專利名稱：Tm模介質濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子技術領域，尤其涉及一種TM模介質濾波器。
背景技術：
TM (Transverse Magnetic,橫磁波)模介質濾波器是射頻濾波器行業(yè)中的一個重要組成部分。根據TM模介質諧振器的諧振原理，如圖1所示，該類介質濾波器結構方面具有以下兩個基本要求:1)TM介質濾波器要求介質諧振器的兩端分別與諧振腔的兩端面進行優(yōu)良的接地；2)介質諧振器必須至少一端需要設置彈性連接機構以吸收各零件因溫度而引起的形變。只有實現以上兩個要求，才能從結構方面實現TM模介質濾波器功能。參見圖2和圖3，現有技術的濾波器單元結構包括:用于調節(jié)諧振頻率的螺桿201、鎖緊螺母202、蓋板203、諧振腔體205、TM介質諧振器206，彈性金屬簧片207及釬焊204。其中，TM介質諧振器206為TM介質陶瓷材料制成，在上下兩端面上通過特殊工藝鍍覆了一層高導電率金屬如銀或銅等，一端通過釬焊固定在蓋板上，另外一端通過彈性金屬簧片207與諧振腔體205相連接，蓋板203和諧振腔體205通過螺釘或其他方式裝配在一起。彈性金屬簧片207在整個結構件裝配好后會因介質諧振器206所施加的裝配壓力而壓縮變形，從而保證了連接的可靠性。濾波器在使用過程中各零部件會隨周圍溫度變化產生變形，圖中彈性金屬簧片207正是用于吸收因為零部件變形所產生的裝配間隙，同時因為自身的導電性能而實現介質諧振器206與諧振腔體205的接地。該結構在使用中發(fā)現，介質諧振器206和金屬蓋板203釬焊結構降低了產品的維修工藝性，一旦個別介質出現了質量問題，整個產品所有的介質將一同報廢。另外彈性金屬簧片207與諧振器206和殼體的連接難以實現電氣的高插入損耗和高交調等要求。綜上可知，現有的TM模介質濾波器，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發(fā)明內容
針對上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種TM模介質濾波器，具有優(yōu)良的電氣性能及較高的可靠性。為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種TM模介質濾波器，包括腔體，具有一個或多個作為諧振空腔的凹腔；蓋體，裝配于所述腔體；連接座，具有導電能力；介質諧振器，呈柱體形并開設有孔結構，設于所述凹腔內，所述介質諧振器的上部固定于所述連接座后，通過調諧螺柱安裝于所述蓋體下表面，所述介質諧振器的底部與凹腔的底部連接；所述介質諧振器與連接座固定后的高度略大于所述蓋體下表面到所述凹腔底部的距離，所述蓋體裝配于所述凹腔后產生預變形。
根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述介質諧振器的底部與凹腔的底部之間設有
一支撐座。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述連接座上側面中間設有凸臺，用于同所述蓋體對應區(qū)域設置的開孔進行裝配以定位所述介質諧振器。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述凸臺設置有上下貫穿的螺紋孔，所述調諧螺柱穿過該螺紋孔向下伸入到所述介質諧振器孔結構，用于調節(jié)諧振頻率。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述凸臺低于所述蓋體的上表面0.2mm 0.4mm,所述調諧螺柱通過一鎖緊螺母拉緊固定。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述蓋體具有用于產生預變形的較薄區(qū)域，以及與所述連接座連接的較厚區(qū)域。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述介質諧振器呈圓柱體形、方柱體形或多邊不規(guī)則柱體形；所述介質諧振器的孔結構為通孔結構或盲孔結構。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述凹腔截面為圓形、矩形或其他不規(guī)則形狀；所述凹腔之間開設有耦合窗口，所述蓋體上設有與所述耦合窗口對應的調諧件，用于調節(jié)耦合量。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述腔體及蓋體的材料為具有高導電率的金屬，或者其它表面可以電鍍的工程材料或復合材料。根據本發(fā)明的TM模介質濾波器，所述介質諧振器與連接座及支撐座的連接方式包括:超聲波壓接、摩擦壓接焊、過渡液相連、燒釉封接法、燒結金屬粉末法、自蔓延高溫合成焊接、陶瓷部分瞬間液連接法、固相壓力擴散焊、熔焊和釬焊。本發(fā)明通過將介質諧振器安裝于腔體的凹腔內，并通過一連接座配置一蓋體后，安裝于腔體形成諧振結構。具體的，介質諧振器呈柱體形并開設有孔結構，具有電氣耦合性能，所述介質諧振器的上部固定于所述連接座后，通過調諧螺柱安裝于所述蓋體下表面，通過調節(jié)調諧螺柱的插入長度即可實現濾波器的電氣性能。更好的，介質諧振器與連接座固定后的高度略大于所述蓋體下表面到所述凹腔底部的距離，所述蓋體裝配于所述凹腔后產生預變形。蓋體的形變使蓋體給諧振器提供了向下的壓力，該壓力保證了諧振器下表面與凹腔底部的緊密接觸，借此保證整個單元諧振腔連接質量和高Q值。


圖1是現有技術中的TM模介質諧振器原理圖；圖2是現有技術中的TM模介質濾波器單元的剖面結構示意圖；圖3是現有技術中的TM模介質濾波器單元立體結構示意圖；圖4是本發(fā)明一實施例的諧振腔單元的剖面結構示意圖；圖5是本發(fā)明一實施例的諧振腔單元的立體剖視結構示意圖；圖6是本發(fā)明一實施例的TM模介質濾波器的立體結構示意圖；圖7是本發(fā)明一實施例的TM模介質濾波器的立體剖視結構示意圖；；圖8是本發(fā)明一實施例的TM模介質濾波器第一分解結構示意圖；圖9是本發(fā)明一實施例的TM模介質濾波器第二分解結構示意圖10是本發(fā)明一實施例的TM模介質濾波器第三分解結構示意圖；圖11是本發(fā)明一實施例的TM模介質濾波器第四分解結構示意圖；圖12是本發(fā)明另一實施例的TM模介質濾波器的立體剖視結構示意圖；圖13是本發(fā)明另一實施例的TM模介質濾波器的立體剖視結構示意圖；圖14是本發(fā)明另一實施例的TM模介質濾波器的立體剖視結構示意圖；圖15是本發(fā)明另一實施例的TM模介質濾波器的立體剖視結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 參見圖4 圖11，本發(fā)明提供了一種TM模介質濾波器，該TM模介質濾波器100包括腔體401、介質諧振器402、連接座403及蓋體405，其中:腔體401，具有一個或多個作為諧振空腔的凹腔4011，凹腔4011可以是圓形、矩形或其他不規(guī)則形狀。腔體401的上部裝配有蓋體405，且該蓋體405優(yōu)選為板體，借此提高與腔體401的連接性能。需要說明的，若腔體401具有多個凹腔4011，則各個凹腔4011可以配置單獨的蓋體405，也可以共用同一蓋體405，本發(fā)明優(yōu)選采用后者，借此減少加工工藝的復雜程度。本發(fā)明的腔體401可以是一個整體性零件或幾個零件組裝而成的部件，構成材料可以是金屬或其他表面可以電鍍的工程材料或復合材料，零件表面可以電鍍或導電化學轉化而形成一層高導電率的導電層，也可以使用零件材料自身的導電能力，借此確保射頻微波信號在腔體401內部進行低損耗傳輸。介質諧振器402，呈柱體形，并開設有孔結構。每個介質諧振器402設于一凹腔4011內，該介質諧振器402上部固定具有導電能力的連接座403，然后通過一調諧螺柱406安裝于蓋體405的下表面，介質諧振器402的底部與凹腔4021的底部連接。優(yōu)選的，介質諧振器402與連接座403固定后的高度略大于蓋體405下表面到凹腔4011底部的距離，結合圖8中的凹陷結構809，借此使蓋體405裝配于凹腔4011后產生預變形。本發(fā)明中，每個介質諧振器402與其對應的凹腔4011及其它附屬結構形成一諧振腔單元10，對應的，每個TM模介質濾波器100包括一個或多個諧振腔單元10。圖4和圖5是本發(fā)明一實施例的諧振腔單元10結構示意圖。該實施例中，介質諧振器402的底部與凹腔4011的底部之間設有一支撐座404，該支撐座404是一厚度較薄的圓塊或方塊或異形塊狀結構件，其下側面與凹腔4011的底部接觸連接。優(yōu)選的，為提高連接質量，本發(fā)明可以僅讓支撐座404的外圍一圈與凹腔4011底部接觸，內部其他區(qū)域應用凹陷結構而不與底部接觸。進一步的，所述連接座403也為一厚度較薄的圓塊或方塊或異形塊狀結構件，其與介質諧振器402連接的下側面為平面或者方便連接設置的工藝溝槽。連接座403上側面在中間設有凸臺，該凸臺用于同蓋體405對應區(qū)域設置的開孔進行配合以定位介質諧振器402及連接座403的組合結構。連接座403上的凸臺設置有上下貫穿的螺紋孔，該螺紋孔用于安裝調諧螺柱406，調諧螺柱406通過該螺紋孔向下伸入介質諧振器402的中間孔結構，并通過調節(jié)所述調諧螺柱406的伸入長度實現對諧振頻率的調節(jié)。優(yōu)選的是，連接座403的凸臺在濾波器100安裝好后會低于蓋體405上表面0.2毫米到0.4毫米。安裝在凸臺上的調諧螺柱406向上伸出蓋體405的上表面，鎖緊螺母407安裝在調諧螺柱406上，鎖緊螺母407鎖緊后支撐在蓋體405的上表面，借由凸臺與該上表面的高度差，通過鎖緊螺母407與調諧螺柱406將連接座403向上拉緊，確保了連接座403上側面凸臺以外的區(qū)域與蓋體405下表面緊密接觸，進一步保證了介質諧振器402及連接座403的組合結構與蓋體405之間的緊密接觸連接，實現了射頻信號在介質諧振器402與蓋體405之間的低損耗傳輸。本發(fā)明中的連接座403和支撐座404均可以是一個整體性零件或幾個零件組裝而成的部件，材料可以是金屬或其他表面可以電鍍的工程材料或復合材料，零件表面可以電鍍或導電化學轉化而形成一層高導電率的導電層，也可以使用零件材料自身的導電能力，確保射頻微波信號在其表面進行低損耗傳輸。介質諧振器402兩端分別與連接座403和支撐座404連接在一起。其連接方式可以為超聲波壓接、摩擦壓接焊、過渡液相連、燒釉封接法、燒結金屬粉末法、自蔓延高溫合成焊接、陶瓷部分瞬間液連接法、固相壓力擴散焊、熔焊和釬焊等等所有可以將陶瓷與連接座403和支撐座404剛性連接在一起的方法，連接工藝均使用低損耗工藝。以上所述連接方式確保了介質諧振器402與上下結構之間連接緊密可靠，保證射頻微波信號在諧振器402與上下座之間的低損耗傳導，同時也保證整個介質濾波器100中單個諧振腔單元10的高Q值(品質因子)。需要說明的，結合圖7和圖12，支撐座404是為用于提高介質諧振器402與凹腔4011底面的電氣連接質量所設的輔助零件，該支撐座404可以降低介質諧振器402下端面所承受的壓強，避免介質諧振器402下端面局部壓強過高而碎裂。當介質諧振器402的下表面和凹腔4011的底面加工平面度和粗糙度確保良好，即可保證介質諧振器402下端面與凹腔4011底部的連接質量。更好的是，參見圖13和圖14，若介質諧振器402下端面所受壓強不足以破壞諧振器時，可以不需要支撐座404，而直接使介質諧振器402的底面與凹腔4011的底面接觸連接。實際應用中，凹腔4011的底面區(qū)域較大，難以保證整個表面的加工質量，本發(fā)明可以將凹腔4011的底部與介質諧振器4012的對應接觸區(qū)域設置一凸臺結構，如圖15所示，該凸臺上表面與介質諧振器402底部接觸連接。當然，為提高接觸質量，也可以僅讓凸臺外圍與介質諧振器402接觸連接，內部區(qū)域可以應用凹陷結構而不與它們接觸。本發(fā)明的實施例中，腔體401未安裝介質諧振器402時，蓋體405安裝到腔體401上后，蓋體405與凹腔4011上表面與介質諧振器402接觸的表面之間距離小于介質諧振器402與連接座403固定后的高度，且高度差優(yōu)選設置在0.2毫米到0.5毫米。將介質諧振器402及連接座403裝配入凹腔4011后，安裝蓋體405，蓋體405將連接座403頂起發(fā)生形變。為適配該形變，本發(fā)明一實施例的蓋體405設有具有用于產生上述變形的較薄的區(qū)域，以及與連接座403連接的較厚區(qū)域，可參見圖4及圖12 圖15。蓋體405的形變主要發(fā)生在蓋板厚度較薄的區(qū)域，且形變量較小，其產生的形變主要為彈性形變，本發(fā)明稱此形變?yōu)轭A變形。該預變形使蓋體405給連接座403及介質諧振器402單元提供了向下的壓力，該壓力可保證諧振器402下表面與凹腔4011底部的緊密接觸，借此進一步保證整個單元諧振腔連接質量和高Q值。更好的，上述蓋體405的預變形在提供預壓力的同時，還可以吸收環(huán)境溫度變化所引起的諧振器402及其它結構尺寸的變化。高溫時，TM模介質濾波器100各零件發(fā)生膨脹變形，而介質諧振器402及相關結構膨脹變形量大于其他零部件，蓋體405的形變量增力口，壓力雖然提升但不會破壞諧振器402，確保濾波器100不會損壞；低溫時，介質諧振器402及相關結構的收縮量又大于其他零件，蓋體405的變形量減小，壓力雖然變小但仍可以確保諧振器402與凹腔4011底部的緊密接觸，確保濾波器100的電氣性能。優(yōu)選的，為提高蓋體405的彈性能力，可以在其較薄區(qū)域加工以諧振器402為中心的波紋褶皺，波紋褶皺具有更好的彈性形變能力，借此可提升預變形功能區(qū)的彈性能力。本發(fā)明的介質諧振器402為TM模諧振介質材料，呈圓柱、方柱或者多邊不規(guī)則柱體結構形狀；柱體中間具有孔結構，該孔結構可以是通孔(如圖13和圖15)或盲孔(如圖12和圖14)，且孔結構的截面可以是圓形孔或其他截面形狀孔。介質諧振器402柱體的兩端面為柱體的橫切端面，兩個端面可以完整的橫切面，也可以進行開槽減重等措施以減少與其他配合零件的接觸面積，介質諧振器402柱體的兩端面可以保持原材料或進行金屬化一層高導電率的金屬材料。再參見圖8 圖11，TM模介質濾波器100具有四個諧振腔單元10，即:腔體401具有四個凹腔4011。同時，為實現濾波器電性能，本發(fā)明在部分凹腔4011之間的腔壁上加工出耦合窗口 901，以實現諧振腔單元10之間的電信號耦合，且耦合窗口 901根據電性能需要可以安裝耦合機構，也可以在腔體401的底部或在蓋體405的上部與耦合窗口 901對應處設置螺孔用于裝配調諧件以調節(jié)諧振腔單元10之間的射頻信號的耦合量。圖7示出了本發(fā)明一實施例的耦合窗口 701的結構。當然，耦合窗口的結構可以根據不同的電氣需求作不同的結構調整，同時也對應不同的調諧件。本發(fā)明的腔體401還可以設置如濾波器接頭安裝孔的其他輔助結構，可安裝用于射頻信號輸入輸出的射頻連接器。同時，蓋體405為板狀零件，可以是一個整體性零件或幾個零件組裝而成的部件，材料可以是具有高導電率的金屬或其他表面可以電鍍的工程材料或復合材料。零件全表面或僅在傳輸電信號區(qū)域進行電鍍或導電化學轉化而形成一層高導電率導電層，也可以不電鍍而使用高導電率材料，以確保蓋體405與腔體401及介質諧振器402之間能夠低損耗傳輸射頻微波信號。所述腔體401的壁上表面為蓋體405的安裝面，該表面可以設置螺紋孔，定位銷等以安裝定位蓋板。再結合圖4，蓋體405通過螺絲408固定于腔體401，需要說明的，螺紋固定只是蓋體405與腔體401連接的一種方式，也可以使用其它方式連接，比如焊接，壓接等連接方式。綜上所述，本發(fā)明通過將介質諧振器安裝于腔體的凹腔內，并通過一連接座配置一蓋體后，安裝于腔體形成諧振結構。具體的，介質諧振器呈柱體形并開設有孔結構，具有電氣耦合性能，所述介質諧振器的上部固定于所述連接座后，通過調諧螺柱安裝于所述蓋體下表面，通過調節(jié)調諧螺柱的插入長度即可實現濾波器的電氣性能。更好的，介質諧振器與連接座固定后的高度略大于所述蓋體下表面到所述凹腔底部的距離，所述蓋體裝配于所述凹腔后產生預變形。蓋體的形變使蓋體給諧振器提供了向下的壓力，該壓力保證了諧振器下表面與凹腔底部的緊密接觸，借此保證整個單元諧振腔連接質量和高Q值。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種TM模介質濾波器,其特征在于，包括 腔體，具有一個或多個作為諧振空腔的凹腔； 蓋體，裝配于所述腔體； 連接座，具有導電能力； 介質諧振器，呈柱體形并開設有孔結構，設于所述凹腔內，所述介質諧振器的上部固定于所述連接座后，通過調諧螺柱安裝于所述蓋體下表面，所述介質諧振器的底部與凹腔的底部連接； 所述介質諧振器與連接座固定后的高度略大于所述蓋體下表面到所述凹腔底部的距離，所述蓋體裝配于所述凹腔后產生預變形。
2.根據權利要求1所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述介質諧振器的底部與凹腔的底部之間設有一支撐座。
3.根據權利要求1所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述連接座上側面中間設有凸臺，用于同所述蓋體對應區(qū)域設置的開孔進行裝配以定位所述介質諧振器。
4.根據權利要求3所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述凸臺設置有上下貫穿的螺紋孔，所述調諧螺柱穿過該螺紋孔向下伸入到所述介質諧振器孔結構，用于調節(jié)諧振頻率。
5.根據權利要求3所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述凸臺低于所述蓋體的上表面0.2mm 0.4mm，所述調諧螺柱通過一鎖緊螺母拉緊固定。
6.根據權利要求1所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述蓋體具有用于產生預變形的較薄區(qū)域，以及與所述連接座連接的較厚區(qū)域。
7.根據權利要求1所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述介質諧振器呈圓柱體形、方柱體形或多邊不規(guī)則柱體形； 所述介質諧振器的孔結構為通孔結構或盲孔結構。
8.根據權利要求1所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述凹腔截面為圓形、矩形或其他不規(guī)則形狀； 所述凹腔之間開設有耦合窗口，所述蓋體上設有與所述耦合窗口對應的調諧件，用于調節(jié)耦合量。
9.根據權利要求1所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述腔體及蓋體的材料為具有高導電率的金屬，或者其它表面可以電鍍的工程材料或復合材料。
10.根據權利要求2所述的TM模介質濾波器，其特征在于，所述介質諧振器與連接座及支撐座的連接方式包括:超聲波壓接、摩擦壓接焊、過渡液相連、燒釉封接法、燒結金屬粉末法、自蔓延高溫合成焊接、陶瓷部分瞬間液連接法、固相壓力擴散焊、熔焊和釬焊。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子技術領域，提供了一種TM模介質濾波器，包括腔體，具有一個或多個作為諧振空腔的凹腔；蓋體，裝配于所述腔體；連接座，具有導電能力；介質諧振器，呈柱體形并開設有孔結構，設于所述凹腔內，所述介質諧振器的上部固定于所述連接座后，通過調諧螺柱安裝于所述蓋體下表面，所述介質諧振器的底部與凹腔的底部連接；所述介質諧振器與連接座固定后的高度略大于所述蓋體下表面到所述凹腔底部的距離，所述蓋體裝配于所述凹腔后產生預變形。借此，本發(fā)明的TM模介質濾波器具有優(yōu)良的電氣性能及較高的可靠性。
文檔編號H01P1/208GK103151581SQ20121050144
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者李征, 李彩紅, 劉寧, 屠旋 申請人:摩比天線技術(深圳)有限公司, 摩比通訊技術(吉安)有限公司, 摩比科技(西安)有限公司