柱，導(dǎo)體桿的一端固定有第一耦合盤，第二耦合盤通過連接柱固定于諧振桿上，第一耦合盤與第二耦合盤正對設(shè)置，使得其耦合的有效面積增大，根據(jù)平行板電容板的計(jì)算公式，在電容容積不變的情況，相當(dāng)于增加了第一耦合盤與第二耦合盤的間距，從而使濾波器的性能更穩(wěn)定，受環(huán)境的影響小，且不容易被擊穿，適合大功率濾波器的要求；另外，第一耦合盤與導(dǎo)體桿固定連接，具體的，該導(dǎo)體桿為同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體，能夠使得第一耦合盤與第二耦合盤的耦合系數(shù)穩(wěn)定，濾波器性能穩(wěn)定。
[0033]在一具體的實(shí)施例中，所述第一耦合盤13與第二耦合盤14的間距為0.7mm-3mm。在一優(yōu)選的方案中，第一耦合盤13及第二耦合盤14之間的間距為0.8mm，該間距是現(xiàn)有技術(shù)濾波器中間距的6倍多。另外，優(yōu)選的間距方案還可以是:1mm、1.3mm、1.5mm、1.8mm、2mm、
2.5_，具體的大小可根據(jù)實(shí)際要求來設(shè)定。因此，增大耦合面積，允許的耦合間距也隨之增大，可以改善濾波器的整體性能。
[0034]在一具體的實(shí)施例中，所述導(dǎo)體桿12為同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體。第一耦合盤13與導(dǎo)體桿12固定連接，導(dǎo)體桿12為同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體，位置穩(wěn)定，能夠使得第一耦合盤13與第二耦合盤14的耦合系數(shù)穩(wěn)定，濾波器性能穩(wěn)定。
[0035]在一實(shí)施例中，所述連接柱15焊接于諧振桿的側(cè)壁上。該焊接固定結(jié)構(gòu)，增加了焊接操作，但能實(shí)現(xiàn)該連接柱15在諧振桿16上的位置穩(wěn)定。在一優(yōu)選的方案中，所述諧振桿16的側(cè)壁上開設(shè)有孔位17，所述連接柱15的一端固定于諧振桿16的孔位17，其另一端垂直固定于第二耦合盤14上。在諧振桿16上開設(shè)孔位17的工序簡單，容易實(shí)現(xiàn)，還能夠達(dá)到較佳的固定效果，能夠避免焊接部不牢固的問題。具體的結(jié)構(gòu)中，所述連接柱15與諧振桿16的接觸部位設(shè)有外螺紋，所述諧振桿16的側(cè)壁上設(shè)有帶內(nèi)螺紋的孔位17，連接柱15上的外螺紋與孔位17的內(nèi)螺紋螺接固定。螺紋固定，使其結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。應(yīng)該指出，連接柱15的端部與諧振桿16的孔位17固定結(jié)構(gòu)，如卡接結(jié)構(gòu)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。[0036]在一具體的實(shí)施例中，所述第一耦合盤13與第二耦合盤14的形狀均為圓形或方形。其它形狀的第一耦合盤13與第二耦合盤14，如多邊形、異型等，也是可行方案。為保證有效面積最大，所述第一耦合盤13與第二耦合盤14的面積大小相等或近似相等。在一具體的方案中，所述諧振桿16的材質(zhì)為高導(dǎo)電率的金屬或合金，如銅、鋁、銀或者其他導(dǎo)電率高的金屬材料；合金材料如銅銀合金等，保證諧振桿的外表面為導(dǎo)電率高的金屬材料。
[0037]在相同電容量的情況，增加對接面積，相當(dāng)于增加了第一耦合盤與第二耦合盤的間距，從而使濾波器的性能更穩(wěn)定，至少具有如下好處:1)第一耦合盤及第二耦合盤均為圓形，易加工，易實(shí)現(xiàn)，電接觸優(yōu)良；2)改進(jìn)后的耦合結(jié)構(gòu)，極間距離變大，降低了耦合系數(shù)對環(huán)境變化的敏感性，間接增強(qiáng)了濾波曲線的穩(wěn)定性，帶內(nèi)駐波比、紋波、插損性能持續(xù)穩(wěn)定，使濾波器的環(huán)境適應(yīng)性明顯增強(qiáng)；對產(chǎn)品進(jìn)行了高低溫環(huán)境專項(xiàng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明:米用這種輸入輸出諧振桿和I禹合結(jié)構(gòu)的濾波器，在-40°C?+65°C范圍內(nèi)，其性能穩(wěn)定,試驗(yàn)前后的性能曲線差異小、可重合可恢復(fù)，環(huán)境適應(yīng)性明顯得到提高，其可應(yīng)用的場合更加廣；3)使濾波器輸入輸出耦合系數(shù)和極間電容的調(diào)試變得簡單輕松，產(chǎn)品一致性和生產(chǎn)效率明顯提高；4)消除了打火、放電現(xiàn)象，濾波器功率容量明顯增大，適用場合更廣，并保障了通信系統(tǒng)持續(xù)正常工作；5)相同間距下，可以設(shè)計(jì)出更大的通頻帶寬。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的實(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)。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)型濾波器的稱合結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)體桿、第一稱合盤、諧振桿、介質(zhì)以及金屬殼體，所述金屬殼體內(nèi)部形成有容置空間，所述導(dǎo)體桿、第一耦合盤及諧振桿均置于容置空間中，所述導(dǎo)體桿的一端與第一耦合盤固定連接，其另一端向金屬殼體外延伸，所述介質(zhì)填充于金屬殼體的容置空間，其特征在于，還包括連接柱及第二耦合盤；所述連接柱的一端固定于諧振桿的側(cè)壁上，連接柱的另一端垂直固定于第二耦合盤上，使第二耦合盤與諧振桿固定；所述第一耦合盤與第二耦合盤正對設(shè)置，所述第一耦合盤與第二耦合盤之間設(shè)置有間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一耦合盤與第二稱合盤的間距為0.7mm-3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)體桿為同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接柱焊接于諧振桿的側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述諧振桿的側(cè)壁上開設(shè)有孔位，所述連接柱的一端固定于諧振桿的孔位，其另一端垂直固定于第二耦合盤上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接柱與諧振桿的接觸部位設(shè)有外螺紋，所述諧振桿的側(cè)壁上設(shè)有帶內(nèi)螺紋的孔位，連接柱上的外螺紋與孔位的內(nèi)螺紋螺接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一耦合盤與第二耦合盤的形狀均為圓形或方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一耦合盤與第二耦合盤的面積大小相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改進(jìn)型濾波器的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述諧振桿的材質(zhì)為高導(dǎo)電率的金屬或合金。
【文檔編號】H01P1/20GK103840235SQ201310661910
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】王中鋒, 葉智勇 申請人:福建星海通信科技有限公司