一种小型化钣金合路器的制作方法

1.本实用新型涉及钣金合路器技术领域，具体涉及一种小型化钣金合路器。


背景技术：

2.合路器的功能主要是为了适应各运营商对多频段、多制式移动通讯及无线传输的天线共用和分布系统的要求，实现双频段、三频段等多频段的合路功能。对于现今从1g到5g的发展，可使用的频段逐渐增加，而合路器可使一套室分分布系统同时工作于多个频段。在无线电通信系统中不仅节省馈线还避免了切换不同天线的麻烦。对于移动通信设备而言，高性能、小型化和一体化成为了重要的发展方向。
3.现有的合路器技术方案主要有以下三种，第一种为金属腔体方案：金属腔体合路器结构牢固、性能稳定，散热性能好且工程应用技术成熟，但是其对于低频的宽频合路器主要通过耦合筋增强耦合，同时带来的问题在于其体积大，重量重，难以集成；第二种为陶瓷介质方案：陶瓷介质合路器体积小，易与天线设备集成一体化，插入损耗低，q值高，重量轻，但是陶瓷介质烧制工艺复杂，成品率较低，批量生产的一致性差；打磨过程精细化要求高，打磨过程不可逆，报废率高；还有一个难点在于陶瓷材料的脆性，在外加负荷下，断裂是无先兆、突发性的；第三种为钣金谐振片方案：钣金谐振片合路器体积小、重量轻，钣金谐振片易于加工与装配，结构简单且稳定，对于宽频合路器而言，实现相同电气性能的同时，体积重量大大缩小，便于与天线集成一体化。
4.随着移动通信网络的发展，多频段的通信系统和5g时代的小型化要求促进了小型化合路器的发展。上述滤波器方案均有其优缺点，众所周知，射频产品中，频率越低，产品尺寸越大，因此，如何设计一种满足小型化、轻量化要求的低频钣金谐振片一直是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种小型化钣金合路器，以解决背景技术中提到的技术问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种小型化钣金合路器，包括腔体及安装在腔体上的盖板，盖板上安装有若干可旋入腔体内的调谐螺杆，所述腔体的外侧壁上设置有若干端口，所述腔体内设有多条分别用以对不同频段的网络信号进行滤波的滤波支路，多条滤波支路的两端分别通过抽头片耦合至对应的端口；
7.每条滤波支路均由若干依次耦合的谐振片组成，每个谐振片的前后两端均向上弯折形成用于相邻谐振片耦合的弯折结构，通过调节相邻谐振片的弯折结构之间的距离与相对面积来增强耦合，实现耦合带宽的调节。
8.进一步的，所述盖板上位于任意两个相邻谐振片的弯折结构上方的区域均开设有一贯穿盖板端面设置的调谐通道。
9.进一步的，所述调谐通道为多个间隔设置的拨片调谐孔，且多个拨片调谐孔沿弯
折结构的长度方向依次分布。
10.进一步的，每个谐振片的上方均设置有至少一个所述的调谐螺杆，通过调试调谐螺杆的伸入量，控制谐振腔频率。
11.进一步的，任意两条相邻滤波支路之间均设有一将两者隔开的隔墙。
12.进一步的，每条滤波支路上均可选择性的设置有用于实现容性交叉耦合的飞杆片和用于实现感性交叉耦合的连接杆。
13.进一步的，每个谐振片的一侧均设置有用于搭接连接杆/飞杆片的谐振柱子，且谐振片靠近谐振柱子的一端具有连接至谐振柱子的连接段。
14.进一步的，所述飞杆片的两端分别通过介质铆钉固定在相应的两个谐振片的连接段上方，且飞杆片与谐振片之间不接触；所述连接杆的两端分别焊接至相应的两个谐振片的连接段上方。
15.进一步的，用于焊接连接杆的连接段上具有用于支撑连接杆的焊接部。
16.进一步的，所述谐振片、弯折结构、连接段以及焊接部为钣金一体成型结构。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型在每个谐振片的前后两端均向上弯折形成用于相邻谐振片耦合的弯折结构，通过调节相邻谐振片的弯折结构之间的距离与相对面积来增强耦合，实现耦合带宽的调节，本实用新型在体积受限情况下，弯折结构相对于普遍的同轴金属方案，高度和体积均明显缩小，是该小型化钣金低频合路器的重要优势；
19.2、盖板上位于任意两个相邻谐振片的弯折结构上方的区域均开设有一贯穿盖板端面设置的调谐通道，并通过盖板上的调谐通道进行拨片的方式，来改变弯折结构距离与相对面积，有效增强耦合，减少调试零件，节省成本；
20.3、本实用新型通过钣金谐振片以及产生容性与感性交叉耦合的飞杆片和连接杆对合路器的性能进行调节，在实现同样频率指标的情况下，总体重量明显降低；
21.4、本实用新型的钣金材质与结构的设计方案在低频合路器中有很强的市场竞争力，而且该方案不局限于低频合路器，还可适用于小型化需求的射频器件设计方案，实用性强。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例提供的一种小型化钣金合路器的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的一种小型化钣金合路器的分解图；
24.图3为本实用新型实施例提供的一种小型化钣金合路器的仿真示意图；
25.图4为采用本实用新型技术方案的钣金单腔结构与现有单腔技术的对比示意图；
26.图5为采用本实用新型技术方案的钣金双腔结构与现有双腔技术的对比示意图；
27.图6为覆盖713-798 & 811-862 & 880-960 mhz三个低频频段的现有金属同轴方案的结构示意图；
28.图中标记：1、腔体，2、拨片调谐孔，3、盖板，4、螺杆调谐孔，5、调谐螺杆，6、谐振片，7、第一抽头片，8、第一连接杆，9、第一飞杆片，10、第二连接杆，11、第二飞杆片，12、介质铆钉，13、第二抽头片，14、谐振柱子。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.射频产品中，频率越低，产品尺寸越大，而本实用新型的低频钣金谐振片满足小型化、轻量化的要求。对比现有的技术方案，体积受限情况下的低频钣金合路器优势更加突出，有较强的市场竞争力。
31.本实用新型的原理如下：本实用新型针对现有的低频合路器设计方案，在一般的设计方案基础上进行创新设计，可明显减小体积、减轻重量并创新了调试方式，更适合在工程上应用。本实用新型技术方案的腔体与钣金材料的谐振片采用压铸或者机加的方法制作。弯折结构的设计使单腔体积更小，耦合的调节方式不同于常见的调试螺钉、调试金属谐振器和新兴起的打磨介质陶瓷谐振器，而且本实用新型技术方案通过拨片的方式来调整弯折结构以调节耦合，适用于小型化低频合路器，并能够适应于5g时代通信系统多频段、通信设备集成度高的发展趋势。
32.以下本实用新型以覆盖713-798 & 811-862 & 880-960 mhz三个低频频段的三频钣金合路器为例对本实用新型的技术方案进行说明：
33.如图1所示为本实施例提供的一种小型化钣金合路器的结构示意图，图2为其分解示意图，图3为其仿真示意图；图中，port 1对应为公共端口，port 2对应频段713-798 & 880-960 mhz，port 3对应811-862 mhz。
34.该小型化钣金合路器主要包括腔体1、调谐螺杆5、盖板3、谐振片6、抽头片和介质铆钉12，腔体1的上方设有用于对腔体开口进行密封的盖板3，在盖板3上安装有可旋入腔体内的调谐螺杆5，腔体1内设有多条分别用以对不同频段的网络信号进行滤波的滤波支路，多条滤波支路的两端分别通过抽头片耦合至对应的端口。
35.每条滤波支路均由若干依次耦合的谐振片6组成，每个谐振片6的前后两端均向上弯折形成用于相邻谐振片耦合的弯折结构，通过调节相邻谐振片的弯折结构之间的距离与相对面积来增强耦合，实现耦合带宽的调节。
36.本实施例中，每个谐振片6的上方均设置有至少一个调谐螺杆5，通过调试调谐螺杆5的伸入量，控制谐振腔频率；每两个相邻谐振片的弯折结构上方至少有两个拨片调谐孔2，通过在拨片调谐孔2处拨片的方式调整弯折结构的距离，实现耦合量的控制。交叉耦合产生的左侧零点通过第一飞杆片9和第二飞杆片11进行控制，交叉耦合产生的右侧零点通过第一连接杆8和第二连接杆10进行调整。
37.进一步的，腔体1由铝材质制成，腔体内表面电镀银。腔体1采用压铸或机加的方式制作，腔体1上还设置有用于固定谐振片6的谐振柱子14和介质铆钉12。
38.第一抽头片7和第二抽头片13通过介质铆钉12固定，然后安装钣金谐振片6，再通过焊接固定第一抽头片7、第二抽头片13与各谐振片6的具体位置。
39.谐振片6为钣金薄片结构，每个谐振片的一侧均设置有用于搭接连接杆/飞杆片的谐振柱子14，且谐振片6靠近谐振柱子的一端具有连接至谐振柱子的连接段，连接段通过螺
钉与谐振柱子14固定，并且谐振片6通过介质铆钉12与腔体1固定。
40.本实施例中，谐振片6的厚度很薄，且谐振片6的前端向上弯折90
°
，此处需要注意的是：弯折结构的设计，应保证后期能够通过盖板上的拨片调谐孔2对弯折结构进行拨片操作，而且，拨片调谐孔2设置有多个且多个拨片调谐孔沿弯折结构的长度方向依次分布，当然，拨片调谐孔2也不局限于多个孔状的结构，也可以设置为一字型的槽状结构。创新的耦合调试方式减少了同轴谐振杆设计方案的耦合筋以及耦合螺杆，重量可降低一半以上，有效减轻了产品重量以及装配零件，提高了生产效率。
41.进一步的，产生容性交叉耦合的第一飞杆片9和第二飞杆片11通过介质铆钉12固定在谐振片6上方，需保证飞杆片与谐振片6之间不接触。产生感性交叉耦合的第一连接杆8和第二连接杆10通过焊接的方式固定在谐振片6上方，为了避免连接杆与中间的谐振片接触，本实施例还在用于焊接连接杆的连接段上设置用于支撑连接杆的焊接部，谐振片6、弯折结构、连接段以及焊接部为钣金一体成型结构。
42.本实施例中，盖板3由铝材质材料制成，下表面需要电镀银，采用焊接式设计，以适应小型化射频器件的尺寸要求，便于实现天线滤波器一体化。调谐螺杆5为黄铜材料表面镀银，穿过盖板旋进腔体1内。零件装配完成之后在腔体1上表面涂抹锡膏，通过高温回流焊接将盖板3与腔体1密封。
43.图4为采用本实用新型技术方案的钣金单腔结构与现有单腔技术的对比示意图，如图所示，采用本实用新型技术方案的钣金单腔结构相对于金属同轴单腔体积减少了约33%，钣金谐振片相比于普遍的金属同轴方案，可大幅减小尺寸，减轻重量；此外，相比于目前热度较高的陶瓷介质滤波器而言，本实用新型技术方案的抗机械冲击性和温度急变性更好，且材料常规。
44.图5为采用本实用新型技术方案的钣金双腔结构与现有双腔技术的对比示意图，图6为覆盖713-798 & 811-862 & 880-960 mhz三个低频频段的现有金属同轴方案的结构示意图，经计算，本实用新型的三频钣金合路器与图6所示的现有金属同轴方案，两者在底面积相近的情况下，高度降低了20.5 mm，总体缩小了约55 %的体积，重量由同轴金属方案的1.1 kg降为0.4 kg左右。
45.综上，本实用新型实施例提供的应用于713-798 & 811-862 & 880-960 mhz（51-85 mhz带宽）低频合路器设计具有以下优点：
46.1）体积受限情况下，谐振片的前后两端均向上弯折形成的弯折结构相对于普通的同轴金属方案，高度降低了超过一半，体积缩小了55%，是该小型化钣金低频合路器的重要优势；
47.2）通过拨片改变弯折结构距离与相对面积的调试方式，有效增强耦合，减少调试零件，节省成本；
48.3）薄片结构的钣金谐振片、以及产生容性与感性交叉耦合的飞杆片和连接杆，在实现同样的频率指标的情况下，总体重量降低了约64%；
49.4）本实用新型的钣金材质与结构的设计方案在低频合路器中有很强的市场竞争力，且该方案不局限于低频合路器，可适用于小型化需求的射频器件设计方案。
50.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定
义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。