一种同轴腔体滤波器及其介质填充方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滤波器介质填充技术领域，尤其是一种同轴腔体滤波器及其介质填充方法。
【背景技术】
[0002]宇航型号测控系统应用的微波发射滤波器的工作状态一般都要求能承受从常压到真空环境变化的过程，为了防止低气压和真空放电的发生，使用各种方法和技术，这样做的结果就是发射滤波器的体积和质量都要比地面常用滤波器增大许多。
[0003]在通常情况下空气的电绝缘性能良好，当气压降到数百帕时，空气容易被击穿，从而发生气体放电。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是如何解决同轴腔体滤波器的低气压放电问题，以此提高普通同轴腔体滤波器低气压状态功率容量。
[0005]为了解决这一技术问题，本发明提供了一种不增加同轴腔体滤波器体积的介质填充技术。
[0006]本发明通过以下技术方案实现:
[0007]一种同轴腔体滤波器，包括同轴腔体、谐振导体、盖板、调谐螺钉和介质帽，其中，
[0008]所述同轴腔体内部设置有所述谐振导体；
[0009]所述盖板封盖所述同轴腔体顶部；
[0010]所述谐振导体下端与所述同轴腔体底部相连；
[0011 ] 所述介质帽的安装于谐振导体上端和所述盖板之间，且所述调谐螺钉自所述介质帽的中空圆柱的上端拧入所述中空圆柱，所述中空圆柱位于所述谐振导体的内部，使得所述调谐螺钉与调谐导体被所述中空圆柱隔开。
[0012]进一步的，还包括介质柱，所述介质柱用以将所述中空圆柱中的空间填满。
[0013]优选的，所述同轴腔体为方腔或圆腔。
[0014]本发明另外提供了一种同轴腔体滤波器的介质填充方法，所述介质填充方法具体包括如下步骤:
[0015]S1:对未进行介质填充的空腔滤波器进行调试，使其电性能满足滤波器技术指标要求；
[0016]S2:打开滤波器盖板，将所述介质帽安装到滤波器每个同轴腔体的谐振导体上端，再装上盖板，使得，所述介质帽套在谐振导体上端，所述中空圆柱位于所述谐振导体的内部，使得所述调谐螺钉与调谐导体被所述中空圆柱隔开；
[0017]S3:通过调节调谐螺钉进行谐振调试，直至谐振频率达到要求，进入步骤S4 ;
[0018]S4:打开滤波器盖板，对每个同轴腔内所述介质帽的中空圆柱部分用介质柱填充，介质柱长度根据空腔滤波器对应所述调谐螺钉头部到谐振导体底部距离确定；
[0019]S5:通过调节调谐螺钉进行谐振调试，直至谐振频率达到要求。
[0020]进一步的，所述电介质材料为聚四氟乙烯、可发性聚苯乙烯和刚性陶瓷隔热材料MPT35中任——种。
[0021]进一步的，所述电介质材料为可发性聚苯乙烯，在利用电介质材料进行填充时，直接发泡成型，填满全部滤波器内部空间。
[0022]进一步的，所述电介质材料为可发性聚苯乙烯，先使用工装进行发泡成型形成所需形状的零件，在利用电介质材料进行填充时，使用所述零件进行填充。
[0023]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0024]1.在不增加滤波器体积的情况下，实现低气压功率容量的提升；
[0025]2.在解决滤波器低气压放电的同时，也提高了真空微放电的功率容量；
[0026]3.具有很好的通用性和良好的可移植性，可以应用于宇航型号同类单机产品的设计开发，减少单机的开发周期，并满足不断提升的可靠度需求。
【附图说明】
[0027]图1所示的是现有技术中方形同轴腔体仿真结构图；
[0028]图2所示的是本发明实施例聚四氟乙烯介质帽和介质柱；
[0029]图3所示的是本发明实施例填充介质材料后的同轴腔体。
[0030]【主要符号说明】
[0031]I谐振导体
[0032]2 盖板
[0033]3调谐螺钉
[0034]4介质帽
[0035]5介质柱
[0036]6 中空圆柱
【具体实施方式】
[0037]以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0038]如图1-3所示，一种同轴腔体滤波器，包括同轴腔体、谐振导体1、盖板2、调谐螺钉3和介质帽4，其中，所述同轴腔体内部设置有所述谐振导体3 ;所述盖板2封盖所述同轴腔体顶部；所述谐振导体I下端与所述同轴腔体底部相连；所述介质帽4安装于所述谐振导体I上端和所述盖板2之间(介质帽中空圆柱周围的空槽套在谐振导体上端)，且所述调谐螺钉3自所述介质帽4的中空圆柱6的上端拧入所述中空圆柱6，所述中空圆柱6位于所述谐振导体I的内部，使得所述调谐螺钉3与调谐导体2被所述中空圆柱6隔开。还包括介质柱5，所述介质柱5用以将所述中空圆柱6中的空间填满。
[0039]可选的，所述同轴腔体为方腔或圆腔。
[0040]本发明另外公开了一种同轴腔体滤波器的介质填充方法，所述介质填充方法具体包括如下步骤:
[0041]S1:对未进行介质填充的空腔滤波器进行调试，使其电性能满足滤波器技术指标要求；
[0042]S2:打开滤波器盖板2，将所述介质帽4安装到滤波器每个同轴腔体的谐振导体I上端，再装上盖板2，使得，所述介质帽4套在谐振导体I上端，所述中空圆柱6位于所述谐振导体I的内部，使得所述调谐螺钉3与调谐导体I被所述中空圆柱6隔开；
[0043]S3:通过调节调谐螺钉3进行谐振调试，直至谐振频率达到要求，进入步骤S4 ;
[0044]S4:打开滤波器盖板2，对每个同轴腔内所述介质帽4的中空圆柱6部分用介质柱5填充，介质柱5长度根据空腔滤波器对应所述调谐螺钉3头部到谐振导体I底部距离确定;
[0045]S5:通过调节调谐螺钉3进行谐振调试，直至谐振频率达到要求。
[0046]其中，电介质填充材料要求损耗越小越好，故所述电介质材料可以为聚四氟乙烯、可发性聚苯乙烯和刚性陶瓷隔热材料MPT35(山东工业陶瓷研宄院生产的一种微孔陶瓷材料)中任种。
[0047]进一步的，当所述电介质材料为可发性聚苯乙稀时，在利用电介质材料进行填充时，直接发泡成型，填满全部滤波器内部空间。也可以先使用工装进行发泡成型形成所需形状的零件，在利用电介质材料进行填充时，使用所述零件进行填充。
[0048]进一步的，如图3所示为进行介质填充后的同轴腔体，可以看到腔体下部仍然有大部分的空间未被填充。安装介质帽4会使原先腔体的谐振频率降低，通过调谐螺钉3可以进行调谐补偿。
[0049]基于低气压放电发生在滤波器同轴腔体的谐振导体I开路端附近空间情况，本发明提出了介质填充的方法，即使用电介质材料对同轴腔体内空间进行填充，把普通空气换成耐高压的电介质材料，从而提高了低气压环境下滤波器的功率容量，也会提高真空环境下的微放电功率容量。
[0050]本发明具有很好的通用性和良好的可移植性。本发明可以应用于宇航型号同类单机产品的设计开发，减少单机的开发周期，并满足不断提升的可靠度需求。
[0051]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种同轴腔体滤波器，其特征在于，包括同轴腔体、谐振导体、盖板、调谐螺钉和介质帽，其中， 所述同轴腔体内部设置有所述谐振导体； 所述盖板封盖所述同轴腔体顶部； 所述谐振导体下端与所述同轴腔体底部相连； 所述介质帽安装于谐振导体上端和所述盖板之间，且所述调谐螺钉自所述介质帽的中空圆柱的上端拧入所述中空圆柱，所述中空圆柱位于所述谐振导体的内部，使得所述调谐螺钉与调谐导体被所述中空圆柱隔开。2.如权利要求1所述的一种同轴腔体滤波器，其特征在于，还包括介质柱，所述介质柱用以将所述中空圆柱中的空间填满。3.如权利要求1所述的一种同轴腔体滤波器，其特征在于，所述同轴腔体为方腔或圆腔。4.一种同轴腔体滤波器的介质填充方法，其特征在于，所述介质填充方法具体包括如下步骤: 51:对未进行介质填充的空腔滤波器进行调试，使其电性能满足滤波器技术指标要求； 52:打开滤波器盖板，将所述介质帽安装到滤波器每个同轴腔体的谐振导体上端，再装上盖板，使得，所述介质帽套在谐振导体上端，所述中空圆柱位于所述谐振导体内部，使得所述调谐螺钉与调谐导体被所述中空圆柱隔开； 53:通过调节调谐螺钉进行谐振调试，直至谐振频率达到要求，进入步骤S4 ; 54:打开滤波器盖板，对每个同轴腔内所述介质帽的中空圆柱部分用介质柱填充，介质柱长度根据空腔滤波器对应所述调谐螺钉头部到谐振导体底部距离确定； 55:通过调节调谐螺钉进行谐振调试，直至谐振频率达到要求。5.如权利要求4所述的一种同轴腔体滤波器的介质填充方法，其特征在于，所述电介质材料为聚四氟乙烯、可发性聚苯乙烯和刚性陶瓷隔热材料MPT35中任一一种。6.如权利要求5所述的一种同轴腔体滤波器的介质填充方法，其特征在于，所述电介质材料为可发性聚苯乙烯，在利用电介质材料进行填充时，直接发泡成型，填满全部滤波器内部空间。7.如权利要求5所述的一种同轴腔体滤波器的介质填充方法，其特征在于，所述电介质材料为可发性聚苯乙烯，先使用工装进行发泡成型形成所需形状的零件，在利用电介质材料进行填充时，使用所述零件进行填充。
【专利摘要】本发明公开了一种同轴腔体滤波器及其介质填充方法，包括同轴腔体、谐振导体、盖板、调谐螺钉和介质帽，所述同轴腔体内部设置有谐振导体；所述盖板封盖所述同轴腔体顶部；所述谐振导体下端与同轴腔体底部相连；所述介质帽安装于谐振导体上端和盖板之间，且所述调谐螺钉自所述介质帽的中空圆柱的上端拧入中空圆柱，所述中空圆柱位于所述谐振导体的内部，使得所述调谐螺钉与谐振导体被所述中空圆柱隔开。本发明在不增加滤波器体积的情况下，实现低气压功率容量的提升；在解决滤波器低气压放电的同时，也提高了真空微放电的功率容量。具有微型化、插入损耗低、成本低等优点，在卫星导航和遥测遥感等系统中得到了广泛的应用。
【IPC分类】H01P1/207, H01P1/202
【公开号】CN104953206
【申请号】CN201510351192
【发明人】王坚, 任红宇, 谈国祥
【申请人】上海航天测控通信研究所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月23日