滤波器、容性耦合结构及其调节方法与流程
未命名
07-13
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1.本技术涉及滤波器技术领域,特别是涉及一种滤波器、容性耦合结构及其调节方法。
背景技术:
2.滤波器作为一种频率选择装置,在电路和电子高频系统中有较好的选频滤波作用,并能抑制频带外无用信号及噪声,广泛应用于航空、航天、雷达、通信、电子对抗、广播电视及各种电子测试设备中,尤其普遍地应用于通信行业。
3.相关技术中在相邻两个谐振器之间设置开窗结构,通过调整开窗结构的尺寸大小对耦合强弱进行相应调整。其中,当开窗结构的尺寸大小越大时,对应的耦合带宽越大;反之,越小。然而,开窗结构的设置将使得产品结构复杂化,加工效率低,加工成本较高,且开窗结构的加工尺寸公差对耦合大小造成影响,使得产品性能降低。
技术实现要素:
4.基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种滤波器、容性耦合结构及其调节方法,它能够使得产品结构简化,同时能有利于提高产品性能。
5.一种容性耦合结构,所述容性耦合结构包括:金属谐振腔,所述金属谐振腔包括底壁、与底壁相连的侧壁以及与所述侧壁相连的顶壁;以及至少两个谐振器,用于设置于金属谐振腔的内部,每个所述谐振器包括谐振杆与谐振板,所述谐振杆的底端用于与所述金属谐振腔的所述侧壁相连,所述谐振杆的顶端与所述谐振板相连,所述谐振板与所述金属谐振腔的所述顶壁相对间隔设置;其中,相邻布置两个所述谐振器的谐振板的布置方向反向,且两个所述谐振板中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置以实现容性耦合。
6.在其中一个实施例中,所述侧壁包括相对设置的第一侧壁与第二侧壁,在相邻布置的两个所述谐振器中,其中一个所述谐振杆与所述第一侧壁相连,另一个所述谐振杆与所述第二侧壁相连。
7.在其中一个实施例中,两个所述谐振板中彼此相邻的两个侧部各自设有第一耦合枝节,两个所述谐振器的所述第一耦合枝节相对间隔设置并容性耦合。
8.在其中一个实施例中,所述第一耦合枝节为与所述谐振板板面呈直角设置的耦合板。
9.在其中一个实施例中,所述谐振板远离于所述谐振杆的一端设有第二耦合枝节;所述第二耦合枝节与所述金属谐振腔的所述侧壁耦合。
10.在其中一个实施例中,所述容性耦合结构还包括与相邻布置的两个所述谐振器侧部之间区域对应设置的第一调谐组件,所述第一调谐组件连接于所述金属谐振腔的所述顶壁上。
11.在其中一个实施例中,所述谐振板上设有调谐口,所述容性耦合结构还包括与所述调谐口位置对应的第二调谐组件,所述第二调谐组件连接于所述金属谐振腔的所述顶壁上。
12.在其中一个实施例中,所述金属谐振腔设有位于顶部的第一开口以及位于底部的第二开口,所述金属谐振腔的所述顶壁为盖设于所述第一开口的上盖板,所述金属谐振腔的所述底壁为盖设于所述第二开口的下盖板。
13.在其中一个实施例中,所述第一调谐组件包括第一调谐螺杆与第一固定螺母;所述上盖板上设有与所述第一调谐螺杆相适应的第一安装孔,所述第一调谐螺杆位置可调地穿设于所述第一安装孔中,所述第一固定螺母与所述第一调谐螺杆相连;所述第二调谐组件包括第二调谐螺杆与第二固定螺母;所述上盖板上设有与所述第二调谐螺杆相适应的第二安装孔,所述第二调谐螺杆位置可调地穿设于所述第二安装孔中,所述第二固定螺母与所述第二调谐螺杆相连。
14.一种所述的容性耦合结构的调节方法,包括:通过调节相邻布置两个所述谐振器的谐振板的间距大小来调整两个谐振器的容性耦合量大小;和/或,相邻布置两个所述谐振器的谐振板各自设有第一耦合枝节,调整两个所述第一耦合枝节相对位的面积大小来调整两个所述谐振器的容性耦合量大小;和/或,容性耦合结构还包括与相邻布置的两个所述谐振器侧部之间区域对应设置的第一调谐组件,所述第一调谐组件连接于所述金属谐振腔的所述顶壁上,通过调整第一调谐组件伸入到相邻布置的两个所述谐振器侧部之间区域的深度大小,来相应调整两个所述谐振器的容性耦合量大小。
15.一种滤波器,所述滤波器包括至少一个所述的容性耦合结构。
16.在其中一个实施例中,所述滤波器还包括接头组件;所述接头组件包括设置于所述金属谐振腔上的固定介质以及穿设于固定介质中的导电针,所述导电针与所述谐振杆电性连接。
17.上述的滤波器、容性耦合结构及其调节方法,由于将每个谐振器设置成谐振杆与谐振板组合形式,且谐振杆与金属谐振腔的侧壁相邻,谐振板与金属谐振腔的顶壁相对间隔设置,相邻布置的两个谐振器的谐振板的布置方向反向,经过研究发现,两个谐振板中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置便能实现容性耦合,通过调节两个谐振板的间距便能使得两个谐振器的容性耦合量满足需求,从而能省去相关技术中设置于两个谐振器之间的开窗结构,结构得到简化,也能避免开窗结构的位置和尺寸公差对耦合大小造成的不利影响,使得产品性能得到提升。
附图说明
18.图1为本技术一实施例的滤波器的结构示意图。
19.图2为图1所示结构的分解结构图。
20.图3为图1所示结构的上盖板隐藏后的一视角结构示意图。
21.图4为图3所示结构的俯视结构图。
22.图5为本技术一实施例的相邻布置的两个谐振器的一视角结构图。
23.图6为本技术一实施例的单腔谐振器的结构示意图。
24.图7为图6所示结构的电场分布图。
25.图8为图6所示结构的磁场分布图。
26.图9为图7所示结构的另一视角结构图。
27.图10为本技术另一实施例的单腔谐振器的结构示意图。
28.图11为本技术另一实施例的单腔谐振器的结构示意图。
29.图12为本技术另一实施例的单腔谐振器的结构示意图。
30.图13为本技术另一实施例的单腔谐振器的结构示意图。
31.图14为本技术另一实施例的单腔谐振器的结构示意图。
32.图15为本技术一实施例的滤波器的拓扑结构示意图。
33.图16为图15所示结构的s参数响应图。
34.图17为相关技术中在设计阶段的拓扑结构示意图。
35.图18为相关技术中在设计阶段的s参数响应图。
36.图19为相关技术中在产品成型后阶段的拓扑结构示意图。
37.图20为相关技术中在产品成型后阶段的s参数响应图。
38.10、谐振器;11、谐振杆;111、横向杆;112、竖向杆;12、谐振板;121、第一耦合枝节;122、第二耦合枝节;123、缺口;124、盲孔;20、金属谐振腔;21、底壁;22、侧壁;221、第一侧壁;222、第二侧壁;223、第三侧壁;224、第四侧壁;23、顶壁;231、第二安装孔;24、第一开口;25、第二开口;26、通孔;27、窗口;30、第二调谐组件;31、第二调谐螺杆;32、第二固定螺母;40、接头组件;41、固定介质;42、导电针。
具体实施方式
39.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进,因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
40.参阅图1至图5,图1示出了本技术一实施例的滤波器的结构示意图。图2示出了图1所示结构的分解结构图。图3示出了图1所示结构的上盖板隐藏后的一视角结构示意图。图4示出了图3所示结构的俯视结构图。图5示出了本技术一实施例的相邻布置的两个谐振器10的一视角结构图。本技术一实施例提供的一种容性耦合结构,容性耦合结构包括:金属谐振腔20以及至少两个谐振器10。金属谐振腔20包括底壁21、与底壁21相连的侧壁22以及与侧壁22相连的顶壁23。至少两个谐振器10用于设置于金属谐振腔20的内部。每个谐振器10包括谐振杆11与谐振板12。谐振杆11的底端用于与金属谐振腔20的侧壁22相连。谐振杆11的顶端与谐振板12相连。可选地,谐振杆11与谐振板12的连接位置偏离于谐振板12的中心位置,具体例如位于谐振板12的一端。谐振板12与金属谐振腔20的顶壁23相对间隔设置。其中,相邻布置两个谐振器10的谐振板12的布置方向反向,且两个谐振板12中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置以实现容性耦合。
41.需要说明的是,谐振板12的端部指的是谐振板12上远离于与谐振杆11相连接的部位,谐振板12的侧部指的是谐振板12上相对于与谐振杆11相连接的部位的任意一侧。
42.上述的容性耦合结构,由于将每个谐振器10设置成谐振杆11与谐振板12组合形式,且谐振杆11与金属谐振腔20的侧壁22相邻,谐振板12与金属谐振腔20的顶壁23相对间隔设置,相邻布置的两个谐振器10的谐振板12的布置方向反向,经过研究发现,两个谐振板12中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置便能实现容性耦合,通过调节两个谐振板12的间距便能使得两个谐振器10的容性耦合量满足需求,从而能省去相关技术中设置于两个谐振器10之间的开窗结构,结构得到简化,也能避免开窗结构的位置和尺寸公差对耦合大小造成的不利影响,使得产品性能得到提升。
43.其中,当两个谐振板12的间距越小时,两个谐振器10的容性耦合量越大;反之,当两个谐振板12的间距越大时,两个谐振器10的容性耦合量越小。
44.其中,相邻两个谐振器10的排布位置、形状与尺寸大小不同时,两个谐振器10之间产生不同大小的电耦合、磁耦合。因此,通过调整谐振器10的布置位置、形状与尺寸,能得到所需的耦合量大小。
45.此外,当两个谐振器10的谐振板12的布置方向反向时,也即两个谐振器10的谐振杆11分别连接于金属谐振腔20上相对设置的两个侧壁22,使得谐振板12的布置方向相反。具体而言,其中一个谐振器10的谐振板12的布置方向如图4中的箭头f1所示,另一个谐振器10的谐振板12的布置方向如图4中的箭头f2所示,箭头f1所示方向与箭头f2所示方向相反。另外,当两个谐振器10的谐振板12的布置方向相同时,也即两个谐振器10的谐振杆11分别连接于金属谐振腔20上的同一侧壁22上,使得谐振板12的布置方向相同。
46.此外,为了对上述实施例中的谐振器10的性能进行研究,请参阅图6至图8,图6示出了一实施例的单腔谐振器10的结构图,图7示出了单腔谐振器10的电场分布图,图8示出了单腔谐振器10的磁场分布图,经过分析可知,电场与磁场分布近似于tem模。其中,结合图7可知,电场主要分布于谐振板12平面附近,可以看到图7中谐振板12平面附近的箭头密度相对稀疏,这也就是示意此部分电场强度更大。电场辐射方向是以谐振板12平面为起点,沿垂直于谐振板12平面的方向辐射。结合图8可知,磁场主要分布于谐振杆11附近,环绕谐振杆11的轴向方向布置。
47.请再参阅图1与图4,在一个实施例中,侧壁22包括相对设置的第一侧壁221与第二侧壁222。在相邻布置的两个谐振器10中,其中一个谐振杆11与第一侧壁221相连,另一个谐振杆11与第二侧壁222相连。如此,能实现相邻布置的两个谐振器10的谐振板12的布置方向反向。
48.请参阅图1与图4,可选地,第一侧壁221与第二侧壁222相互平行设置。
49.请参阅图1与图4,在一个实施例中,侧壁22还包括第三侧壁223以及第四侧壁224。第三侧壁223与第四侧壁224相对设置,第三侧壁223、第四侧壁224各自分别与第一侧壁221、第二侧壁222相连,使得侧壁22围合形成封闭的结构或非封闭的结构。具体而言,围合形成的封闭结构轮廓例如为矩形。
50.请参阅图1与图4,当金属谐振腔20设为两个以上,围合形成非封闭的结构时,两个金属谐振腔20共用第二侧壁222,可以例如在第二侧壁222、第四侧壁224或第二侧壁222与第四侧壁224的对接部位设置有窗口27,通过该窗口27实现两个金属谐振腔20之间相互耦合相连。
51.可选地,谐振杆11、谐振板12与金属谐振腔20的侧壁22三者为一体化结构,也即可
以将谐振器10与金属谐振腔20的侧壁22两者一体化加工成型,省略了相关技术中分开加工与组装装配在一起的步骤,从而能降低装配误差,能够实现指标,同时能降低制造工艺难度与降低成本。
52.在一个具体实施例中,谐振杆11、谐振板12与金属谐振腔20的侧壁22三者一体成型。
53.在一个实施例中,谐振杆11包括但不限于直线杆、折线杆、曲线杆中的一种或多种组合,只要能实现起到连接与固定谐振板12的作用即可。
54.请参阅图6至图8,在一个实施例中,谐振杆11包括横向杆111与竖向杆112。横向杆111的相对两端分别与金属谐振腔20的侧壁22、竖向杆112的底端相连,竖向杆112的顶端与谐振板12相连。如此,能使得电场分布与磁场分布符合于预设要求。
55.请参阅图6,在一些实施例中,横向杆111与金属谐振腔20的侧壁22呈夹角设置,该夹角例如在60
°
至120
°
之间,并根据实际需求灵活调整与设置。此外,横向杆111与竖向杆112呈夹角设置,该夹角例如在60
°
至120
°
之间,并根据实际需求灵活调整与设置。另外,竖向杆112与谐振板12呈夹角设置,该夹角例如在60
°
至120
°
之间,并根据实际需求灵活调整与设置。
56.可选地,谐振杆11的截面形状包括但不限于圆形(如图10所示)、椭圆形、多边形等等规则形状与不规则形状,具体可以根据实际需求灵活调整与设置。其中,多边形包括但不限于为三角形、四边形(如图6所示)、五边形、六边形等等。
57.请参阅图6,在一个具体实施例中,横向杆111垂直于金属谐振腔20的侧壁22,竖向杆112分别垂直于横向杆111与谐振板12。
58.请参阅图6,在一些实施例中,谐振板12的形状可以根据实际需求灵活调整与设置,包括平直板与非平直板。其中,非平直板包括但不限于为曲线板等规则形状的板体或不规则形状的板体。其中,曲线板可以是至少两个平直板的相互组合形式,也可以是平直板与弧形板的组合形式,又可以是设为弧形板等等。当谐振板12设置为平直板时,平直板能实现与金属谐振腔20的顶壁23相互耦合;当谐振板12设置为非平直板时,不仅能实现与金属谐振腔20的顶壁23相互耦合,还能实现与金属谐振腔20的侧壁22相互耦合,使得耦合量增大。
59.此外,谐振板12的厚度可以根据实际需求灵活调整与设置,在此不进行限定。当谐振板12的厚度足够小时,相应呈片状;当谐振板12的厚度足够大时,相应呈块状,均在本实施例的保护范围之内。
60.另外,谐振板12既可以是厚度均匀的板件,也可以是厚度不均匀的板件,例如在某一个或多个部位设置有凸台或凹部,凸台处的板厚相对较大,凹部处的板厚相对较小。
61.请参阅图5,在一个实施例中,两个谐振板12中彼此相邻的两个侧部各自设有第一耦合枝节121。两个谐振器10的第一耦合枝节121相对间隔设置并容性耦合。如此,两个第一耦合枝节121相互容性耦合,能使得两个谐振板12彼此相邻的两个侧部的容性耦合量增大,也即使得两个谐振器10的容性耦合量增大。
62.其中,当第一耦合枝节121与第二耦合枝节122相互对位的面积大小越大时,对应耦合带宽越大;反之,越小。
63.需要说明的是,两个谐振器10的形状既可以相同,也可以不同。此外,两个谐振器10的第一耦合枝节121的形状既可以相同,也可以不同。
64.请参阅图5,在一个实施例中,第一耦合枝节121为与谐振板12板面呈直角设置的耦合板。如此,两个第一耦合枝节121间有较好的容性耦合效果,且占用空间小,材料用量小。 当然,第一耦合枝节121还可以与谐振板12板面呈锐角或钝角布置。
65.其中,第一耦合枝节121可以根据实际需求灵活设置与调整成各种形状,包括但不限于为平直板状、折弯板状、柱体状、块状、片状、条状等等各种规则形状与不规则形状。
66.可选地,第一耦合枝节121与谐振板12一体成型。
67.请参阅图3至图5,在一个实施例中,谐振板12远离于谐振杆11的一端设有第二耦合枝节122。第二耦合枝节122与金属谐振腔20的侧壁22耦合。如此,谐振板12与金属谐振腔20的顶壁23相对间隔设置并实现耦合,且第二耦合枝节122还与金属谐振腔20的侧壁22相对间隔设置并实现耦合,加载电容增大,使得金属谐振腔20的总体体积尺寸相对减小。
68.请参阅图3至图5,具体而言,当谐振杆11与第一侧壁221相连时,与该谐振杆11相连的谐振板12上的第二耦合枝节122与第二侧壁222设有间隙,相互容性耦合;当谐振杆11与第二侧壁222相连时,与该谐振杆11相连的谐振板12上的第二耦合枝节122与第一侧壁221设有间隙,相互容性耦合。
69.请参阅图3至图5,在一个实施例中,第二耦合枝节122的顶端与谐振板12的端部相连,第二耦合枝节122的底端朝金属谐振腔20的底壁21方向延伸。
70.其中,当第二耦合枝节122的长度尺寸和/或宽度尺寸越大时,第二耦合枝节122与谐振板12的加载电容越大;反之,加载电容越小。
71.类似于第一耦合枝节121,第二耦合枝节122可以根据实际需求灵活设置与调整成各种形状,包括但不限于为平直板状、折弯板状、柱体状、块状、片状、条状等等各种规则形状与不规则形状。
72.可选地,第二耦合枝节122与谐振板12一体成型。
73.请参阅图3至图5,在一个实施例中,容性耦合结构还包括与相邻布置的两个谐振器10侧部之间区域(如图4中的m线框区域)对应设置的第一调谐组件(图中未示出)。第一调谐组件连接于金属谐振腔20的顶壁23上。如此,通过调整第一调谐组件伸入到相邻布置的两个谐振器10侧部之间区域m的深度大小,来相应调整容性耦合量大小,起到微调作用,这样两个谐振器10间的耦合量大小能更加精准控制。其中,当第一调谐组件伸入的深度越大时,容性耦合量越小;反之,容性耦合量越大。
74.可选地,第一调谐组件既可以是与两个谐振器10侧部之间区域m的正中间位置对应,也可以是与两个谐振器10侧部之间区域m且靠近于侧壁22的部位,具体根据实际需求灵活地布置,在此不进行限定。其中,当将第一调谐组件对准两个谐振器10侧部之间区域m的正中间位置布置时,第一调谐组件的调谐效果将相对明显;当将第一调谐组件对准两个谐振器10侧部之间区域m且靠近于侧壁22的部位布置时,第一调谐组件的调谐效果相对减弱,但是能有利于利用空间合理布置第一调谐组件的位置,使得产品体积紧凑,整体体积减小。
75.请参阅图1至图3,在一个实施例中,谐振板12上设有调谐口,容性耦合结构还包括与调谐口位置对应的第二调谐组件30。第二调谐组件30连接于金属谐振腔20的顶壁23上。如此,通过第二调谐组件30对耦合量进行调试,使得耦合量大小指标符合要求。此外,由于第二调谐组件30位于金属谐振腔20的顶壁23,与谐振器10的固定面(也即金属谐振腔20的侧壁22壁面)不处于一个平面内,换言之,谐振器10的固定面与调谐组件的安装面相交,由
此导致两者的电磁场完全不同。
76.可选地,调谐口设为缺口123(如图6至图11以及图14任一幅所示)或盲孔124(如图13所示)。如此,在上盖板上设置有与缺口123位置相对的第二调谐组件30时,使第二调谐组件30的调谐杆(具体设为下文中的第二调谐螺杆31)伸入到缺口123中,对耦合量进行调节。此外,谐振器10由单端开路,带加载电容调节(常见为调谐杆)的1/4波长的类同轴线构成。
77.其中,缺口123的形状即可以是封闭式的缺口123(如图11或图14所示),又可以是非封闭式的缺口123(如图6至图10任一幅所示)。封闭式指的是,选取缺口123的口缘的其中一点沿缺口123的口缘顺时针或逆时针移动,最终能返回到该选取点。反之,非封闭式指的是,选取缺口123的口缘的其中一点沿缺口123的口缘顺时针或逆时针移动,不能返回到该选取点。
78.当设置为封闭式的缺口123时,形状包括但不限于圆形口、椭圆形口、多边形口等等规则形状的缺口123以及不规则形状的缺口123,在此不进行限定。当设置为非封闭式的缺口123时,形状包括但不限于u形口、半圆形口、半椭圆形口、方形口、梯形口等等规则形状的缺口123以及不规则形状的缺口123,在此不进行限定。
79.具体而言,缺口123在谐振板12的开设形式根据实际需求灵活调整与设置,它既可以是开设于谐振板12的中部部位(如图11或图14所示)上,又可以是位于谐振板12的侧部部位并同步开设于第二耦合枝节122(请参阅图6至图10任一幅)上,只要与第二调谐组件30的调谐杆位置相对,能穿设调谐杆即可。作为一个示例,当在谐振板12与第二耦合枝节122上均设置有缺口123,且使得缺口123设置为非封闭式缺口123时,在滤波器的组装过程中,第二调谐组件30的调谐杆能便于装入到缺口123中,以及能有利于减小滤波器的体积尺寸。
80.当然,请参阅图12,作为一些可选的方案,也可以无需在谐振板12上设置缺口123。
81.在一个实施例中,金属谐振腔20设有位于顶部的第一开口24以及位于底部的第二开口25,金属谐振腔20的顶壁23为盖设于第一开口24的上盖板,金属谐振腔20的底壁21为盖设于第二开口25的下盖板。
82.可选地,上盖板包括但不限于焊接固定于或者通过粘接、卡接、或者采用螺钉、销钉、铆钉等等紧固件连接固定于金属谐振腔20的顶部。同样地,下盖板包括但不限于焊接固定于或者通过粘接、卡接、或者采用螺钉、销钉、铆钉等等紧固件连接固定于金属谐振腔20的底部。
83.当然,作为一些可选的方案,金属谐振腔20的顶壁23、侧壁22、底壁21、顶壁23以及谐振器10通过3d打印工艺一体成型。
84.请再参阅图6,在一个实施例中,谐振器10与金属谐振腔20为金属件,并通过粉末冶金工艺、金属注射成型工艺或3d打印工艺一体成型;或者,谐振器10与金属谐振腔20为金属化介质件。
85.其中,基于粉末冶金工艺本身的公差控制水平较好,采用粉末冶金工艺一体化制造金属谐振腔20与谐振器10能使得内部公差得到有效控制,产品一致性提升,调试难度得到显著降低。
86.其中,金属化介质件包括介质体以及设于介质体外壁上的金属层。金属层包括但不限于电镀、溅镀、粘设的方式设置于介质体的外壁上。
87.在一个实施例中,第一调谐组件包括第一调谐螺杆与第一固定螺母(图中未示
出)。上盖板上设有与第一调谐螺杆相适应的第一安装孔(图中未示出),第一调谐螺杆位置可调地穿设于第一安装孔中,第一固定螺母与第一调谐螺杆相连。如此,通过调整第一调谐螺杆伸入到金属谐振腔20的深度,来相应调整各自的耦合量大小,使得耦合量大小指标符合要求。此外,第一调谐螺杆调整到合适位置后,通过第一固定螺母与上盖板位置相互抵接,使第一调谐螺杆稳固地连接于上盖板上。
88.请参阅图1至图3,在一个实施例中,第二调谐组件30包括第二调谐螺杆31与第二固定螺母32。上盖板上设有与第二调谐螺杆31相适应的第二安装孔231,第二调谐螺杆31位置可调地穿设于第二安装孔231中,第二固定螺母32与第二调谐螺杆31相连。如此,通过调整第二调谐螺杆31伸入到金属谐振腔20的深度,来相应调整耦合量大小,使得耦合量大小指标符合要求。此外,第二调谐螺杆31调整到合适位置后,通过第二固定螺母32与上盖板位置相互抵接,使第二调谐螺杆31稳固地连接于上盖板上。
89.请参阅图1至图5,在一个实施例中,一种上述任一实施例的容性耦合结构的调节方法,包括:通过调节相邻布置两个谐振器10的谐振板12的间距大小来调整两个谐振器10的容性耦合量大小;和/或,相邻布置两个谐振器10的谐振板12各自设有第一耦合枝节121,调整两个第一耦合枝节121相对位的面积大小来调整两个谐振器10的容性耦合量大小;和/或,容性耦合结构还包括与相邻布置的两个谐振器10侧部之间区域对应设置的第一调谐组件,第一调谐组件连接于金属谐振腔20的顶壁23上,通过调整第一调谐组件伸入到相邻布置的两个谐振器10侧部之间区域的深度大小,来相应调整两个谐振器10的容性耦合量大小。
90.上述的容性耦合结构的调节方法,通过调节两个谐振板12的间距便能使得两个谐振器10的容性耦合量满足需求,从而能省去相关技术中设置于两个谐振器10之间的开窗结构,结构得到简化,也能避免开窗结构的位置和尺寸公差对耦合大小造成的不利影响,使得产品性能得到提升。
91.请参阅图1至图5,在一个实施例中,一种滤波器,滤波器包括至少一个上述任一实施例的容性耦合结构。
92.上述的滤波器,由于将每个谐振器10设置成谐振杆11与谐振板12组合形式,且谐振杆11与金属谐振腔20的侧壁22相邻,谐振板12与金属谐振腔20的顶壁23相对间隔设置,相邻布置的两个谐振器10的谐振板12的布置方向反向,经过研究发现,两个谐振板12中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置便能实现容性耦合,通过调节两个谐振板12的间距便能使得两个谐振器10的容性耦合量满足需求,从而能省去相关技术中设置于两个谐振器10之间的开窗结构,结构得到简化,也能避免开窗结构的位置和尺寸公差对耦合大小造成的不利影响,使得产品性能得到提升。
93.请参阅图1至图5,在一个实施例中,滤波器还包括设于金属谐振腔20上的两个接头组件40,其中一个接头组件40与其中一个谐振器10电性连接,另一个接头组件40与另一个谐振器10电性连接。如此,其中一个接头组件40用于输入信号,另一个接头组件40用于输出信号,其中一个接头组件40将信号输入至其中一个谐振器10,并通过另一个谐振器10与另一个接收组件将信号向外输出。
94.其中,接头组件40包括设置于金属谐振腔20上的固定介质41以及穿设于固定介质41中的导电针42,导电针42与谐振杆11电性连接。
95.具体而言,导电针42包括但不限于焊接固定于谐振杆11上。
96.请参阅图15与图16,图15示出了本技术一实施例的滤波器的拓扑结构示意图,图16示出了图15所示的结构的s参数响应图。
97.通过观察图16可知,本实施例的滤波器具有如下优点:一方面,使得在拓扑中使用更多的容性耦合成为可能。而这种在主耦合中大量混合使用容性耦合的方式可以中断单一种类耦合的路径,从而大大地减少寄生耦合对通带抑制的影响。
98.另一方面,容性耦合于感性耦合实现结构的不同,在适当的位置使用可以简化滤波器的实现形式,减少额外的耦合部件。
99.为了体现本实施例的滤波器的性能优势,请再参阅图17至图20,图17示出了相关技术中在设计阶段的拓扑结构示意图,图17中的滤波器为10腔4零点,其中,6-9之间为容性耦合,其余的各个谐振器之间均呈现为感性耦合。图18示出了相关技术中在设计阶段的s参数响应图,可以看到对应实现3个通带高端零点与一个通带低端零点。然而,图19示出了相关技术中在产品成型后阶段的拓扑结构示意图,图20示出了相关技术中在产品成型后阶段的s参数响应图,在实际实现当中,3-5谐振器之间产生了感性寄生耦合(如图19的虚线所示),此外,在通带高端产生了寄生零点(如图20所示),造成低端抑制性能恶化,导致预期设计指标失败。
100.在本技术的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
101.此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
102.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
103.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水
平高度小于第二特征。
104.需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本技术所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
105.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
106.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种容性耦合结构,其特征在于,所述容性耦合结构包括:金属谐振腔,所述金属谐振腔包括底壁、与底壁相连的侧壁以及与所述侧壁相连的顶壁;以及至少两个谐振器,用于设置于金属谐振腔的内部,每个所述谐振器包括谐振杆与谐振板,所述谐振杆的底端用于与所述金属谐振腔的所述侧壁相连,所述谐振杆的顶端与所述谐振板相连,所述谐振板与所述金属谐振腔的所述顶壁相对间隔设置;其中,相邻布置两个所述谐振器的谐振板的布置方向反向,且两个所述谐振板中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置以实现容性耦合。2.根据权利要求1所述的容性耦合结构,其特征在于,所述侧壁包括相对设置的第一侧壁与第二侧壁,在相邻布置的两个所述谐振器中,其中一个所述谐振杆与所述第一侧壁相连,另一个所述谐振杆与所述第二侧壁相连。3.根据权利要求1所述的容性耦合结构,其特征在于,两个所述谐振板中彼此相邻的两个侧部各自设有第一耦合枝节,两个所述谐振器的所述第一耦合枝节相对间隔设置并容性耦合。4.根据权利要求3所述的容性耦合结构,其特征在于,所述第一耦合枝节为与所述谐振板板面呈直角设置的耦合板。5.根据权利要求1所述的容性耦合结构,其特征在于,所述谐振板远离于所述谐振杆的一端设有第二耦合枝节;所述第二耦合枝节与所述金属谐振腔的所述侧壁耦合。6.根据权利要求1所述的容性耦合结构,其特征在于,所述容性耦合结构还包括与相邻布置的两个所述谐振器侧部之间区域对应设置的第一调谐组件,所述第一调谐组件连接于所述金属谐振腔的所述顶壁上。7.根据权利要求6所述的容性耦合结构,其特征在于,所述谐振板上设有调谐口,所述容性耦合结构还包括与所述调谐口位置对应的第二调谐组件,所述第二调谐组件连接于所述金属谐振腔的所述顶壁上。8.根据权利要求7所述的容性耦合结构,其特征在于,所述金属谐振腔设有位于顶部的第一开口以及位于底部的第二开口,所述金属谐振腔的所述顶壁为盖设于所述第一开口的上盖板,所述金属谐振腔的所述底壁为盖设于所述第二开口的下盖板。9.根据权利要求8所述的容性耦合结构,其特征在于,所述第一调谐组件包括第一调谐螺杆与第一固定螺母;所述上盖板上设有与所述第一调谐螺杆相适应的第一安装孔,所述第一调谐螺杆位置可调地穿设于所述第一安装孔中,所述第一固定螺母与所述第一调谐螺杆相连;所述第二调谐组件包括第二调谐螺杆与第二固定螺母;所述上盖板上设有与所述第二调谐螺杆相适应的第二安装孔,所述第二调谐螺杆位置可调地穿设于所述第二安装孔中,所述第二固定螺母与所述第二调谐螺杆相连。10.一种如权利要求1至9任一项所述的容性耦合结构的调节方法,其特征在于,包括:通过调节相邻布置两个所述谐振器的谐振板的间距大小来调整两个谐振器的容性耦合量大小;和/或,相邻布置两个所述谐振器的谐振板各自设有第一耦合枝节,调整两个所述第一耦合枝节相对位的面积大小来调整两个所述谐振器的容性耦合量大小;和/或,
容性耦合结构还包括与相邻布置的两个所述谐振器侧部之间区域对应设置的第一调谐组件,所述第一调谐组件连接于所述金属谐振腔的所述顶壁上,通过调整第一调谐组件伸入到相邻布置的两个所述谐振器侧部之间区域的深度大小,来相应调整两个所述谐振器的容性耦合量大小。11.一种滤波器,其特征在于,所述滤波器包括至少一个如权利要求1至9任一项所述的容性耦合结构。12.根据权利要求11所述的滤波器,其特征在于,所述滤波器还包括接头组件;所述接头组件包括设置于所述金属谐振腔上的固定介质以及穿设于固定介质中的导电针,所述导电针与所述谐振杆电性连接。
技术总结
本申请涉及一种滤波器、容性耦合结构及其调节方法。将每个谐振器设置成谐振杆与谐振板组合形式,且谐振杆与金属谐振腔的侧壁相邻,谐振板与金属谐振腔的顶壁相对间隔设置,相邻布置的两个谐振器的谐振板的布置方向反向,经过研究发现,两个谐振板中彼此相邻的两个侧部相对间隔布置便能实现容性耦合,通过调节两个谐振板的间距便能使得两个谐振器的容性耦合量满足需求,从而能省去相关技术中设置于两个谐振器之间的开窗结构,结构得到简化,也能避免开窗结构的位置和尺寸公差对耦合大小造成的不利影响,使得产品性能得到提升。使得产品性能得到提升。使得产品性能得到提升。
技术研发人员:朱旭 吴精强 丁海 贺斌 郭春波
受保护的技术使用者:京信通信技术(广州)有限公司
技术研发日:2023.06.09
技术公布日:2023/7/12
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