全密封滤波器及航空航天用通信设备的制作方法

本发明属于航空航天通信技术领域，具体涉及一种全密封滤波器及采用该全密封滤波器的航空航天用通信设备。

背景技术：

在飞机、卫星等航空航天设备中，需要挂载通信设备，滤波器是这些通信设备的重要组成器件。这些机载、星载通信设备工作环境特殊，几乎为真空状态，在常规设计中，滤波器没有密封概念，滤波器腔体内部功能区域与外界环境无气压差，在航空航天设备升空过程中，环境气压的剧烈变化直接导致滤波器内部气压变化，进而使滤波器电性能恶化严重。

技术实现要素：

本发明涉及一种全密封滤波器及采用该全密封滤波器的航空航天用通信设备，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种全密封滤波器，包括滤波器本体，还包括密闭壳体，所述密闭壳体限定有一密闭的、所封存气体体积稳定的壳腔，所述滤波器本体收容于所述壳腔内，于所述密闭壳体上穿设有与所述滤波器本体连接的接插件。

作为实施方式之一，所述壳腔内限定的气体环境为大气压环境。

作为实施方式之一，所述接插件包括环形外壳和插接芯，所述环形外壳安装于所述密闭壳体上，所述插接芯穿设于所述环形外壳中并且于二者之间填充有密封封堵料，所述插接芯一端与所述滤波器本体连接，所述插接芯的另一端伸出至所述密闭壳体之外并且预留有插接部。

作为实施方式之一，所述密封封堵料为玻璃，并且以烧结填充的方式封堵所述环形外壳与所述插接芯之间的环形空间。

作为实施方式之一，所述环形外壳为金属外壳。

作为实施方式之一，所述环形外壳与所述密闭壳体之间以回流焊的方式进行密封处理。

作为实施方式之一，所述密闭壳体包括壳本体和密封盖板，所述壳本体一端开口，所述密封盖板盖合于所述壳本体的开口端并且二者焊连。

作为实施方式之一，所述滤波器本体包括谐振杆、调节板和安设在该调节板上的调谐螺杆；所述密闭壳体内设有安装基座，所述谐振杆安装在所述安装基座上；在所述密闭壳体的相对的两面内壁上分别设置台阶，所述调节板的两端分别通过调节螺钉安装在两侧台阶面上。

本发明还涉及一种航空航天用通信设备，包括如上所述的全密封滤波器。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的全密封滤波器，将滤波器本体封存在密闭壳体内，将滤波器本体与外界环境隔离开来，确保滤波器本体始终在合适的气压环境下工作，避免滤波器本体受外界环境气压等的变化而影响其电性能等工作性能，保证滤波器的工作可靠性。当其应用在飞机、卫星等航空航天设备上而作为机载、星载通信设备的组成构件时，能保证这些通信设备稳定可靠地工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的全密封滤波器的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的全密封滤波器的分解结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的便于耦合的滤波器的结构示意图；

图4为图3中谐振杆与耦合片之间的连接结构简图；

图5为图3中耦合片的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2，本发明实施例提供一种全密封滤波器，包括滤波器本体2和密闭壳体1，所述密闭壳体1限定有一密闭的、所封存气体体积稳定的壳腔，所述滤波器本体2收容于所述壳腔内，于所述密闭壳体1上穿设有与所述滤波器本体2连接的接插件3。

滤波器本体2与传统结构无异，此处不作赘述。上述密闭壳体1为可靠的全密闭结构，因此能保证壳腔内气体体积的稳定性，一般认为可保证该壳腔内气体体积恒定，该密闭壳体1不会漏气。

可以理解地，上述壳腔内封存一定体积的气体，密闭壳体1将壳腔环境与外界环境隔离开来，以保证滤波器本体2始终处于稳定气体环境中，该稳定气体环境显然以满足滤波器本体2正常稳定工作的最佳气压环境为佳。

可选地，上述滤波器本体2在密闭壳体1内的安装在大气压环境下操作，在实现该密闭壳体1的全密闭后，该密闭壳体1内封存的气体为空气，所述壳腔内限定的气体环境为大气压环境，可保证滤波器本体2的正常稳定工作。上述的大气压环境可以为标准大气压环境，也可为非标准大气压环境，能够满足滤波器本体2正常稳定工作即可。

为便于滤波器本体2在密闭壳体1内的安装，优选为设置该密闭壳体1为分体式结构，具体地，如图1和图2，该密闭壳体1包括壳本体11和密封盖板12，所述壳本体11一端开口，所述密封盖板12盖合于所述壳本体11的开口端并且二者焊连。在将滤波器本体2安装至密闭壳体1内之后，再将密封盖板12盖合在壳本体11上并且将密封盖板12与壳本体11焊连，可保证密闭壳体1的密封性。其中，密封盖板12与壳本体11之间的焊连可采用激光焊等常规焊接方式，此处不作赘述。则，上述密封盖板12和壳本体11均优选为采用适于焊接处理的金属件。

上述接插件3用于实现滤波器本体2与外设器件之间的电连接，因此，其需穿出密闭壳体1之外，以便于与外设器件连接。基于密闭壳体1全密封的需要，上述接插件3在密闭壳体1上的穿设处需密封处理，并且需保证该接插件3本身不会出现漏气通道。优选地，如图1，所述接插件3包括环形外壳31和插接芯32，所述环形外壳31安装于所述密闭壳体1上，所述插接芯32穿设于所述环形外壳31中并且于二者之间填充有密封封堵料33，所述插接芯32一端与所述滤波器本体2连接，所述插接芯32的另一端伸出至所述密闭壳体1之外并且预留有插接部。在其中一个实施例中，在上述密闭壳体1上设置穿设孔，将上述环形外壳31嵌装于该穿设孔内；在另外的实施例中，可设计上述环形外壳31与密闭壳体1一体成型。对于环形外壳31嵌装在穿设孔内的情况，二者之间需要密封处理，当上述环形外壳31为金属外壳时，可使该环形外壳31与密闭壳体1焊连，可保证二者连接结构强度以及连接处的密封效果，本实施例中，优选地，所述环形外壳31与所述密闭壳体1之间以回流焊的方式进行密封处理，例如采用金锡膏以回流焊的方式将环形外壳31与密闭壳体1焊连。

上述环形外壳31可采用圆筒形等形状，在密闭壳体1上对应开孔即可；上述插接芯32优选为与该环形外壳31同轴设置。

上述密封封堵料33需要封堵环形外壳31与插接芯32之间的环形空间，该密封封堵料33可采用聚四氟乙烯等高分子材料，但采用这类封堵料33时，仍可能会出现缝隙等漏气通道，无法完全保证密闭壳体1的全密闭性能；作为本实施例的优选结构，所述密封封堵料33为玻璃，并且以烧结填充的方式封堵所述环形外壳31与所述插接芯32之间的环形空间，该封堵方式不仅能够保证密封性能，确保接插件3中不会出现漏气通道，而且采用玻璃作为密封封堵材料，具有较好的耐候性。

在其中一个实施例中，上述滤波器本体2包括谐振杆21、调节板23和安设在该调节板23上的调谐螺杆22，基于上述通过密闭壳体1收容滤波器本体2的方案，优选地，可在密闭壳体1内设置安装基座，将滤波器本体2的谐振杆21安装在该安装基座上，例如通过螺钉等将该谐振杆21固定在安装基座上；在密闭壳体1的相对的两面内壁上分别设置台阶，上述调节板23的两端分别通过调节螺钉安装在两侧台阶面上，通过旋拧调节螺钉可以调节该调节板23与台阶面之间的间距，从而达到对滤波器本体2进行调试调节的目的，结构简单、操作方便。

本发明实施例还提供一种航空航天用通信设备，包括上述的全密封滤波器，该滤波器与该通信设备的其他组成器件之间的连接结构为本领域常规技术，此处不作赘述。

本实施例提供的全密封滤波器，将滤波器本体2封存在密闭壳体1内，将滤波器本体2与外界环境隔离开来，确保滤波器本体2始终在合适的气压环境下工作，避免滤波器本体2受外界环境气压等的变化而影响其电性能等工作性能，保证滤波器的工作可靠性。当其应用在飞机、卫星等航空航天设备上而作为机载、星载通信设备的组成构件时，能保证这些通信设备稳定可靠地工作。

实施例二

本发明实施例提供一种便于耦合的滤波器，可作为上述实施例一所提供的全密封滤波器的结构优化。

如图3-图5，上述便于耦合的滤波器包括滤波器壳体1、耦合片4和多个谐振杆2，所述滤波器壳体1内形成有多个谐振腔，每个谐振腔内设有一安装凸台13，各所述谐振杆2一一对应地设于各所述谐振腔内并且与对应的安装凸台13连接，各所述谐振腔通过预设耦合窗口相互耦合以形成滤波器耦合通道，所述耦合片4沿所述滤波器耦合通道连续延伸并且分别与各所述谐振杆2固连，每相邻两个谐振腔之间的耦合片4进行相应地凹凸变形以匹配滤波器设计波形。

上述滤波器壳体1可构成为上述实施例一中的密闭壳体1。

上述滤波器壳体1一般采用分体式结构，包括壳本体和盖板，壳本体一端开口，盖板适于盖合在壳本体的开口端，将各器件收容在壳腔内。

谐振杆2为本领域常规器件，具体结构此处不作赘述，其与安装凸台13之间的连接及工作方式均为本领域常规技术。在其中一个实施例中，如图3，安装凸台13具有螺纹安装孔，谐振杆2与该螺纹安装孔螺接，使谐振杆2与安装凸台13固连，并且可进行调谐操作。

在滤波器壳体1内形成多个谐振腔以及各谐振腔通过预设耦合窗口相互耦合以形成滤波器耦合通道均为本领域常规结构，例如，在壳腔内设置脊以将壳腔分隔为多个谐振腔，可通过各个脊以围合形成预设耦合窗口或者说在脊上开设上述的预设耦合窗口。滤波器耦合通道中，首尾谐振腔分别连接滤波器的输入端和输出端。

上述耦合片4应具有适宜的结构强度，同时又具有一定的塑性变形能力，尤其优选为在手动作用下能产生一定的塑性变形，在其中一个实施例中，该耦合片4为适于手动勾压变形的柔软金属板，包括但不限于采用铜板。

上述耦合片4在与各谐振杆2固连之后以及在各谐振杆2安装至各安装凸台13上之后，根据滤波器波形设计要求，通过调节各相邻两谐振腔之间的耦合片4的变形量，可以达到改变两谐振腔之间的耦合量的效果，进而起到对滤波器波形进行调试的效果，操作方便可靠，能显著地提高滤波器波形调试效率。相应地，所述滤波器壳体1上开设有多个用于调节耦合片4变形量的调试窗口，每相邻两个谐振腔之间配置有一个调试窗口，通过该调试窗口可以对相应位置处的耦合片4进行操作，以达到上述波形调试的目的；其中，耦合片4变形操作可通过相应地工具实现，该工具能够对耦合片4进行勾压微调，例如采用l型杆件等。

在其中一个实施例中，如图3-图5，上述耦合片4初始形态下，其每相邻两个谐振杆2连接位之间具有一处凸起部41，凸起部41的高度根据其在滤波器耦合通道中所处位置以及滤波器设计波形等因素进行确定，在图5示出的实施例中，首尾两个凸起部41的凸起高度大于其余凸起部41的凸起高度，而其余凸起部41的初始高度均相同；在上述耦合片4与各谐振杆2固连之后以及在各谐振杆2安装至各安装凸台13上之后，再对各凸起部41的凸起高度进行微调即可达到滤波器波形调试的目的，调试敏感度高，可有效地提高调试效率、保证调试效果。

基于上述设计，极大地改善了相邻两谐振腔之间的耦合条件，能实现低频超带宽设计，能有效地解决传统设计无法实现低频超带宽的问题。

上述耦合片4与谐振杆2之间优选为采用焊接连接结构。在其中一个实施例中，如图5，于耦合片4上设有多个焊接孔42，各谐振杆2的杆部一一对应地穿设在各焊接孔42上。进一步优选地，如图3和图4，所述谐振杆2的杆部呈台阶轴状，其中，所述杆部的小直径端与对应的安装凸台13连接，所述耦合片4与所述杆部的台阶面焊连，该结构可便于耦合片4的变形调试操作，避免耦合片4勾压变形操作对耦合片4与谐振杆2之间的连接造成影响。

本发明实施例还涉及上述滤波器的耦合方法，包括：

完成各谐振杆2与初始形状的耦合片4之间以及各谐振杆2与各安装凸台13之间的相对连接；

将当前滤波器的成型波形与滤波器设计波形进行比较，根据波形差异调节耦合片4的相应位置处的变形量，直至当前滤波器的成型波形与滤波器设计波形匹配。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。