專利名稱：一種可調濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及微波通信領域，尤其涉及到腔體濾波器，具體地說是一種可調濾波器。
技術背景 現有的腔體濾波器，是一個無源器件，他能在通信系統中濾除沒用的干擾信號，保證工作頻率范圍內信號正常工作，并以最小的損耗通過。該濾波器是通過分布參數原理設計，通過機械結構來實現其性能指標。傳統的腔體濾波器相當于若干個串聯的諧振器，每個諧振器由串聯電容和電感來構成，其中電感對應為濾波器中諧振桿的直徑，諧振桿的上表面和濾波器蓋板的內表面相當于平板電容器的兩個極板，腔體濾波器是通過調諧螺釘來改變電容器之間的間距從而完成濾波器的調試(如圖1)。
諧振頻率的計算公式為 公式1 圖中磁場H區域可以等效為電感L，電場E區域可以等效為電容C，電容C的計算公式為 公式2 其中ε表示電場區域填充介質材料的介電常數，S等效為電容板的面積，d等效于諧振桿與蓋板之間的間距，K為靜電力常量。傳統的金屬腔體濾波器要實現通帶的整體平移，需要每根調諧螺釘單獨調諧，工作量很大，成本很高。從公式2可以得知通過改變介電常數ε也可以更改電容量的大小，從而實現頻率可調的目的，但是這種方法介質材料成本高、加工困難，損耗角對濾波器插入損耗影響大。
實用新型內容 本實用新型的目的是為了解決上述背景技術中存在的不足，提出一種在一定頻率范圍內頻率可調并保證濾波器性能不變的可調濾波器。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種可調濾波器，由腔體、蓋板、諧振桿和調諧螺桿組成，所述腔體內包含有至少兩個諧振腔，諧振桿分別安裝在每個諧振腔內，其特征是，在每個諧振腔內設置相同大小、形狀、材料和位置關系的可調金屬部件，可調金屬部件位于諧振桿與蓋板之間，每個可調金屬部件由傳動機構集中控制同步移動，使每個諧振腔頻率同步變化。
在上述方案中，所述傳動機構集中控制每個可調金屬部件同步移動的方向最好為沿蓋板內表面平行的方向或沿與蓋板內表面垂直平面平行的方向。
在上述方案中，所述可調金屬部件可以為平板狀。
在上述方案中，所述可調金屬部件還可以為折彎板狀。
上述可調金屬部件可以由片狀載體和金屬表層構成，所述金屬表層通過包覆、電鍍或刻蝕方式附著在片狀載體表面，所述片狀載體為金屬或非金屬材料。
在上述方案中，所述平板狀可調金屬部件表面與蓋板內表面垂直，所述傳動機構為安裝在腔體上的且與蓋板內表面平行的旋轉軸，每個金屬部件均垂直固定在旋轉軸上。
在上述方案中，所述平板狀可調金屬部件表面或折彎板狀可調金屬部件至少一個表面與蓋板內表面平行，所述傳動機構為安裝在腔體與蓋板之間的能水平移動的移動板，移動板與蓋板內表面平行，可調金屬部件至少一個表面固定在移動板表面。
所述移動板可以為鏤空金屬板或非金屬板，其鏤空部位與諧振桿位置對應。
所述移動板位于固定在蓋板內表面的導向槽中，移動板與固定在腔體上的步進電機相連。
本實用新型是在傳統金屬腔體濾波器的基礎上，在諧振桿與蓋板之間放置金屬片，此結構可以等效為帶狀線傳輸線結構，見圖2、圖3，該結構將傳統金屬濾波器的電容部分更改為板間電容Cp及邊緣電容Cf，由于金屬片面積遠大于諧振桿與金屬板之間的間距，因此板間電容Cp對頻率調諧起主導作用。金屬片的運動使得進入電場區域的面積發生改變，從而引起板間電容發生變化來達到頻率可調的目的。
本實用新型在預先調好的情況下通過傳動機構集中帶動每一個金屬片同步移動，實現濾波器通帶整體平移，從而引起每個諧振腔頻率同步變化，并且滿足濾波器頻率可調時，使得濾波器在不同的頻率下，性能指標的得到保證，實現了濾波器的頻率可調性。
本實用新型采用可調濾波器技術對濾波器每個諧振腔進行同步調諧，使得濾波器通帶整體移動。就同一通訊系統的全頻段而言，不同地區只會用到很窄的帶寬，我們稱為子頻段，本實用新型所述的可調濾波器使得子頻段濾波器在全頻段范圍內可調，滿足不同地區使用需求，有效的提高調試效率，減少產品庫存種類。
本實用新型實現了更優化的腔體濾波器頻率可調性的實現手段，它加工裝配簡單，方便可調，成本低，是腔體濾波器實現頻率可調的重大改進。
本實用新型可以用來設計可調濾波器、雙工器、多工器或者雙工器集成分集濾波器等結構。
圖1是傳統濾波器單個諧振腔的剖視圖； 圖2是本實用新型原理結構圖。
圖3是圖2的A-A剖視圖。
圖4是實施例1的縱向剖視圖 圖5是圖4的橫向剖視圖； 圖6是實施例2的縱向剖視圖； 圖7是圖6的N-N剖視圖； 圖8是圖6的P向視圖； 圖9是實施例3的縱向剖視圖。
具體實施方式
實施例1參照圖4和圖5，本實例主要由蓋板1、旋轉軸2、調諧螺桿3、腔體4、金屬片5和諧振桿6等結構件組成，在腔體4中每個諧振腔內設置相同大小、形狀、材料和位置關系的金屬片5，金屬片5位于諧振桿6與蓋板1之間，所述金屬片5為平板狀銅板或鋁板，其表面與蓋板1內表面垂直，金屬片5和旋轉軸2垂直固定在一起，所述旋轉軸2安裝在腔體上且與蓋板內表面平行。
本實施例采用垂直放置于諧振桿6與濾波器蓋板1之間金屬片5，形成一種電容微擾結構，濾波器在初始頻段通過調諧螺桿3調好，再通過手動或者電機驅動旋轉軸2旋轉，使得腔體4中每個諧振腔內的金屬片5同步旋轉運動，從而實現濾波器通帶的整體平移。金屬片的形狀可以根據濾波器可調的頻帶寬度、調諧速度、調諧線性度等進行設計，傳動機構是一種旋轉軸結構，旋轉軸可以根據頻率選擇金屬或者非金屬材料。
實施例2參照圖6、圖7和圖8，本實例主要由蓋板1、調諧螺桿3、腔體4、金屬片5、諧振桿6、移動板7、導軌8和步進電機9等結構件組成，在腔體4中每個諧振腔內設置相同大小、形狀、材料和位置關系的金屬片5，所述金屬片5為平板狀，由片狀載體和金屬表層構成，所述金屬表層通過包覆、電鍍或刻蝕方式附著在片狀載體表面，所述片狀載體為金屬或非金屬材料。該金屬片表面與蓋板1內表面平行，所述移動板7與蓋板內表面平行，金屬片5表面固定在移動板7表面。所述移動板7為鏤空金屬板，其鏤空部位與諧振桿6位置對應。移動板7位于固定在蓋板內表面的導向槽中，導向槽設置在導軌8中，導軌8固定在蓋板內表面，移動板7可以與固定在腔體4上的步進電機9相連，也可以不與步進電機9相連，直接用手動控制。
本實施例采用水平放置于諧振桿與濾波器蓋板之間金屬片5，形成一種電容微擾結構，濾波器在初始頻段通過調諧螺桿調好，再通過手動或者步進電機驅動移動板水平移動，使得腔體4中每個諧振腔內金屬片5同步水平運動，從而實現濾波器通帶的整體平移。金屬片的形狀可以根據濾波器可調的頻帶寬度、調諧速度、調諧線性度等進行設計，移動板7也可以根據頻率選擇金屬或者非金屬材料，當移動板7選擇非金屬材料時，可以鏤空，也可以不鏤空；當移動板7選擇金屬材料時，必須鏤空。
實施例3參照圖9，本實施例結構與實施例2基本相同，不同之處在于所述金屬片5為折彎板狀，折彎板狀金屬片中一個表面與蓋板內表面平行并固定在移動板7表面，另一個表面朝腔體方向懸空。
權利要求1.一種可調濾波器，由腔體、蓋板、諧振桿和調諧螺桿組成，所述腔體內包含有至少兩個諧振腔，諧振桿分別安裝在每個諧振腔內，其特征是，在每個諧振腔內設置相同大小、形狀、材料和位置關系的可調金屬部件，可調金屬部件位于諧振桿與蓋板之間，每個可調金屬部件由傳動機構集中控制同步移動，使每個諧振腔頻率同步變化。
2.根據權利要求1所述的一種可調濾波器，其特征是，所述傳動機構集中控制每個可調金屬部件同步移動的方向為沿蓋板內表面平行的方向或沿與蓋板內表面垂直平面平行的方向。
3.根據權利要求1所述的一種可調濾波器，其特征是，所述可調金屬部件為平板狀。
4.根據權利要求1所述的一種可調濾波器，其特征是，所述可調金屬部件為折彎板狀。
5.根據權利要求3或4所述的一種可調濾波器，其特征是，所述可調金屬部件由片狀載體和金屬表層構成，所述金屬表層通過包覆、電鍍或刻蝕方式附著在片狀載體表面，所述片狀載體為金屬或非金屬材料。
6.根據權利要求3所述的一種可調濾波器，其特征是，所述平板狀可調金屬部件表面與蓋板內表面垂直，所述傳動機構為安裝在腔體上的且與蓋板內表面平行的旋轉軸，每個金屬部件均垂直固定在旋轉軸上。
7.根據權利要求3或4所述的一種可調濾波器，其特征是，所述平板狀可調金屬部件表面或折彎板狀可調金屬部件至少一個表面與蓋板內表面平行，所述傳動機構為安裝在腔體與蓋板之間的能水平移動的移動板，移動板與蓋板內表面平行，可調金屬部件至少一個表面固定在移動板表面。
8.根據權利要求7所述的一種可調濾波器，其特征是，所述移動板為鏤空金屬板或非金屬板，其鏤空部位與諧振桿位置對應。
9.根據權利要求7所述的一種可調濾波器，其特征是，所述移動板位于固定在蓋板內表面的導向槽中，移動板與固定在腔體上的步進電機相連。
專利摘要本實用新型涉及一種可調濾波器，由腔體、蓋板、諧振桿和調諧螺桿組成，所述腔體內包含有至少兩個諧振腔，諧振桿分別安裝在每個諧振腔內，其特征是，在每個諧振腔內設置相同大小、形狀、材料和位置關系的可調金屬部件，可調金屬部件位于諧振桿與蓋板之間，每個可調金屬部件由傳動機構集中控制同步移動，使每個諧振腔頻率同步變化。本實用新型在預先調好的情況下通過傳動機構集中帶動每一個可調金屬部件同步移動，實現濾波器通帶整體平移，從而引起每個諧振腔頻率同步變化，并且滿足濾波器頻率可調時，使得濾波器在不同的頻率下，性能指標的得到保證，實現了濾波器的頻率可調性。
文檔編號H01P1/208GK201562744SQ200920085889
公開日2010年8月25日 申請日期2009年5月19日 優先權日2009年5月19日
發明者楊志敏, 白云鵬 申請人:武漢凡谷電子技術股份有限公司