专利名称：Tm介质谐振器及其实现方法与tm介质滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种TM介质谐振器及其实现方法和TM介质滤波器。
背景技术：
电磁波在高介电常数物质中传播时，其波长会变短，利用这一特性，可采用介质材料代替传统金属材料，在相同指标下，滤波器的体积可以缩小。对于介质滤波器的研究一直是通信行业的热点。滤波器作为无线通信产品重要部件，介质滤波器对通信产品的小型化具有特别重要的意义。如图1所示，通常TM模介质谐振器主要由介质谐振柱103、密封盖板102、调谐螺 钉101、金属腔体104组成。其中，介质谐振柱103下表面直接焊接在金属腔体104上，用于和金属腔体底面紧密接触，密封盖板102与金属腔体104通过螺钉进行密封，形成一个密闭腔体。当介质谐振器在正常工作时，介质谐振柱103下端面及金属腔体104结合部位存在高电场分布。由于介质谐振柱直接焊接在金属腔底部，如果介质谐振柱的下端面与金属腔体104接触不充分，会造成阻抗不连续，场能量无法传输出去，介质谐振柱的高介电常数、高品质因数发挥不出来，甚至会烧毁介质，因此对介质谐振柱与金属腔体焊接为一体的工艺要求很高，并且在将介质谐振柱焊接在金属腔体上的过程中存在脱落现象，严重影响介质谐振器的性能和使用寿命。因此，TM模介质谐振器中介质谐振柱下表面与金属腔体表面接触是否良好尤为关键，如何解决TM模介质谐振柱固定及接触成为介质谐振器应用的重点研究方向。在中国专利申请号为CN201020643211的专利中，介绍一种TM模介质滤波器，包括金属谐振腔、盖板、调谐螺钉和TM模介质谐振器，所述TM模介质谐振器通过螺钉固定在金属谐振腔内，其特征是，所述螺钉的丝杆部分穿过TM模介质谐振器的定位孔拧紧在金属谐振腔的底部或侧壁上，螺钉的丝杆部分不与上述定位孔孔壁接触，所述螺钉的头部与TM模介质谐振器的定位孔端面之间设有将二者隔开的过渡垫圈。该专利在具体实施过程中装配工艺复杂，对结构设计要求高，对性能影响比较大，不利于批量生产，并且生产成本高。
发明内容
本发明的目的就是基于上述出发点，提供一种TM介质谐振器实现方法，其加工工艺简单，加工出的TM介质谐振器的体积小，性能好且工作可靠性高；本发明还提供一种由上述方法所加工的TM介质谐振器及由一个或多个TM介质谐振器组成的介质滤波器。为实现本发明的上述目的，本发明的一种TM介质谐振器实现方法包括如下步骤加工带有金属连接板的介质谐振柱组件；加工其一端开口的金属腔体；利用螺钉将所述介质谐振柱组件的金属连接板紧固到所述金属腔体的内壁上；用预制的盖板封盖所述金属腔体的开口 ；
将预制的调谐螺钉从所述盖板旋入所述金属腔体内部。其中，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤包括将预制的圆筒形介质谐振柱的一端进行金属化处理；在预制的圆盘形金属连接板的上端面与下端面分别加工出环形凹槽与第一圆形凹槽；将介质谐振柱金属化处理的一端安置在所述环形凹槽内，并将其与金属连接板焊接成为一体。优选的，所述金属腔体内壁上加工一第二圆形凹槽，且第二圆形凹槽与所述金属 连接板下端面相匹配。或者，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤包括将预制的圆筒形介质谐振柱的一端进行金属化处理；在预制的圆盘形金属连接板的上端面加工出与所述介质谐振柱内表面相匹配的圆柱形凸台；将介质谐振柱金属化处理的一端套装于圆柱形凸台的外表面，并将其与金属连接板焊接成为一体。优选的，所述金属腔体内壁上加工一个腔体凹槽，其与所述金属连接板相匹配。优选的，所述金属腔体内壁上还加工有与所述螺钉匹配的螺纹孔。本发明还提供一种根据上述方法加工的TM介质谐振器，其特征在于，包括一端开口的金属腔体；安置于金属腔体内的带有金属连接板的介质谐振柱组件；将介质谐振柱组件紧固于金属腔体内壁的螺钉；封盖于金属腔体开口端用于将其内部密封的盖板；从盖板旋入金属腔体内部的调谐螺钉。其中，所述带有金属连接板的介质谐振柱组件包括圆盘形的金属连接板，其上端面与下端面分别设有环形凹槽与第一圆形凹槽；焊接于环形凹槽内的圆筒形介质谐振柱；其中，介质谐振柱用于和金属连接板接触的一端经过金属化处理。或者，所述带有金属连接板的介质谐振柱组件包括圆盘形的金属连接板，其上端面设有圆柱形凸台；套设于圆柱形凸台的外表面且与金属连接板焊接为一体的介质谐振柱；其中，介质谐振柱用于和金属连接板接触的一端经过金属化处理。本发明还提供一种TM介质滤波器，其包括一个或多个如上所述的TM介质谐振器。与现有技术相比，本发明的TM介质谐振器实现方法具有如下显著的优点I)本发明利用螺钉将带有金属连接板的介质谐振柱组件紧固到金属腔体的内壁上，简化了加工工艺，使得介质谐振柱组件与金属腔体的接触充分，保证了介质谐振柱组件场能量的有效传递，提高了 TM介质谐振器的性能与工作可靠性；2)本发明的介质谐振柱组件是将经过金属化处理的介质谐振柱一端与金属连接板焊接而成，其可在金属腔体外进行焊接，并且焊接工艺简单、易实现，从而利于批量生产，进而降低生产成本；3)本发明的介质谐振柱组件中的介质谐振柱与金属连接板焊接牢固，保证了在外力或运输过程中两者能够良好接触，从而提高了 TM介质谐振器的性能和使用寿命，并且有效压缩了谐振器及滤波器的体积。下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是现有技术的TM介质谐振器的结构示意图；图2是本发明的TM介质谐振器实现方法的加工过程图；图3是本发明第一实施例的TM介质谐振器的结构示意图；图4是本发明第一实施例的金属连接板的结构示意图；图5是图4所示的金属连接板的俯视图；图6是本发明第一实施例的金属腔体的结构示意图；
图7是本发明第二实施例的TM介质谐振器的结构示意图；图8是本发明第二实施例的金属连接板的结构示意图；图9是图8所示的金属连接板的俯视图。附图标记说明1_调谐螺钉；2-盖板；3_介质谐振柱；4_金属腔体；5-螺钉；6-金属连接板；41_第二圆形凹槽；42_螺纹孔；61_环形凹槽；62_第一圆形凹槽；63_圆柱形凸台；64_螺纹通孔。
具体实施例方式如图2所示，本发明的TM介质谐振器实现方法包括如下步骤加工带有金属连接板的介质谐振柱组件；加工其一端开口的金属腔体4 ；利用螺钉5将介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属腔体4的内壁上；用预制的盖板2封盖金属腔体4的开口；将预制的调谐螺钉I从盖板2旋入金属腔体4内部。具体的，本发明首先加工带有金属连接板的介质谐振柱组件，其次加工具有一端开口的金属腔体，接着使用螺钉5将介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属腔体4的与其开口一端相对的底部内壁上，然后用预制的盖板2封盖住金属腔体4的开口一端，最后将预制的调谐螺钉I从盖板2上部旋入且伸至金属腔体内部一定长度，从而形成一个密闭的TM介质谐振器。本发明的TM介质谐振器实现方法中，采用不同的方法加工带有金属连接板的介质谐振柱组件，并加工出具有不同结构的TM介质谐振器以及TM介质滤波器，下面结合具体实施例进行详细说明。实施例1本实施例中，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤包括将预制的圆筒形介质谐振柱3的一端进行金属化处理；在预制的圆盘形金属连接板6的上端面与下端面分别加工出环形凹槽61与第一圆形凹槽62 ；将介质谐振柱3金属化处理的一端安置在环形凹槽61内，并将其与金属连接板6焊接成为一体。具体的，在加工带有金属连接板的介质谐振柱组件时，需将已经预制好的圆筒形介质谐振柱3的一端进行金属化处理。在采用金属化处理方法时，可以采用电镀的方法在介质谐振柱3的一端镀上一薄层金属，或者采用现有技术中其它的可在介质谐振柱3的一端镀上一薄层金属的方法。在将金属连接板与介质谐振柱焊接之前，需对预制好的圆盘形金属连接板进行加工，如图4、图5所示，在金属连接板6的上端面加工出环形凹槽，在金属连接板6的下端面加工出第一圆形凹槽，在金属连接板的中心加工出螺纹通孔64。为了使本发明的金属连接板具有良好的导电性，本发明的金属连接板采用表面镀银的金属薄片，或者采用铜制成的金属薄片。当介质谐振柱一端已金属化处理、金属连接板已加工完成后，在一定的环境下将介质谐振柱金属化处理的 一端安置在金属连接板上加工出的环形凹槽内，然后将其与金属连接板6焊接成为一体。在加工时，应使金属连接板上的环形凹槽的深度适当，以便将介质谐振柱安置在金属连接板的环形凹槽内并对其进行焊接时，不会有多余的锡膏流到外面而污染金属连接板的表面，从而不会影响介质谐振器的电性能，并且焊接完成后，应使介质谐振柱与金属连接板的接触片完全低于金属连接板的上端面，从而有利于电磁场的传播。当带有金属连接板的介质谐振柱组件加工完成后，加工具有一端开口的金属腔体。如图6所示，当将金属腔体加工为一端开口后，在与其开口一端相对的底部内壁上加工出与金属连接板下端面相匹配的第二圆形凹槽41，并且，在金属腔体的底部内壁上加工出与螺纹通孔64相匹配的螺纹孔42。当带有金属连接板的介质谐振柱组件和一端开口的金属腔体加工完成后，将带有金属连接板的介质谐振柱组件上的金属连接板对准金属腔体的第二圆形凹槽并安置于其中，接着使用螺钉5依次穿过金属连接板上的螺纹通孔与金属腔体上的螺纹孔，将介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属腔体4的底部内壁上。为使金属连接板与金属腔体接触后，两者间的接触表面接触良好，从而可以降低电磁波的传输阻抗，提高电性能，在对金属腔体的第二圆形凹槽进行加工时，应使该第二圆形凹槽中间部分下凹的深度小于第二圆形凹槽外圆周部分下凹的深度，即该第二圆形凹槽的形状为倒凹字形，从而使金属连接板安置于其中时，可使金属连接板与该金属腔体的接触表面为外面高、中间低的表面。将带有金属连接板的介质谐振柱组件紧固于金属腔体的内壁后，用预制的盖板2封盖住金属腔体4的开口一端，最后将预制的调谐螺钉I从盖板2上部旋入且伸至金属腔体内部一定长度，从而形成一个密闭的TM介质谐振器。本发明还提供一种由上述方法所加工出的TM介质谐振器，如图3所示，其包括一端开口的金属腔体4 ;安置于金属腔体4内的带有金属连接板的介质谐振柱组件；将介质谐振柱组件紧固于金属腔体4内壁的螺钉5 ;封盖于金属腔体4开口端用于将其内部密封的盖板2 ;从盖板2旋入金属腔体4内部的调谐螺钉I。其中，本发明的带有金属连接板的介质谐振柱组件包括圆盘形的金属连接板6，其为表面镀银的金属薄片或铜材料制成的金属薄片，其上端面与下端面分别设有环形凹槽61与第一圆形凹槽62，且在其中心设有螺纹通孔64 ;焊接于环形凹槽61内的圆筒形介质谐振柱3 ;其中，介质谐振柱3用于和金属连接板6接触的一端经过金属化处理。本发明的金属腔体4在与其开口一端相对的底部内壁上设有第二圆形凹槽，该第二圆形凹槽与金属连接板下端面相匹配，并且在该底部内壁上设有与螺纹通孔64相匹配的螺纹孔。
优选的，本发明的第二圆形凹槽的中间部分下凹的深度小于圆周部分下凹的深度，即该第二圆形凹槽的形状呈倒凹字形。本实施例还提供一种由上述一个或多个TM介质谐振器连接在一起所形成的TM介质滤波器。实施例2在本实施例中，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤包括将预制的圆筒形介质谐振柱3的一端进行金属化处理；在预制的圆盘形金属连接板6的上端面加工出与介质谐振柱3内表面相匹配的圆 柱形凸台63 ；将介质谐振柱3金属化处理的一端套装于圆柱形凸台63的外表面，并将其与金属连接板6焊接成为一体。具体的，在加工带有金属连接板的介质谐振柱组件时，需将已经预制好的圆筒形介质谐振柱3的一端进行金属化处理。在采用金属化处理方法时，可以采用电镀的方法在介质谐振柱3的一端镀上一薄层金属，或者采用现有技术中其它的可在介质谐振柱3的一端镀上一薄层金属的方法。在将金属连接板与介质谐振柱焊接之前，需对预制好的圆盘形金属连接板进行加工，如图8、图9所示，在金属连接板6的上端面加工出圆柱形凸台63，在金属连接板的中心加工出螺纹通孔64。为了使本发明的金属连接板具有良好的导电性，本发明的金属连接板采用表面镀银的金属薄片，或者采用铜制成的金属薄片。当介质谐振柱一端已金属化处理、金属连接板已加工完成后，在一定的环境下将介质谐振柱金属化处理的一端套装于圆柱形凸台63的外表面，并将其与金属连接板6焊接成为一体。当带有金属连接板的介质谐振柱组件加工完成后，加工具有一端开口的金属腔体。当将金属腔体加工为一端开口后，在与其开口一端相对的底部内壁上加工出与金属连接板外表面相匹配的腔体凹槽，并在金属腔体的底部内壁上加工出与金属连接板上螺纹通孔相匹配的螺纹孔。接着，将带有金属连接板的介质谐振柱组件上的金属连接板安置在金属腔体的腔体凹槽内，并采用焊接的方式将介质谐振柱的外圆周固定于金属腔体的底部内壁，再使用螺钉5依次穿过金属连接板上的螺纹通孔与金属腔体上的螺纹孔，将介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属腔体4的底部内壁上。将带有金属连接板的介质谐振柱组件紧固于金属腔体的内壁后，用预制的盖板2封盖住金属腔体4的开口一端，最后将预制的调谐螺钉I从盖板2上部旋入且伸至金属腔体内部一定长度，从而形成一个密闭的TM介质谐振器。本实施例还提供一种由上述方法加工而成的TM介质谐振器，如图7所示，其包括一端开口的金属腔体4 ;安置于金属腔体4内的带有金属连接板的介质谐振柱组件；将介质谐振柱组件紧固于金属腔体4内壁的螺钉5 ;封盖于金属腔体4开口端用于将其内部密封的盖板2 ;从盖板2旋入金属腔体4内部的调谐螺钉I。其中，本实施例的带有金属连接板的介质谐振柱组件包括圆盘形的金属连接板6，其上端面设有圆柱形凸台63 ;套设于圆柱形凸台63的外表面且与金属连接板6焊接为一体的介质谐振柱3 ;其中，介质谐振柱3用于和金属连接板6接触的一端经过金属化处理。本发明的金属腔体4在与其开口一端相对的底部内壁上设有圆形的腔体凹槽，该腔体凹槽与金属连接板的外表面相匹配，从而可将金属连接板完全安置于其中，并且在该底部内壁上设有与螺纹通孔64相匹配的螺纹孔。本实施例还提供一种由上述一个或多个TM介质谐振器连接在一起所形成的TM介质滤波器。在本发明的实施例1与实施例2中，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件和加工其一端开口的金属腔体的步骤可以根据实际需要进行调整，如首先加工带有其一端开口 的金属腔体，其次加工带有金属连接板的介质谐振柱组件；或者同时加工其一端开口的金属腔体和带有金属连接板的介质谐振柱组件。尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种TM介质谐振器实现方法，其特征在于，包括如下步骤 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件； 加工其一端开口的金属腔体(4)； 利用螺钉(5)将所述介质谐振柱组件的金属连接板紧固到所述金属腔体(4)的内壁上； 用预制的盖板(2)封盖所述金属腔体(4)的开口 ； 将预制的调谐螺钉(I)从所述盖板(2 )旋入所述金属腔体(4 )内部。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤包括 将预制的圆筒形介质谐振柱(3)的一端进行金属化处理； 在预制的圆盘形金属连接板(6)的上端面与下端面分别加工出环形凹槽(61)与第一圆形凹槽(62)； 将介质谐振柱(3)金属化处理的一端安置在所述环形凹槽(61)内，并将其与金属连接板(6)焊接成为一体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属腔体(4)内壁上加工一第二圆形凹槽，且第二圆形凹槽与所述金属连接板下端面相匹配。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤包括 将预制的圆筒形介质谐振柱(3)的一端进行金属化处理； 在预制的圆盘形金属连接板(6)的上端面加工出与所述介质谐振柱(3)内表面相匹配的圆柱形凸台(63)； 将介质谐振柱(3)金属化处理的一端套装于圆柱形凸台(63)的外表面，并将其与金属连接板(6)焊接成为一体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属腔体(4)内壁上加工一个腔体凹槽，其与所述金属连接板(6)相匹配。
6.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述金属腔体(4)内壁上还加工有与所述螺钉(5)匹配的螺纹孔。
7.—种根据权利要求1-6任一项所述的方法加工的TM介质谐振器,其特征在于,包括 一端开口的金属腔体(4); 安置于金属腔体(4)内的带有金属连接板的介质谐振柱组件； 将介质谐振柱组件紧固于金属腔体(4)内壁的螺钉(5)； 封盖于金属腔体(4)开口端用于将其内部密封的盖板(2)； 从盖板(2 )旋入金属腔体(4 )内部的调谐螺钉(I)。
8.根据权利要求7所述的TM介质谐振器，其特征在于，所述带有金属连接板的介质谐振柱组件包括 圆盘形的金属连接板(6)，其上端面与下端面分别设有环形凹槽(61)与第一圆形凹槽(62)； 焊接于环形凹槽(61)内的圆筒形介质谐振柱(3)；其中，介质谐振柱(3 )用于和金属连接板(6 )接触的一端经过金属化处理。
9.根据权利要求7所述的TM介质谐振器，其特征在于，所述带有金属连接板的介质谐振柱组件包括 圆盘形的金属连接板(6)，其上端面设有圆柱形凸台(63); 套设于圆柱形凸台(63)的外表面且与金属连接板(6)焊接为一体的介质谐振柱(3)； 其中，介质谐振柱(3 )用于和金属连接板(6 )接触的一端经过金属化处理。
10.一种TM介质滤波器,其特征在于，包括一个或多个如权利要求7-9任一项所述的TM介质谐振器。
全文摘要
本发明公开了一种TM介质谐振器实现方法，其包括如下步骤加工带有金属连接板的介质谐振柱组件；加工其一端开口的金属腔体；利用螺钉将所述介质谐振柱组件的金属连接板紧固到所述金属腔体的内壁上；用预制的盖板封盖所述金属腔体的开口；将预制的调谐螺钉从所述盖板旋入所述金属腔体内部。本发明的TM介质谐振器实现方法，加工工艺简单，加工出的TM介质谐振器的体积小，性能好且工作可靠性高；本发明还提供一种由上述方法所加工的TM介质谐振器及由一个或多个TM介质谐振器组成的介质滤波器。
文档编号H01P7/10GK103022627SQ20121054403
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者余万里, 康玉龙, 戴晓文 申请人:中兴通讯股份有限公司