具有统一调谐功能的可调机械滤波器制造技术

技术编号:6673267 阅读:368 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及一种具有统一调谐功能的可调机械滤波器,它包括两个以上依次相邻排列的谐振腔、依次活动贯穿各个谐振腔的转轴、转轴的驱动装置、分布于每个谐振腔内的内导体和旋转动片组、耦合窗、输入输出耦合环、射频输入输出接头及底部静导电片;内导体一端设内导体静导电片,另一端与腔壁导电固接;每组旋转动片组均包括与转轴垂直固接的主介质片,主介质片位于相邻的底部静导电片和内导体静导电片之间从而使三者在空间投影上有部分交叠,主介质片在随转轴旋转时,能使三者交叠的面积发生变化。本实用新型专利技术可通过同一个传动机构同步控制多个谐振器的频率调节,使每个谐振器同时调谐到所需的频率,不仅降低成本、减小体积,而且提高了可靠性。?(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有统一调谐功能的可调机械滤波器
技术介绍
在中心频率可调滤波器中,需要对谐振器的谐振频率进行调谐,一般分为电子调 谐和机械调谐两种。电子调谐方式速度快,成本低,但存在插入损耗大,承受功率低的问题。 在需要低插入损耗及大功率的场合,机械调谐方式被大量采用。对于常规的机械调谐,若滤 波器由多个谐振器组成,则每个谐振器需要一个电机进行调谐,成本很高,且体积很大。由一系列谐振器通过一定的能量耦合结构连接成的具有频率选择作用的器件,称 之为滤波器。若具有选择性的通频带可变,则称为可调滤波器。如图1所示为滤波器的广 义前两节结构,可以表示通过容性耦合的滤波器,其他类型滤波器也可类比。从图1可以 看到,能量从外界通过输入耦合结构耦合到第一个谐振器(谐振器1),再由第一个内部耦 合(内部耦合1)耦合到第二个谐振器(谐振器2),以此类推,最终将能量具有选择性的传输 到输出端口。图1中负电容将和谐振器的正电容合并,cO与10控制谐振器固有的谐振频 率。若要滤波器中心频率可变,则要改变10或cO的值,一般通过改变cO使谐振器频率发 生变化。注意到输入耦合以及内部耦合的负电容将改变谐振频率,而一般输入负电容与内 部负电容,以及各个内部负电容,都将是不同的,并且随频率发生变化,故而若将各个谐振 器的固有频率统一改变,则随着频率的变化,各个谐振器将逐渐发生偏离,达不到所需设计 指标。传统的解决途径是采用多个传动机构分别控制各个谐振器的频率,使每个谐振器 调谐到所需的频率。显而易见,随着滤波器级数的增加,需同样数量的传动装置来进行控 制,使可调滤波器的成本急剧提高,并且降低了可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有统一调谐功能的可调机械滤波器,它可通过 同一个传动机构同步控制多个谐振器的频率调节,使每个谐振器同时调谐到所需的频率, 从而不仅大大降低了滤波器的成本、减小了滤波器的体积,而且提高了可靠性。本技术技术方案是这样构成的,一种具有统一调谐功能的可调机械滤波器, 其特征在于它包括两个以上依次相邻排列的谐振腔、依次活动贯穿各个谐振腔的转轴、用 来驱动转轴旋转的驱动装置以及分布于每个谐振腔内的内导体和旋转动片组;所述谐振腔 的腔壁由导电体构成,位于相邻两个谐振腔之间的腔间隔板由导电体构成且其上开设有耦 合窗,在首个谐振腔的与腔间隔板相对的腔壁内外两侧分别连接有输入耦合环和射频输入 接头,在末个谐振腔的与腔间隔板相对的腔壁内外两侧分别连接有输出耦合环和射频输出 接头;所述谐振腔的腔壁底部固设有一片以上与转轴的轴线方向垂直且沿转轴的轴线方向 依次排列的底部静导电片;所述内导体的一端设有一片以上与底部静导电片平行相对且交 错排布的内导体静导电片,另一端与谐振腔的腔壁导电且固定连接;每组旋转动片组均包括一片以上与转轴垂直固定连接且由高介电常数低损耗材料制成的主介质片,每片主介质 片有部分片体位于相邻的两片底部静导电片和内导体静导电片之间从而使三者在空间投 影上有部分交叠,且所述主介质片具有能在随转轴旋转的过程中,使三者交叠的面积按照 设定的规律发生变化的特定形状。较之现有技术而言,本技术的优点在于(1)本技术可通过同一个传动机构同步控制多个谐振器的频率调节,使每个 谐振器同时调谐到所需的频率,从而不仅大大降低了滤波器的成本,而且简化了滤波器的 结构,减小了滤波器的体积。(2)本技术可大大简化控制电路,提高工作可靠性;(3)本技术由于通过旋转的主介质片来改变底部静导电片和内导体静导电片 之间的电容,主介质片由转轴带动旋转,主介质片与底部静导电片和内导体静导电片不直 接接触,因此不存在运动结构的电接点,可大大提高工作可靠性,降低操作损耗。(4)本技术还具有调谐频率宽、精度高、稳定性高以及经济效益高等显著优 点ο附图说明图1是容性耦合滤波器原理图。图2是本技术提供的具有统一调谐功能的可调机械滤波器结构示意图。图3是单个谐振腔等效示意图。图4是转轴与各组旋转动片组的连接示意图。图5是单个谐振腔内的可调结构详图,图中(a)为交叠状态俯视图,(b)为交叠状 态立体示意图,(c)为单组旋转动片组立体示意图。图中标号说明1.编码器,2.联轴器,3.步进电机,4.连接器,5-1.射频输入接 头,5-2.射频输出接头,6.腔壁,7.内导体,8.耦合窗,9.腔间隔板,10-1.输入耦合环, 10-2.输出耦合环,11.主介质片,12.转轴,13.底部静导电片,14.内导体静导电片,15.谐 振腔,16.微调介质片,17.介质固定套,18.螺钉。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本
技术实现思路
进行详细说明本技术具体实施方式提供了一种具有统一调谐功能的可调机械滤波器,其特 征在于它包括两个以上依次相邻排列的谐振腔15、依次活动贯穿各个谐振腔15的转轴 12、用来驱动转轴12旋转的驱动装置以及分布于每个谐振腔15内的内导体7和旋转动片 组;所述谐振腔15的腔壁6由导电体构成,位于相邻两个谐振腔15之间的腔间隔板9由导 电体构成且其上开设有耦合窗8,在首个谐振腔15的与腔间隔板9相对的腔壁6内外两侧 分别连接有输入耦合环10-1和射频输入接头5-1,在末个谐振腔15的与腔间隔板9相对的 腔壁6内外两侧分别连接有输出耦合环10-2和射频输出接头5-2 ;所述谐振腔15的腔壁 6底部固设有一片以上与转轴12的轴线方向垂直且沿转轴12的轴线方向依次排列的底部 静导电片13 ;所述内导体7的一端设有一片以上与底部静导电片13平行相对且交错排布 的内导体静导电片14,另一端与谐振腔15的腔壁6导电且固定连接;每组旋转动片组均包括一片以上与转轴12垂直固定连接且由高介电常数低损耗材料制成的主介质片11,每片 主介质片11有部分片体位于相邻的两片底部静导电片13和内导体静导电片14之间从而 使三者在空间投影上有部分交叠,且所述主介质片11具有能在随转轴12旋转的过程中,使 三者交叠的面积按照设定的规律发生变化的特定形状。为了便于精确控制转轴12的旋转(即控制各组旋转动片组的旋转角度)从而实现 对各谐振器频率的高精度控制,所述驱动装置包括步进电机3和连接于步进电机3与转轴 12输入端之间的连接器4。为了便于精确记录各组旋转动片组转过的角度,所述步进电机3还可通过联轴器 2与编码器1连接。各组旋转动片组转过的角度,由连接在步进电机3上的高精度编码器1 记录下,完成定位控制。所述底部静导电片13或者内导体静导电片14当中至少有一种片体的数量为两片 以上;每组旋转动片组还包括一片以上与转轴12垂直固定连接的微调介质片16,每片微调 介质片16有部分片体位于相邻的两片底部静导电片13和内导体静导电片14之间但不与 主介质片11位于同一组相邻底部静导电片13和内导体静导电片14之间,所述微调介质片 16的形状为与转轴12轴线同心的圆形片体。每组旋转动片组还包括用来将主介质片11和微调介质片16固定连接在转轴12 外轴壁上的介质固定套17。本技术的工作原理说明如下本技术提供了一种仅需一个步进电机3就可完成所有谐振腔15同步调谐的 具有统一调谐功能的可调机械滤波器(当然也可采用除步进电机之外的其本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有统一调谐功能的可调机械滤波器,其特征在于:它包括两个以上依次相邻排列的谐振腔(15)、依次活动贯穿各个谐振腔(15)的转轴(12)、用来驱动转轴(12)旋转的驱动装置以及分布于每个谐振腔(15)内的内导体(7)和旋转动片组;所述谐振腔(15)的腔壁(6)由导电体构成,位于相邻两个谐振腔(15)之间的腔间隔板(9)由导电体构成且其上开设有耦合窗(8),在首个谐振腔(15)的与腔间隔板(9)相对的腔壁(6)内外两侧分别连接有输入耦合环(10-1)和射频输入接头(5-1),在末个谐振腔(15)的与腔间隔板(9)相对的腔壁(6)内外两侧分别连接有输出耦合环(10-2)和射频输出接头(5-2);所述谐振腔(15)的腔壁(6)底部固设有一片以上与转轴(12)的轴线方向垂直且沿转轴(12)的轴线方向依次排列的底部静导电片(13);所述内导体(7)的一端设有一片以上与底部静导电片(13)平行相对且交错排布的内导体静导电片(14),另一端与谐振腔(15)的腔壁(6)导电且固定连接;每组旋转动片组均包括一片以上与转轴(12)垂直固定连接且由高介电常数低损耗材料制成的主介质片(11),每片主介质片(11)有部分片体位于相邻的两片底部静导电片(13)和内导体静导电片(14)之间从而使三者在空间投影上有部分交叠,且所述主介质片(11)具有能在随转轴(12)旋转的过程中,使三者交叠的面积按照设定的规律发生变化的特定形状。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建祥王中锋曾万里
申请(专利权)人:福建星海通信科技有限公司
类型:实用新型
国别省市:35

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