微波滤波装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种微波滤波装置，具体涉及一种微波谐振滤波装置。


背景技术：

2.微波滤波器是现代移动通信系统的关键设备，被广泛应用于无线通信基站及各类通信终端；微波腔体滤波器结构是由射频连接器、腔体、盖板、多个谐振器单元及频率调谐与耦合强度调节组件构成，多个谐振单元谐振频率分布于通带范围内，对于谐振频率外的信号具备阻隔功能，从而实现对微波传输信号的择取功能；5g腔体滤波器具有结构可靠、滤波频带宽、寄生通带远离信道、q值高、功率容量大、电性能稳定、散热性能好等优点。
3.微波谐振腔，用于微波波段的谐振电路。是一个封闭金属腔体，电磁场被限制在腔体内，可由各种形式的传输线来实现。微波谐振腔的主要参数有谐振频率、品质因素等。谐振频率ω取决于腔体结构尺寸和工作模式。品质因素q是描述微波谐振腔的重要参数，它直接决定了频率选择性、带宽和阻尼因子等性能参数，可定义为：谐振腔的损耗仅取决于腔体内部损耗（金属导体损耗和介质损耗）。
4.在实际应用时，微波谐振腔与外电路相连。微波谐振腔有腔体、平面微带、鳍线和介质等多种谐振结构，实际应用时通过耦合结构把能量输入腔内或输出给负载。
5.5g移动通信系统对微波滤波器的要求很高，其工作频段要求3700~3980mhz，要求带内损耗小，100mhz平均插损小于0.95db,强抗干扰能力，通带外10mhz大于25db抑制，19ghz频段抑制大于20db，功率容量大，常温常压承受功率大于500w等特点，常规的微波滤波器很难达到。


技术实现要素：

6.本实用新型是解决现有技术中各种微波滤波器结构很难达到5g移动通信系统的要求，经过精心设计与反复实验，提出了14阶6零点的组合微波滤波器。
7.一种微波滤波装置包括至少一个微波组合滤波器，微波组合滤波器包括14个谐振腔体滤波器；谐振腔体滤波器包括滤波装置主体、滤波装置盖体，滤波装置主体为上部开口的金属谐振腔，滤波装置盖体覆盖金属谐振腔的上部开口；第五谐振腔体滤波器与第七谐振腔体滤波器容性交叉耦合，产生低端零点；第十谐振腔体滤波器与第十二谐振腔体滤波器容性交叉耦合，产生低端零点；第一谐振腔体滤波器与第三谐振腔体滤波器感性交叉耦合，产生高端零点；第四谐振腔体滤波器与第七谐振腔体滤波器感性交叉耦合，产生高端零点；第八谐振腔体滤波器与第十谐振腔体滤波器感性交叉耦合，产生高端零点；第十二谐振腔体滤波器与第十四谐振腔体滤波器感性交叉耦合，产生高端零点。
8.所述微波滤波装置,第三谐振腔体滤波器与第四谐振腔体滤波器感性耦合；第七谐振腔体滤波器与第八谐振腔体滤波器感性耦合；第一谐振腔体滤波器与第二谐振腔体滤波器感性耦合；第二谐振腔体滤波器与第三谐振腔体滤波器感性耦合；第四谐振腔体滤波器与第五谐振腔体滤波器感性耦合；第五谐振腔体滤波器与第六谐振腔体滤波器感性耦
合；第六谐振腔体滤波器与第七谐振腔体滤波器感性耦合；第八谐振腔体滤波器与第九谐振腔体滤波器感性耦合；第九谐振腔体滤波器与第十谐振腔体滤波器感性耦合；第十谐振腔体滤波器与第十一谐振腔体滤波器感性耦合；第十一谐振腔体滤波器与第十二谐振腔体滤波器感性耦合；第十二谐振腔体滤波器与第十三谐振腔体滤波器感性耦合；第十三谐振腔体滤波器与第十四谐振腔体滤波器感性耦合。
9.所述微波滤波装置，滤波装置主体分布在一体成型的主体结构件上，14个滤波装置盖体分布在一个统一的主盖体上，所述谐振腔体滤波器包括金属谐振腔、金属谐振杆，金属谐振腔分布在主体结构件。
10.所述微波滤波装置，14个谐振腔体滤波器分成2列排列。
11.所述微波滤波装置，14个谐振腔体滤波器分成3列排列，第一列5个，第二列5个，第三列4个。
12.所述微波滤波装置，14个谐振腔体滤波器分成5列排列，其中4列包括3个滤波器，一列包括2个滤波器。
13.所述微波滤波装置，容性交叉耦合包括第一耦合探针、第二耦合探针、支撑卡座,第一耦合探针与第二耦合探针相对卡接在支撑卡座上，支撑卡座位于两个相邻腔体滤波器的中间，第一耦合探针与第二耦合探针分别位于两个相邻腔体滤波器的腔体内。
14.所述微波滤波装置，14个金属谐振腔由一块金属加工而成，所述滤波装置盖体由一块金属板加工而成；所述金属谐振腔内包括金属谐振杆，金属谐振杆的一端与金属谐振腔底部连接，另一端位于金属谐振腔内部，与一金属谐振环连接。
15.所述微波滤波装置，述滤波装置盖体上包括调谐螺杆，调谐螺杆通过螺纹安装在滤波装置盖体上，调谐螺杆一端包括螺纹转动接口，调谐螺杆另一端伸入金属谐振腔。
16.所述微波滤波装置，金属谐振腔高度为18.30毫米，所述金属谐振环与滤波装置盖体的距离为1.70毫米。
17.所述微波滤波装置，两个以上微波组合滤波器组成滤波组件，微波组合滤波器组件主体由一块金属加工而成，微波组合滤波器组件的滤波装置盖体由一块金属板加工而成。
18.14阶微波组合滤波器，每阶微波组合滤波器包括一个谐振单元，每个谐振单元的谐振频率分布于5g信号的通带范围内，对于谐振频率外的信号具备阻隔功能，从而实现对微波传输信号的择取功能；腔体滤波器具有结构可靠、滤波频带宽、寄生通带远离信道、q值高、功率容量大、电性能稳定、散热性能好等优点；由14阶微波组合滤波器组成的带通滤波器的s参数响应波形图，可以非常好的满足5g协议的要求；采用两排或3排或5排排列，能够较好实现14个谐振腔体滤波器的布置与相互之间的耦合关系设置；采用金属探针可以实现两个谐振腔体滤波器之间的容性交叉耦合；通过调节14个调谐螺杆，可以方便调节出微波滤波装置的整体性能；在一个金属部件上，加工出14个谐振滤波器，可以大幅度地提高各个谐振滤波装置之间的耦合关系，提高结构强度，同时大幅度地降低生产加工的成本。
附图说明
19.图1：优选实施例一种微波滤波装置的拓扑结构示意图；
20.图2：5g移动通信系统微波带通滤波器s参数响应波形图；
21.图3：优选实施例14个谐振滤波器两排排列示意图；
22.图4：优选实施例容性耦合探针的结构示意图；
23.图5：优选实施例一个谐振滤波器的结构参数示意图；
24.图6：优选实施例一个微波滤波装置立体示意图；
25.图7：优选实施例一个微波滤波装置立体分解示意图；
26.图8：优选实施例一的滤波器主体的俯视示意图。
具体实施方式
27.以下是本实用新型较佳实施例的说明。
28.需要说明的是，本实用新型较佳实施方式只是作为本实用新型一般原理的说明，并不对本实用新型构成任何限制。本技术中所描述的第一谐振腔体滤波器至第十四谐振腔体滤波器中序列号，仅其标识作用，并不代表他们之间的逻辑上的先后关系。
29.如图1所示，一种微波滤波装置包括至少一个微波组合滤波器，微波组合滤波器包括14个谐振腔体滤波器；谐振腔体滤波器包括滤波装置主体、滤波装置盖体，滤波装置主体为上部开口的金属谐振腔，滤波装置盖体覆盖金属谐振腔的上部开口；第五谐振腔体滤波器5与第七谐振腔体滤波器7容性交叉耦合，产生低端零点；第十谐振腔体滤波器10与第十二谐振腔体滤波器12容性交叉耦合，产生低端零点；第一谐振腔体滤波器1与第三谐振腔体滤波器3感性交叉耦合，产生高端零点；第四谐振腔体滤波器4与第七谐振腔体滤波器7感性交叉耦合，产生高端零点；第八谐振腔体滤波器8与第十谐振腔体滤波器10感性交叉耦合，产生高端零点；第十二谐振腔体滤波器12与第十四谐振腔体滤波器14感性交叉耦合，产生高端零点。第三谐振腔体滤波器3与第四谐振腔体滤波器4感性耦合；第七谐振腔体滤波器7与第八谐振腔体滤波器8感性耦合；第一谐振腔体滤波器1与第二谐振腔体滤波器2感性耦合；第二谐振腔体滤波器2与第三谐振腔体滤波器3感性耦合；第四谐振腔体滤波器4与第五谐振腔体滤波器5感性耦合；第五谐振腔体滤波器5与第六谐振腔体滤波器6感性耦合；第六谐振腔体滤波器6与第七谐振腔体滤波器7感性耦合；第八谐振腔体滤波器8与第九谐振腔体滤波器9感性耦合；第九谐振腔体滤波器9与第十谐振腔体滤波器10感性耦合；第十谐振腔体滤波器10与第十一谐振腔体滤波器11感性耦合；第十一谐振腔体滤波器11与第十二谐振腔体滤波器12感性耦合；第十二谐振腔体滤波器12与第十三谐振腔体滤波器13感性耦合；第十三谐振腔体滤波器13与第十四谐振腔体滤波器14感性耦合。
30.如图1所示的14阶滤波器拓扑结构图，采用14阶组合滤波器，第一谐振腔体滤波器1与第三谐振腔体滤波器3、第八谐振腔体滤波器8和第十谐振腔体滤波器10、第十二谐振腔体滤波器12和第十四谐振腔体滤波器14之间采用感性交叉耦合，使通带高端产生3个传输零点；第四谐振腔体滤波器4和第七谐振腔体滤波器7之间采用感性交叉耦合，第五谐振腔体滤波器5和第七谐振腔体滤波器7之间采用容性交叉耦合，使通带低端产生2个传输零点；第十谐振腔体滤波器10和第十二谐振腔体滤波器12之间采用容性交叉耦合，使通带低端产生1个传输零点，实现阻带强抑制功能；14阶组合滤波器，每阶微波组合滤波器包括一个谐振单元，每个谐振单元的谐振频率分布于5g信号的通带范围内，对于谐振频率外的信号具备阻隔功能，从而实现对微波传输信号的择取功能；腔体滤波器具有结构可靠、滤波频带宽、寄生通带远离信道、q值高、功率容量大、电性能稳定、散热性能好等优点。
31.如图2所示，由14阶组合滤波器组成的带通滤波器的s参数响应波形图，可以非常好的满足5g协议的要求。
32.一些实施例中，滤波装置主体分布在一体成型的金属结构件上，经过转铣加工出腔体，14个滤波装置盖体分布在一个统一的主盖体上，主盖体整体覆盖在滤波装置主体，每个谐振腔体滤波器相对独立，谐振腔体滤波器包括金属谐振腔、金属谐振杆，金属谐振腔分布在主体结构件。
33.微波腔体滤波器结构通常是由射频连接器、腔体、盖板、多个谐振器单元、频率调谐与耦合强度调节组件构成，在一个金属部件上，加工出14个谐振滤波器，可以大幅度地提高各个谐振滤波装置之间的耦合关系，提高结构强度，同时大幅度地降低生产加工的成本。
34.一些实施例中，14个谐振腔体滤波器分成2列排列。经过大量实验与测试，如图3所示，2排的结构，能够较好的排列14个谐振腔体滤波器，谐振滤波器之间的“感性耦合”“感性交叉耦合”“感性交叉耦合”关系，相关联的谐振滤波器必须放置在相邻位置。如图3所示的实施例中，采用两排排列，能够较好实现14个谐振腔体滤波器的布置与相互之间的耦合关系设置。
35.一些实施例中，14个谐振腔体滤波器分成3列排列，第一列5个，第二列5个，第三列4个。如图8所示，经过大量实验与测试，框线8030里的3排结构，能够较好的排列14个谐振腔体滤波器，能够较好实现14个谐振腔体滤波器的“感性耦合”“感性交叉耦合”“感性交叉耦合”关系。
36.一些实施例中，14个谐振腔体滤波器分成5列排列，其中4列包括3个滤波器，一列包括2个滤波器。如图8所示，经过大量实验与测试，框线8040里的5排结构，能够较好的排列14个谐振腔体滤波器，能够较好实现14个谐振腔体滤波器的“感性耦合”“感性交叉耦合”“感性交叉耦合”关系。
37.一些实施例中，容性交叉耦合包括第一耦合探针401、第二耦合探针402、支撑卡座411,第一耦合探针与第二耦合探针相对卡接在支撑卡座411上，支撑卡座位于两个相邻腔体滤波器的中间，第一耦合探针与第二耦合探针分别位于两个相邻腔体滤波器的腔体内。如图4所示，一种容性交叉耦合的实施例，通过在谐振腔体滤波器之间设置支撑卡座411，分别设置第一耦合探针401、第二耦合探针402，可实现两个谐振腔体滤波器之间的容性交叉耦合。如图3所示，第五谐振腔体滤波器5与第七谐振腔体滤波器7之间，第十谐振腔体滤波器10与第十二谐振腔体滤波器12之间通过耦合探针实现容性交叉耦合。
38.一些实施例中，14个金属谐振腔由一块金属加工而成，所述滤波装置盖体由一块金属板加工而成；所述金属谐振腔内包括金属谐振杆，金属谐振杆的一端与金属谐振腔底部连接，另一端位于金属谐振腔内部，与一金属谐振环连接。如图5所示，一种谐振腔体滤波器的实施例，在金属上，先加工出腔体5010，然后安装金属谐振杆5020，金属谐振杆5020的一端包括金属谐振环5021。
39.一些实施例中，滤波装置盖体上包括调谐螺杆，调谐螺杆通过螺纹安装在滤波装置盖体上，调谐螺杆一端包括螺纹转动接口，调谐螺杆另一端伸入金属谐振腔。如图5所示，滤波装置盖体5030上包括调谐螺杆5040，调节调谐螺杆，可调节对应的谐振腔体滤波器，通过调节14个谐螺杆，可调节出微波滤波装置的整体性能。
40.一些实施例中，金属谐振腔5010高度为18.30毫米，所述金属谐振环5021与滤波装
置盖体5030的距离为1.70毫米。如图5所示，给出一种谐振腔体滤波器的实施例的具体尺寸，根据5g协议，微波滤波装置必须满足相应的标准，谐振腔体滤波器腔体形状、大小，调节螺杆的伸入关系，都对谐振腔体滤波器的滤波参数有影响，如图5的尺寸是申请人经过大量的仿真计算与试剂测试得出，如果根据申请人公开的结构尺寸的细微调节，或等同组件也可以用于实践本实用新型，这些调节与尺寸，理应属于本技术请求保护的范围之内。
41.一些实施例中，两个以上微波组合滤波器组成滤波组件，微波组合滤波器组件主体由一块金属加工而成，微波组合滤波器组件的滤波装置盖体由一块金属板加工而成。微波腔体滤波器结构通常是由射频连接器、腔体、盖板、多个谐振器单元、频率调谐与耦合强度调节组件构成，在一个金属部件上，加工出14个谐振滤波器，可以大幅度地提高各个谐振滤波装置之间的耦合关系，提高结构强度，同时大幅度地降低生产加工的成本。
42.如图6至图8所示，在一个微波滤波装置中，包括了4个微波组合滤波器构成了一个滤波组件，这4个微波组合滤波器包括一个共同的滤波装置主体7010，和滤波装置盖体7020，在一个滤波装置中集成多个微波组合滤波器，可以将多路滤波器组合成一体，通过微波组合滤波器之间的串联或并联，可以提高微波滤波装置的电流承受能力，或提高过滤性能。
43.如图8，框线8010和框线8020中，14个谐振腔体滤波器分成2列排列，形成一个微波组合滤波器。框线8030，14个谐振腔体滤波器分成3列排列，形成一个微波组合滤波器。框线8040，14个谐振腔体滤波器分成5列排列，形成一个微波组合滤波器。通过排列组合，在一个微波滤波装置中，集成多个微波组合滤波器，形成一个滤波组件，便于在多通道滤波场景使用。
44.本实用新型虽然根据优选实施例和若干备选方案进行说明和描述，但实用新型不会被在本说明书中的特定描述所限制。其他另外的替代或等同组件也可以用于实践本实用新型。