一种腔体滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及调谐滤波技术领域，尤其涉及一种腔体滤波器。


背景技术：

2.滤波器根据所用材质不同可分为腔体滤波器、介质滤波器和微带滤波器。目前，在射频和微波频段中应用最为广泛的就是腔体滤波器。
3.在腔体滤波器中，为了增强滤波器带外抑制能力，通常在腔体滤波器内设置传输零点。示例地，针对8腔的腔体滤波器，通常设置两个传输零点。8腔的腔体滤波器的信号输入端连接于一组谐振杆的边缘，信号输出端连接于另一组谐振杆的边缘，并且，8个腔中相对的两个腔之间由飞杆形成容性耦合产生通带对称传输零点，并通过改变飞杆的长度及大小实现对传输零点强弱的调节。
4.可见，现有技术中的腔体滤波器需要使用飞杆才能够产生传输零点，导致腔体滤波器的腔体内结构较多，装配复杂，进而导致腔体滤波器的成本较高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种腔体滤波器，无需设置飞杆即能产生传输零点，使得腔体滤波器的内部结构较少，装配简单。
6.如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种腔体滤波器，包括：
8.腔体；
9.谐振杆，设有至少两个，至少两个所述谐振杆沿第一方向间隔排布，每个所述谐振杆均包括多个分别固设于所述腔体内的单体谐振杆，且多个所述单体谐振杆沿第二方向依次排布，所述第二方向垂直于所述第一方向；
10.隔板，每相邻两个所述谐振杆之间设有一个所述隔板，所述隔板的一端抵接于所述腔体的一端内壁，所述隔板的另一端与所述腔体的另一端内壁间隔设置，所述隔板的顶面开设有通讯口，相邻的两个所述谐振杆的所述单体谐振杆能通过所述通讯口电性耦合。
11.可选地，各个所述谐振杆的单体谐振杆的个数相同，且在相邻的两个所述谐振杆中，一个所述谐振杆的多个所述单体谐振杆与另一个所述谐振杆的多个所述单体谐振杆一一对应，且相对应的两个所述单体谐振杆在所述第一方向上相对。
12.可选地，所述通讯口与任一组对应的所述单体谐振杆在所述第一方向上相对。
13.可选地，每个所述谐振杆包括四个所述单体谐振杆，所述通讯口与所述谐振杆沿所述第二方向的第三个所述单体谐振杆在所述第一方向上相对。
14.可选地，每个所述谐振杆包括三个所述单体谐振杆，所述通讯口与所述谐振杆沿所述第二方向的第二个所述单体谐振杆在所述第一方向上相对。
15.可选地，每个所述谐振杆包括两个所述单体谐振杆，所述通讯口与所述谐振杆沿所述第二方向的第一个所述单体谐振杆在所述第一方向上相对。
16.可选地，所述隔板另一端的端面与所述腔体另一端内壁之间的距离为第一距离，所述谐振组件的多个所述单体谐振杆中的一个为预设的单体谐振杆，所述预设的单体谐振杆与所述通讯口相对，所述预设的单体谐振杆与所述腔体另一端内壁之间距离为第二距离，所述第一距离小于第二距离，所述预设的单体谐振杆为次邻近所述腔体另一端内壁的所述单体谐振杆。
17.可选地，所述谐振杆还包括多个耦合连杆，相邻两个所述单体谐振杆通过所述耦合连杆连接，所述谐振组件为金属片材一体制成的结构。
18.可选地，还包括信号输入端和信号输出端，所述谐振杆设有两个，所述信号输入端电性连接于一个所述谐振杆沿所述第二方向的首个所述单体谐振杆，所述信号输出端电性连接于另一个所述谐振杆沿所述第二方向的首个所述单体谐振杆，且所述信号输入端与所述信号输出端在所述第一方向上相对。
19.可选地，所述单体谐振杆包括第一杆部、第二杆部和两个第三杆部，所述第二杆部的中部垂直连接于所述第一杆部的顶端，两个所述第三杆部各连接于所述第二杆部的两端。
20.本实用新型至少具有如下有益效果：
21.本实用新型提供的腔体滤波器，相邻两个谐振杆之间设有隔板，且隔板的顶面开设有通讯口，且相邻两个谐振杆的单体谐振杆能够通过通讯口电性耦合，使得两个单体谐振杆之间的距离能够被调节，进而能够通过控制单体谐振杆之间的距离而产生容性耦合即负耦合，容性耦合与感性耦合形成交叉耦合结构并能够产生传输零点，相较于现有技术中设置飞杆产生传输零点的结构，仅需在隔板上开设通讯口即能够产生传输零点，简化了腔体滤波器的内部结构，便于腔体滤波器的装配，使得腔体滤波器能够具有较低的成本。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例一提供的腔体滤波器的结构示意图一；
23.图2是本实用新型实施例一提供的腔体滤波器的结构示意图二；
24.图3是本实用新型实施例一提供的腔体滤波器的截面示意图；
25.图4是本实用新型实施例一提供的腔体滤波器的分解示意图；
26.图5是本实用新型实施例二提供的腔体滤波器的结构示意图；
27.图6是本实用新型实施例三提供的腔体滤波器的结构示意图。
28.图中：
29.1、腔体；2、谐振杆；21、单体谐振杆；211、第一杆部；212、第二杆部；213、第三杆部；22、耦合连杆；3、隔板；31、通讯口；4、信号输入端；5、信号输出端；6、盖板。
具体实施方式
30.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.实施例一
34.本实施例提供了一种腔体滤波器，无需设置飞杆即能产生传输零点，使得腔体滤波器的内部结构较少，装配简单。
35.图1是本实施例提供的一种腔体滤波器的结构示意图，如图1所示，腔体滤波器包括腔体1、至少两个谐振组件2及至少一个隔板3。腔体1呈空心状，使得至少两个谐振组件2及至少一个隔板3能够容置在腔体1中，腔体1的顶端连接有盖板6，盖板6与腔体1形成较密封的空腔。在一些实施例中，所述腔体滤波器可以是钣金腔体滤波器，钣金腔体滤波器的谐振组件2可以是由金属片材一体制成的结构。在一些实施例中，所述钣金腔体滤波器的腔体1、谐振组件2及隔板3分别是由金属片材一体制成的结构。
36.至少两个谐振组件2固设于腔体1内且沿第一方向x1间隔排布，具体地，每个谐振组件2均固定在腔体1的底壁，该第一方向x1可以为腔体1的长度方向。每个谐振组件2均包括多个单体谐振杆21，每个单体谐振杆21均固定在腔体1的底壁，且多个单体谐振杆21沿第二方向x2依次排布，该第二方向x2垂直于第一方向x1，在一些实施例中，第二方向x2为腔体1的宽度方向。每个单体谐振杆21均用于调谐滤波，多个单体谐振杆21相互配合以实现滤波功能。
37.如图2所示，每相邻两个谐振组件2之间设有一个隔板3。具体地，隔板3的一端抵接于腔体1的一端内壁，使得隔板3能对部分单体谐振杆21实现信号屏蔽。隔板3的另一端与腔体1的另一端内壁间隔设置，使得位于腔体1另一端的两个单体谐振杆21之间能够电性耦合。所述电性耦合例如是可进行信号传输的状态。并且，隔板3的顶面开设有通讯口31，相邻的两个谐振组件2的单体谐振杆21能通过该通讯口31电性耦合。在一些实施例中，通讯口31的深度可以根据单体谐振杆21的高度进行确定，通讯口31的宽度可以根据单体谐振杆21的宽度进行确定。
38.示例地，请继续参见图1，为了便于描述，对多个单体谐振杆21进行编号，分别为1号单体谐振杆21至8号单体谐振杆21。信号在腔体滤波器中传输时，信号能由3号单体谐振杆21经通讯口31直接传输至6号单体谐振杆21，该传输通道称为第一传输通道。同时，信号还能够由3号单体谐振杆21传输至4号单体谐振杆21，然后由4号单体谐振杆21传输至5号单体谐振杆21，之后由5号单体谐振杆21传输至6号单体谐振杆21，该传输通道称为第二传输通道。根据微波传输特征以及交叉耦合理论，信号在第一传输通道中的相位与信号在第二传输通道中的相位相差180
°
，使得传输至6号单体谐振杆21处的信号能够相互抵消，进而形成传输零点，也即是，能够在通带形成传输零点。
39.需要说明的是，1号单体谐振杆21与2号单体谐振杆21、2号单体谐振杆21与3号单体谐振杆21、3号单体谐振杆21与4号单体谐振杆21、4号单体谐振杆21与5号单体谐振杆21、6号单体谐振杆21与7号单体谐振杆21、7号单体谐振杆21与8号单体谐振杆21、3号单体谐振杆21与6号单体谐振杆21之间形成的耦合均为感性耦合，感性耦合为正值。而5号单体谐振杆21与6号单体谐振杆21形成的耦合为容性耦合，容性耦合为负值。
40.本实施例提供的腔体滤波器，相邻两个谐振组件2之间设有隔板3，且隔板3的顶面开设有通讯口31，且相邻两个谐振组件2的单体谐振杆21能够通过通讯口31电性耦合，使得两个单体谐振杆21之间的距离能够被调节，进而能够通过控制单体谐振杆21之间的距离而产生容性耦合即负耦合，容性耦合与感性耦合形成交叉耦合结构并能够产生传输零点，相较于现有技术中设置飞杆产生传输零点的结构，仅需在隔板3上开设通讯口31即能够产生传输零点，简化了腔体滤波器的内部结构，便于腔体滤波器的装配，使得腔体滤波器能够具有较低的成本。
41.可选地，各个谐振组件2的单体谐振杆21的个数相同，也即是，每个谐振组件2均具有预设个单体谐振杆21。在相邻的两个谐振组件2中，一个谐振组件2的多个单体谐振杆21与另一个谐振组件2的多个单体谐振杆21一一对应，且相对应的两个单体谐振杆21在第一方向x1上相对，也即是，一个谐振组件2的多个单体谐振杆21与另一个谐振组件2的多个单体谐振杆21在第一方向x1上一一对齐，使得腔体滤波器能够具有较好的滤波效果。
42.进一步地，图3为本实施例提供的腔体滤波器的截面示意图，如图3所示，通讯口31与任一组对应的单体谐振杆21在第一方向x1上相对，以便于信号经通讯口31传输，且信号经通讯口31传输时，能够具有较短路程，进而能够降低信号的功率衰减。并且，通讯口31的上述设置，还能够产生两个传输零点，该两个传输零点为通带对称传输零点。在一些实施例中，通讯口31与单体谐振杆21的中心相对，以进一步提高信号传输的效率。可以理解的是，通讯口31与谐振组件2沿第二方向x2的尾个单体谐振杆21在第一方向x1上不相对，使得尾个单体谐振杆21上的信号仅通过隔板3与腔体2另一端内壁之间的间隙进行传输，而不会通过通讯口31进行传输，以能够保证顺利地产生传输零点。
43.在一些实施例中，为了防止隔板3过短，如图3所示，隔板3另一端的端面与腔体1另一端内壁之间的距离为第一距离l1，谐振组件2的多个单体谐振杆21中的一个为预设的单体谐振杆21，预设的单体谐振杆21与通讯口31相对，预设的单体谐振杆21与腔体1另一端内壁之间距离为第二距离l2，该第一距离l1小于第二距离l2，使得隔板3在腔体1上的正投影能够覆盖预设的单体谐振杆21，以便于在隔板3上开设与该预设的单体谐振杆21相对的通讯口31。为了使谐振组件2沿第二方向x2的尾个单体谐振杆21上的信号能够顺利传输，第一距离l1不能过小，优选地，第一距离l1大于该尾个单体谐振杆21的几何中心与腔体1另一端内壁之间的距离，该几何中心可以为单体谐振杆21的对称中心或重心等。该预设的单体谐振杆21为次邻近腔体1另一端内壁的单体谐振杆21，也即是，预设的单体谐振杆21为谐振组件2沿第二方向x2靠近尾个单体谐振杆21的单体谐振杆21。
44.图4为本实施例提供的腔体滤波器的分解结构示意图，如图4所示，每个谐振组件2包括四个单体谐振杆21。在一些实施例中，请参见图4，通讯口31与谐振组件2沿第二方向x2的第三个单体谐振杆21在第一方向x1上相对，一个谐振组件2沿第二方向x2的第三个单体谐振杆21上的信号能够通过通讯口31传输至另一个谐振组件2沿第二方向x2的第三个单体
谐振杆21。在其他实施例中，通讯口31还可以与谐振组件2沿第二方向x2的第二个或第一个单体谐振杆21在第一方x1上相对。示例地，图4是腔体滤波器包括两个谐振组件2的示意图。
45.可选地，请参见图4，每个谐振组件2还包括多个耦合连杆22。相邻两个单体谐振杆21通过耦合连杆22连接，也即是，耦合连杆22的一端连接于一个单体谐振杆21，另一端连接于另一个单体谐振杆21，信号在相邻两个单体谐振杆21之间传输时，可以通过耦合连杆22进行传输。在一些实施例中，耦合连杆22与单体谐振杆21为一体结构。可选地，耦合连杆22与单体谐振杆21的材质均为金属材质。
46.于本实施例中，请继续参见图4，每个单体谐振杆21均包括第一杆部211、第二杆部212和两个第三杆部213。其中，第二杆部212的中部垂直连接于第一杆部211的顶端，也即是，第二杆部212与第一杆部211连接后呈t形，两个第三杆部213各连接于第二杆部212的两端，也即是，一个第三杆部213连接于第二杆部212的一端，另一个第三杆部213连接于第二杆部212的另一端，且两个第三杆部213向斜下方延伸。耦合连杆22连接于第一杆部211，且第一杆部211的底端固接于腔体1的底壁。
47.如图2所示，腔体滤波器还包括信号输入端4和信号输出端5。其中，谐振组件2设有两个。信号输入端4电性连接于一个谐振组件2沿第二方向x2的首个单体谐振杆21，信号输出端5电性连接于另一个谐振组件2沿第二方向x2的首个单体谐振杆21。在一些实施例中，信号输入端4与信号输出端5在第一方向x1上相对。
48.可选地，腔体1的底壁设有两个安装孔，信号输入端4固设于其中一个安装孔中，信号输出端5固设于其中另一个安装孔中，以便于信号输入端4及信号输出端5的固定以及与外部电路的连接。
49.对腔体滤波器进行仿真，仿真结果显示，本实施例提供的腔体滤波器能够产生有效传输零点，并且能够通过改变单体谐振杆21的负耦合强弱，达到灵活控制传输零点强弱的目的。
50.实施例二
51.本实施例提供的腔体滤波器与实施例一中的腔体滤波器的区别在于每根谐振组件2包括的单体谐振杆21个数不同。
52.如图5所示，在本实施例中，每根谐振组件2包括三个单体谐振杆21。通讯口31与谐振组件2沿第二方向x2的第二个单体谐振杆21在第一方向x1上相对。该第二个单体谐振杆21上的信号能够通过通讯口31传输至另一个谐振组件2沿第二方向x2的第二个单体谐振杆21，且该另一个谐振组件2的第二个单体谐振杆21与第二方向x2上的第三个单体谐振杆21为容性耦合，腔体滤波器的其他耦合为感性耦合，使得腔体滤波器能够产生传输零点。
53.对腔体滤波器进行仿真，仿真结果显示，本实施例提供的腔体滤波器能够产生有效传输零点，并且能够通过改变单体谐振杆21的负耦合强弱，达到灵活控制传输零点强弱的目的。
54.本实施例的腔体滤波器的其他结构与实施例一中的腔体滤波器相同，不再赘述。
55.实施例三
56.本实施例提供的腔体滤波器与实施例一中的腔体滤波器的区别在于每根谐振组件2包括的单体谐振杆21个数不同。
57.如图6所示，在本实施例中，每个谐振组件2包括两个单体谐振杆21，通讯口31与谐
振组件2沿第二方向x2的第一个单体谐振杆21在第一方向x1上相对。该第一个单体谐振杆21上的信号能够通过通讯口31传输至另一个谐振组件2沿第二方向x2的第一个单体谐振杆21，且该另一个谐振组件2的第一个单体谐振杆21与第二方向x2上的第二个单体谐振杆21为容性耦合，腔体滤波器的其他耦合为感性耦合，使得腔体滤波器能够产生传输零点。
58.对腔体滤波器进行仿真，仿真结果显示，本实施例提供的腔体滤波器能够产生有效传输零点，并且能够通过改变单体谐振杆21的负耦合强弱，达到灵活控制传输零点强弱的目的。
59.本实施例的腔体滤波器的其他结构与实施例一中的腔体滤波器相同，不再赘述。
60.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。