專利名稱：伸縮型可調(diào)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種濾波器，具體地說，是涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通帶或阻帶頻率可以方便調(diào)整的伸縮型可調(diào)濾波器。
背景技術(shù)：
濾波器是現(xiàn)代微波通信和軍事電子系統(tǒng)中的一種通用原件。伸縮型可調(diào)濾波器在微波測量和保密通信中有重要應(yīng)用。已有的伸縮型可調(diào)濾波器可以分為基于變?nèi)荻O管的純電調(diào)諧、電機驅(qū)動電調(diào)諧和手動調(diào)諧等類型。其中第一類器件由于插入損耗太大，應(yīng)用受到限制。第二類器件有的采用一個精密步進電機推動多根調(diào)諧桿，所有的調(diào)諧桿伸入到各諧振腔中的深度變化相同，使得該伸縮型可調(diào)濾波器在不同頻率處的匹配無法做到最佳。同時，由于每個諧振腔的頻率受調(diào)諧桿的影響很大，為了精確控制每個調(diào)諧桿的位置和深度，對所有零部件的加工精度和配合精度要求很高，導(dǎo)致該類濾波器的成本很高。而且，由于精密步進電機的采用，更推高了器件的制造成本。第三類器件，以美國K&L的可調(diào)帶通濾波器為代表，采用一根旋轉(zhuǎn)軸帶動位于每一個諧振腔中的調(diào)諧裝置同時等量旋轉(zhuǎn)，從而達到調(diào)節(jié)濾波器頻率的目的，同樣需要非常精確的加工精度和裝配精度。其售價為幾千至幾萬元一只，是大規(guī)模特別是民用通信所無法承受的。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通帶頻率可以方便調(diào)整的伸縮型可調(diào)濾波器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:伸縮型可調(diào)濾波器，包括至少兩個依次串接連通的諧振腔，還包括兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)，這兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)分別連通在用以接受輸入信號的諧振腔和釋放輸出信號的諧振腔上。相鄰兩諧振腔之間通過主耦合結(jié)構(gòu)連通。每個諧振腔的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)諧振頻率并延伸進諧振腔的可調(diào)金屬柱，每個諧振腔的蓋`板或底板或側(cè)板上設(shè)置有固定不動并與所述可調(diào)金屬柱同軸的刻度盤，該刻度盤上有至少2根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱的軸線。在可調(diào)金屬柱延伸出諧振腔的外端面上標記有可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線。通過對比位于所述可調(diào)金屬柱外端面上的記號線和所述刻度盤上的刻度，所述可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度可以被度量。還包括金屬外殼，諧振腔、輸入輸出結(jié)構(gòu)、和主耦合結(jié)構(gòu)設(shè)置在金屬外殼內(nèi)，可調(diào)金屬柱的外端面貫穿金屬外殼后延伸至金屬外殼的外部，對應(yīng)于每一個所述可調(diào)金屬柱，在金屬外殼的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以固定可調(diào)金屬柱的鎖緊裝置；通過松開該鎖緊裝置，對應(yīng)的可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度從諧振腔外加以調(diào)節(jié)；通過鎖緊該鎖緊裝置，可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。所述鎖緊裝置為軸線與可調(diào)金屬柱垂直的普通螺母。所述鎖緊裝置為螺桿和軟質(zhì)材料、以及鎖緊螺母構(gòu)成的組合體，鎖緊螺母和軟質(zhì)材料分別設(shè)置在螺桿的兩端，鎖緊螺母套設(shè)在螺桿外徑上，其中，螺桿的軸線與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱軸線垂直，且所述軟質(zhì)材料位于螺桿與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱之間。所述可調(diào)金屬柱上有外螺紋，外螺紋與對應(yīng)諧振腔的蓋板或底板或側(cè)板上的內(nèi)螺紋配合；通過繞可調(diào)金屬柱的軸線旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱，以調(diào)節(jié)該可調(diào)金屬柱伸入對應(yīng)的諧振腔中的深度，以調(diào)節(jié)該諧振腔的諧振頻率。在所述可調(diào)金屬柱外端面設(shè)置有方便旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱的凹槽。在所述諧振腔內(nèi)設(shè)置有根部與該諧振腔的內(nèi)壁連接的金屬體，金屬體位于對應(yīng)可調(diào)金屬柱的正下方。所述輸入輸出結(jié)構(gòu)為波導(dǎo)、雙導(dǎo)體探針或雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。在間隔至少I個諧振腔的兩個諧振腔之間設(shè)置有交叉耦合結(jié)構(gòu)。本實用新型通過調(diào)整每一個所述可調(diào)金屬柱，可以獨立地調(diào)整對應(yīng)的諧振腔的諧振頻率。與所述可調(diào)金屬柱同軸設(shè)置有刻度盤。該刻度盤不隨可調(diào)金屬柱的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動處于固定狀態(tài)。該刻度盤上有至少2根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱的軸線。通過位于所述可調(diào)金屬柱外端面上的記號線和刻度盤上的刻度，來度量所述可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度，以判斷可調(diào)金屬柱延伸進諧振腔的深度，最后計算出相應(yīng)的參數(shù)。對應(yīng)于每一個所述可調(diào)金屬柱，在伸縮型可調(diào)濾波器的蓋板、底板或側(cè)板上設(shè)置有鎖緊裝置，即在金屬外殼上安裝鎖緊裝置。通過松開該鎖緊裝置，該可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度可以從諧振腔I外加以調(diào)節(jié)；通過鎖緊該鎖緊裝置，可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。在所述可調(diào)金屬柱外端頂部設(shè)置凹槽。該凹槽可以為“一”字形，也可以為六角形，便于使用改錐或六角工具。在所述諧振腔中，在與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱相對的位置上，設(shè)置有只在其根部與該諧振腔的內(nèi)壁連接的金屬體。該金屬體可以在所對應(yīng)的可調(diào)金屬柱位置位于其初始值時，方便地將對應(yīng)的諧振腔的諧振頻率調(diào)整到給定頻率。所述輸入輸出結(jié)構(gòu)為波導(dǎo)、雙導(dǎo)體探針或雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)的可塑性強，優(yōu)先使用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)作為輸入輸出結(jié)構(gòu)。交叉稱合結(jié)構(gòu)在王稱合結(jié)構(gòu)串接的各諧振腔基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)芳路稱合，在該濾波器的傳輸曲線上形成傳輸零點，改善該濾波器的帶外抑制。本實用新型的最大特點是在伸縮型可調(diào)濾波器的每一個諧振腔上都獨立設(shè)置了調(diào)諧螺釘，調(diào)諧螺釘即可調(diào)金屬柱。通過可調(diào)金屬柱頂端的記號線和固定設(shè)置的刻度盤，根據(jù)頻率變化調(diào)整每個可調(diào)金屬柱的旋轉(zhuǎn)角度，從而調(diào)節(jié)每個可調(diào)金屬柱伸入到相應(yīng)諧振腔中的深度，達到調(diào)整濾波器工作頻率的目的。該器件不必需要所有的可調(diào)金屬柱的伸入深度同時等量變化，從而對機械調(diào)諧裝置的精度要求大大降低，從而達到了低成本調(diào)節(jié)濾波器通帶頻率的目的。普通的濾波器的工作頻率原則上也可以通過調(diào)諧螺釘加以調(diào)節(jié)。但由于沒有類似可調(diào)金屬柱頂端的記號線和相應(yīng)的固定的刻度盤，每個調(diào)諧螺釘伸入相應(yīng)諧振腔中的深度不易控制。這時要改變?yōu)V波器的通帶頻率，需要將該濾波器從系統(tǒng)中取下，在測試儀器，比如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的監(jiān)控下完成。這種方法無法在線完成，在實際操作中是很不方便的。[0023]伸縮型可調(diào)濾波器的實用新型的工作原理與普通帶通濾波器類似。輸入信號經(jīng)過若干個互相耦合的頻率相同的諧振腔實現(xiàn)濾波特性。由于其準周期結(jié)構(gòu)，具有頻譜上的通帶和阻帶特性。可調(diào)金屬柱起到電容加載改變諧振腔諧振頻率的目的。交叉耦合在傳輸特性上產(chǎn)生傳輸零點改善濾波器的帶外抑制。本實用新型的優(yōu)點在于:結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通帶頻率可以方便調(diào)整。
圖1為本實用新型去除蓋板后的俯視圖。圖2為本實用新型包括蓋板的俯視圖。圖3為一種鎖緊裝置的剖面圖。圖4為實施實例2去除蓋板后的俯視圖。圖5為實施實例2包括蓋板的俯視圖。圖6為實施實例3去除蓋板后的俯視圖。附圖中標號對應(yīng)名稱:1-諧振腔,2-輸入輸出結(jié)構(gòu)，3-主稱合結(jié)構(gòu),4-金屬體，5-可調(diào)金屬柱，6-鎖緊裝置，61-螺桿，62-軟質(zhì)材料，63-鎖緊螺母，7-刻度盤，8-凹槽，9-記號線，10-交叉耦合結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
實施實例I參見圖1、圖2、圖3，伸縮型可調(diào)濾波器，包括4個諧振腔1，兩個波導(dǎo)結(jié)構(gòu)形式的輸入輸出結(jié)構(gòu)2，串接各諧振腔I的3個主耦合結(jié)構(gòu)3，位于每個諧振腔I的蓋板上的可調(diào)金屬柱5。每個諧振腔I的諧振頻率可以通過其可調(diào)金屬柱5獨立加以調(diào)節(jié)。所述兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)2位于伸縮型可調(diào)濾波器的同一側(cè)。在所述可調(diào)金屬柱5相對于對應(yīng)諧振腔I的外端面上有標記該可調(diào)金屬柱5繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線9。與所述可調(diào)金屬柱5同心設(shè)置有刻度盤7，該刻度盤7不隨可調(diào)金屬柱5的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動并固定在金屬外殼的蓋板上?？潭缺P7上的10余根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱5的軸線。通過位于所述可調(diào)金屬柱5外端面上的記號線9和刻度盤7上的刻度，可以度量所述可調(diào)金屬柱5繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度。對應(yīng)于每一個所述可調(diào)金屬柱5，在金屬外殼的蓋板上設(shè)置有鎖緊裝置6。通過松開該鎖緊裝置6，該可調(diào)金屬柱5伸入相應(yīng)諧振腔中的深度可以從諧振腔I外加以調(diào)節(jié)。通過鎖緊該鎖緊裝置6，可調(diào)金屬柱5伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。所述鎖緊裝置6為螺桿61和軟質(zhì)材料62、以及鎖緊螺母63構(gòu)成的組合體，鎖緊螺母63和軟質(zhì)材料62分別設(shè)置在螺桿61的兩端，鎖緊螺母63套設(shè)在螺桿61外徑上，其中，螺桿61的軸線與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱5軸線垂直，且所述軟質(zhì)材料62位于螺桿61與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱5之間。旋動鎖緊螺母63導(dǎo)致螺桿61帶動軟質(zhì)材料62向著可調(diào)金屬柱5方向或者背離可調(diào)金屬柱5方向移動，以固定或松弛可調(diào)金屬柱5。方便可調(diào)金屬柱5定位，以定位濾波器的各個參數(shù)。每一根可調(diào)金屬柱5上有外螺紋，與每個諧振腔I的蓋板的內(nèi)螺紋配合。通過繞可調(diào)金屬柱5的軸線旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱5，可以調(diào)節(jié)該可調(diào)金屬柱5伸入對應(yīng)的諧振腔I中的深度，從而調(diào)節(jié)該諧振腔I的諧振頻率。在每一根可調(diào)金屬柱5外端頂部設(shè)置有有利于旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱5的“一”字形凹槽8。在所述諧振腔I內(nèi)設(shè)置有根部與該諧振腔I的內(nèi)壁連接的金屬體4，金屬體4位于對應(yīng)可調(diào)金屬柱5的正下方，該金屬體4深入對應(yīng)諧振腔I中的深度可以從外界加以調(diào)節(jié)。四個諧振腔分別為依次串接連通的第一個諧振腔、第二個諧振腔、第三個諧振腔和第四個諧振腔，在第一個諧振腔和第四個諧振腔之間，還有一個交叉耦合結(jié)構(gòu)10。該交叉耦合為一條介質(zhì)絕緣的金屬耦合線。其中第一個諧振腔I和第四個諧振腔之間間隔有第二個諧振腔和第三個諧振腔這兩個諧振腔。連接在第四個諧振腔的輸入輸出結(jié)構(gòu)2為輸出，連接在第I個諧振腔的輸入輸出結(jié)構(gòu)2為輸入。實施實例2如圖4和圖5，與實施實例I的區(qū)別僅在于，所述兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)2分別位于金屬外殼相對的兩面上。同時，所述鎖緊裝置由軸線與該可調(diào)金屬柱5軸線垂直的螺桿61和鎖緊螺母63組成，即鎖緊裝置為軸線與可調(diào)金屬柱5垂直的普通螺母。實施實例3如圖6，與實施實例I的區(qū)別僅在于，所述兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)2均為雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。上述僅為舉例。所有的諧振腔I都為矩形諧振腔。實際生產(chǎn)中，這些諧振腔可以為圓柱形諧振腔或其它更復(fù)雜結(jié)構(gòu)。如上所述，即可實現(xiàn)本實用新型，但本實用新型并不局限于上述實施例。
權(quán)利要求1.縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，包括至少兩個依次串接連通的諧振腔(1)，還包括兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)，這兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)分別連通在用以接受輸入信號的諧振腔(I)和釋放輸出信號的諧振腔(I)上，相鄰兩諧振腔(I)之間通過主耦合結(jié)構(gòu)(3)連通；每個諧振腔(I)的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)諧振頻率并延伸進諧振腔(I)的可調(diào)金屬柱(5)；每個諧振腔(I)的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有固定不動并與所述可調(diào)金屬柱(5)同軸的刻度盤(7)，該刻度盤(7)上有至少2根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)的軸線。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在可調(diào)金屬柱(5)延伸出諧振腔(I)的外端面上標記有可調(diào)金屬柱(5)繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線(9)，通過對比位于所述可調(diào)金屬柱(5)外端面上的記號線(9)和所述刻度盤上的刻度，所述可調(diào)金屬柱(5)繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度可以被度量。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，還包括金屬外殼，諧振腔(I)、輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)、和主f禹合結(jié)構(gòu)(3)設(shè)置在金屬外殼內(nèi)，可調(diào)金屬柱(5)的外端面貫穿金屬外殼后延伸至金屬外殼的外部，對應(yīng)于每一個所述可調(diào)金屬柱(5),在金屬外殼的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以固定可調(diào)金屬柱(5)的鎖緊裝置(6);通過松開該鎖緊裝置(6)，對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)伸入相應(yīng)諧振腔(I)中的深度從諧振腔(I)外加以調(diào)節(jié)；通過鎖緊該鎖緊裝置(6)，可調(diào)金屬柱(5)伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述鎖緊裝置(6)為軸線與可調(diào)金屬柱(5)垂直的普通螺母。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述鎖緊裝置(6)為螺桿(61)和軟質(zhì)材料(62)、以及鎖緊螺母(63)構(gòu)成的組合體，鎖緊螺母(63)和軟質(zhì)材料(62)分別設(shè)置在螺桿(61)的兩端，鎖緊螺母(63)套設(shè)在螺桿(61)外徑上，其中，螺桿(61)的軸線與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)軸線垂直，且所述軟質(zhì)材料(62)位于螺桿(61)與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)之間。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述可調(diào)金屬柱(5)上有外螺紋，外螺紋與對應(yīng)諧振腔(I)的蓋板或底板或側(cè)板上的內(nèi)螺紋配合；通過繞可調(diào)金屬柱(5)的軸線旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱(5)，以調(diào)節(jié)該可調(diào)金屬柱(5)伸入對應(yīng)的諧振腔(I)中的深度，以調(diào)節(jié)該諧振腔(I)的諧振頻率。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在所述可調(diào)金屬柱(5)外端面設(shè)置有方便旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱(5)的凹槽(8)。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在所述諧振腔(I)內(nèi)設(shè)置有根部與該諧振腔(I)的內(nèi)壁連接的金屬體(4),金屬體(4)位于對應(yīng)可調(diào)金屬柱(5)的正下方。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)為波導(dǎo)、雙導(dǎo)體探針或雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。
10.據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在間隔至少I個諧振腔(I)的兩個諧振腔之間設(shè)置有交叉耦合結(jié)構(gòu)(10)。
專利摘要本實用新型公開了伸縮型可調(diào)濾波器，包括至少兩個依次串接連通的諧振腔，相鄰兩諧振腔之間通過主耦合結(jié)構(gòu)連通，還包括兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)，這兩個輸入輸出結(jié)構(gòu)分別連通在用以接受輸入信號和釋放輸出信號的諧振腔上，每個諧振腔的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)諧振頻率并延伸進諧振腔的可調(diào)金屬柱，在可調(diào)金屬柱延伸出諧振腔的外端面上標記有可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、加工成本低，其工作頻率可以在其裝入系統(tǒng)后方便地得到調(diào)節(jié)。本實用新型可以廣泛用于軍用和民用通信領(lǐng)域。
文檔編號H01P1/208GK202930522SQ201220658349
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者王清源, 譚宜成, 陳娜 申請人:成都賽納賽德科技有限公司