一种TM模介质谐振器和介质滤波器的制作方法

本发明涉及通信领域天馈器件，具体涉及一种TM模介质谐振器和介质滤波器。

背景技术：

滤波器由于具有良好的频率选择性，一直以来，在通信系统中发挥着重要的作用，但随着近年来通信技术的飞速发展，频谱资源紧缺，对滤波器的性能和体积提出了越来越高的要求。传统的金属同轴空腔滤波器方案逐渐无法满足应用需要，TM模介质滤波器由于具有较高的单腔Q值，受到越来越多工程师的青睐。

传统的TM模介质滤波器，其介质谐振器的固定方法主要有如下几种：

一是通过在介质谐振器的一端上银后，焊接在腔体上，由于介质谐振器的膨胀系数与金属腔体的膨胀系数相差较大，此安装方法的可靠性较差，温循等可靠性实验时，介质谐振器容易拉裂，因此难以在市场上推广。

二是通过金属螺钉来固定介质谐振器，由于金属螺钉的引入，使滤波器的单腔Q值骤降，直至与金属同轴空腔滤波器的单腔Q值差不多或更差，导致其性能上的优越性无法体现，故实际应用意义不大。

三是通过塑料螺钉来固定介质谐振器，但因塑料本身的损耗较大且强度不够，导致Q值下降和频率不稳，因此也限制了其应用范围。

四是在介质谐振器顶部加设两块盖板加以固定，一块厚度约为0.5mm的具有弹性的材料制成的盖板或弹性垫圈，另一块厚盖板通过在内部掏空并填充聚四氟材料等形式释放应力的方法，虽然可用，但由于其固定方法复杂，且报废率极高导致生产成本居高不下，实际应用推广困难重重。

申请号为CN201110190729.6的中国实用新型专利申请公开了一种两端接地的TM模介质谐振器，通过在介质谐振柱与盖板之间增设有预应力的导电弹性体垫片，用于解决介质谐振柱与腔体之间紧密接触困难的问题，然而，在实际应用中发现，由于该导电弹性体垫片能释放的弹性有限，导致介质谐振器的可靠性下降，且该导电弹性体垫片结构复杂，加工成本较高，不适于大批量推广应用。

因此，开发设计一种TM模介质谐振器和介质滤波器，在最大程度上发挥其性能优越性的前提下，保证TM模介质滤波器可靠性高，同时降低其生产成本，具有重要的实际意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种TM模介质谐振器和介质滤波器，使其具有结构简单、性能稳定可靠、生产成本低的特点，满足通信技术的发展需要。

为实现上述目的，本发明提供一种TM模介质谐振器，包括盖板、调谐螺杆、TM模介质谐振杆和腔体，所述调谐螺杆安装在盖板上，所述盖板盖设于腔体上方，所述TM模介质谐振杆为圆筒状微波介质陶瓷，位于腔体内，其不同之处在于，所述TM模介质谐振杆上端与盖板底面接触，下端与腔体底面之间设有垫片；所述腔体底面与TM模介质谐振杆对应处开设有圆形凹槽；所述垫片为圆形垫片，所述垫片下端面边沿处设有向下凸起的圆环，所述垫片上端中心设有向上凸起的圆形台阶，所述垫片上端的圆形台阶伸入圆筒状TM模介质谐振杆下端面中央的孔中，所述TM模介质谐振杆下端面与垫片上端的台阶面紧密接触，所述垫片向下凸起的圆环伸入腔体底面的圆形凹槽中，所述圆环下端面与圆形凹槽内端面紧密接触。

优选的，所述垫片采用具有弹性的导电材料。

优选的，所述垫片的材质为铍铜。

优选的，所述腔体底部圆形凹槽的孔径等于或略大于垫片底部圆环的外径。

优选的，所述TM模介质谐振杆的内孔孔径等于或略大于垫片上端向上凸起的圆形台阶的直径。

优选的，所述TM模介质谐振杆的上端面和下端面均焙有银层。

本发明还提供一种介质滤波器，所述介质滤波器包括一个或多个所述TM模介质谐振器。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过在TM模介质谐振杆和腔体底部之间增设垫片巧妙地将TM模介质谐振杆固定定位在腔体内，垫片上端中心设有向上凸起的凸台，同时在腔体底部开设圆形盲孔，在水平方向上形成多重限位，同时在垂直方向上通过TM模介质谐振杆直接与盖板和垫片上端台阶面接触进行限位；另一方面，由于垫片下端面边沿处设有向下凸起的圆环，使垫片具有一定的弹性，能有效释放温度循环变化时所产生的应力，解决了传统TM模介质滤波器由于介质谐振杆与腔体膨胀系数相差较大导致的介质谐振杆容易破的问题；同时，垫片的下底面与腔体底部接触采用环状接触，替代原有的面状接触，使其接触更加良好，同时使滤波器的插损等电气性能更好；

(2)本发明的滤波器相对于现有的TM模介质滤波器而言，结构简单，易于加工装配，产品性能可靠，使用方便，生产成本低，可满足通信技术的发展需要。

以下结合附图及其实施例详细描述本发明，以便本领域技术人员进一步理解。

附图说明

图1为本发明实施例爆炸图；

图2为本发明实施例结构装配剖面示意图；

图3为本发明实施例的垫片的结构示意图；

图中：1-盖板，2-调谐螺杆，3-TM模介质谐振杆，4-腔体，5-垫片(51-圆环，52-圆形台阶，53-圆形台阶面)，6-圆形凹槽，7-调谐螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不限定本发明的保护范围：

如图1和图2所示，本实施例涉及一种TM模介质谐振器，包括盖板1、调谐螺杆2、TM模介质谐振杆3、腔体4和垫片5。调谐螺杆2通过调谐螺母7固定设置在盖板1上，盖板1盖设在腔体4上方；腔体4底部开设有圆形凹槽6，垫片5通过其底部与腔体底部的圆形凹槽6配合从而固定定位在腔体4底部。

如图3所示，所述垫片5上端中心设有向上凸起的圆形台阶52，圆形台阶52伸入TM模介质谐振杆3，达到横向固定定位TM模介质谐振杆3的目的；下端面边沿处设有向下凸起的圆环51，垫片5与腔体4底部为环状接触；所述垫片5的底部直径等于腔体4底部的圆形凹槽6的孔径减0.1mm，所述垫片5的上端圆形台阶的直径等于TM模介质谐振杆3的内孔孔径减0.1mm；所述两级台阶垫片由铍铜加工而成，且其下端面边沿处设有向下凸起的圆环51，这种特殊的结构和材质使其具有很好的弹性，在实际应用中，能有效释放温度循环变化时所产生的应力，彻底解决传统TM模介质滤波器由于介质谐振杆与腔体膨胀系数相差较大导致的介质谐振杆容易破的问题。

所述TM模介质谐振杆3为圆筒状微波介质陶瓷，其上下两端面焙银，银层厚度约为0.6μm，上端面与盖板1紧密接触，下端面与垫片5紧密接触，从而实现介质谐振杆的纵向定位；调谐螺杆2用于谐振器谐振频率的微调。

本发明实施例还提供了一种介质滤波器，所述介质滤波器包括一个或多个如前所述的TM模介质谐振器。所述介质滤波器由一个或多个如前所述的TM模介质谐振器通过耦合(如窗口等)连接在一起，形成多阶介质滤波器。

本发明所提供的介质滤波器可使介质上端与盖板紧密接触，下端通过垫片与腔体底部电导通，从而，保证其具有良好的电气性能。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域的现有技术。