一种谐振腔、滤波器件及电磁波设备制造技术

本发明专利技术涉及一种谐振腔，包括腔体、腔体两端的端口和位于腔体内的谐振子，所述谐振子包括介质本体、开设在所述介质本体表面上的凹孔，所述凹孔内设置有导电材料构成的导电层；所述端口装在所述腔体上并伸入腔体内，且所述端口的末端通过金属杆与谐振子外表面电连接形成直接耦合。本发明专利技术由于采用具有导电层的谐振子，可获得一个谐振频率较低的模式，有利于降低具有该谐振子的谐振腔的谐振频率，从而大大缩小谐振腔的体积，还涉及的具有该谐振腔的滤波器件和电磁波设备其体积也会随之明显减小；并且滤波器件的端口设计成直接耦合的方式，解决了电耦合的不牢靠性。

Resonant cavity, filter element and electromagnetic wave device

The invention relates to a resonant cavity, cavity, cavity at both ends of the port and is located in the cavity resonator, the resonator including medium body, opened in the concave hole in the medium on the surface of the body, the concave hole is arranged in the conductive layer of a conductive material; the port is arranged in the the cavity and extends into the cavity, and the end of the port through the metal rod and the outer surface of the oscillator is electrically connected to form a direct coupling. The invention adopts the harmonic oscillator with a conductive layer, can obtain a lower resonant frequency, a resonant frequency of the cavity to reduce with the oscillator, which greatly reduces the volume of cavity, also involves having the resonator filters and electromagnetic wave equipment volume will also significantly reduce and filter device; design of direct coupling mode, solved the reliability of electrical coupling.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频元器件及其设备，更具体地说，涉及一种谐振腔、滤波器件及电磁波设备。
技术介绍
传统金属谐振子滤波器体积小且可实现较低频率的谐振，但是体积小会导致无法承受较高的功率。传统的介质谐振子滤波器可以承受高功率，但是如果要实现低频谐振，则介质谐振子的体积以及金属腔的体积会比较大，不满足滤波器小型化的需求。如何设计出一种谐振频率低、体积小且耐高功率的滤波器及该种滤波器的端口耦合方式是需要解决的一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种谐振频率低、体积小且耐高功率的谐振腔、滤波器件及电磁波设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种谐振腔，包括腔体、腔体两端的端口和位于腔体内的谐振子，所述谐振子包括介质本体、开设在所述介质本体表面上的凹孔，所述凹孔内设置有导电材料构成的导电层；所述端口装在所述腔体上并伸入腔体内，且所述端口的末端通过金属杆与谐振子外表面电连接形成直接耦合。所述导电层直接附着在所述凹孔内壁上。所述导电层通过连接媒介固定在所述凹孔内壁的侧面或底面上。所述介质本体由介电常数大于1的材料制成。所述介质本体由陶瓷材料制成。所述凹孔为盲孔或通孔。所述导电层为金属筒，所述介质本体为筒状且套设在所述金属筒外。所述导电层覆盖在所述凹孔内壁的侧面或底面上，或者所述导电层覆盖在凹孔内壁的整个内壁表面上。所述导电层的导电材料为金属。所述导电材料为银、铜或金，或者为含有银、铜或金中一种或两种或三种的合金。所述导电层的导电材料为导电的非金属。所述导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。所述谐振腔还包括装在所述腔体上并伸入所述腔体内起调谐所用的调谐杆，所述调谐杆与所述介质本体上的凹孔相向设置。所述介质本体上设有至少两个凹孔，与每个凹孔相对的位置均设有一个调谐杆。所述调谐杆为介电常数大于1的非金属材料制成的螺杆或者为金属螺杆。所述凹孔为通孔，与所述通孔相连接的介质本体表面上附着有导体连接层。所述导体连接层与所述谐振腔的内壁通过焊接或热压或螺纹配合或粘接的方式固定连接为一体。一种滤波器件，包括一个或多个谐振腔，至少一个所述的谐振腔为上述所述的谐振腔。所述滤波器件为滤波器或双工器。所述谐振子的导电层与所述谐振腔接触以接地。所述滤波器件包括多个谐振腔，每个谐振腔内设置有一个所述谐振子，每个谐振子的凹孔对应设置有一个调谐杆。所述滤波器件的谐振腔与谐振腔之间为开窗耦合，且每个开窗位置均设置有耦合杆。一种电磁波设备包括信号发射模块、信号接收模块以及滤波器件，所述滤波器件的输入端与所述信号发射模块连接，输出端与信号接收模块连接，所述滤波器件为上述所述的滤波器件。所述电磁波设备为飞机、雷达、基站或者卫星。实施本专利技术，具有以下有益效果：本专利技术由于采用具有导电层的谐振子，可获得一个谐振频率较低的模式，有利于降低具有该谐振子的谐振腔的谐振频率，从而大大缩小谐振腔的体积，具有该谐振腔的滤波器件和电磁波设备的体积也会随之明显减小；并且滤波器件的端口设计成直接耦合的方式，解决了电耦合的不牢靠性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例谐振腔的剖视俯视图；图2是图1所示谐振腔的剖视主视图；图3是本专利技术谐振子的俯视图；图4是图3所示谐振子的剖视主视图；图5是实施例中的滤波器件的剖面图；图6为本专利技术的电磁波设备为基站时的局部结构示意图。具体实施方式本专利技术涉及一种谐振腔、滤波器件和电磁波设备，使用本专利技术的谐振子能使谐振腔具有非常低的谐振频率，因而与相同谐振频率的传统谐振腔相比体积要小得多，可以有效减小由谐振腔构成的滤波器件以及具有该滤波器件的电磁波设备的体积和重量，并且滤波器件的端口设计成直接耦合的方式，这种直接耦合方式解决了电耦合的不牢靠性。本专利技术实施例的谐振腔如图1、2所示，包括腔体5、腔体5两端的端口（输入端8和输出端9）、装在腔体开口端的腔盖、位于腔体5内的谐振子和调谐杆4。其中，腔体和腔盖围合成一个封闭空间，上述谐振子即位于所述封闭空间内，其底部可以通过一个低损耗材料（如氧化铝等）制成的支承座将谐振子支撑起来，使其位于封闭空间的正中央。端口装在腔体5上并伸入腔体内，且端口的末端通过金属杆10与谐振子外表面电连接形成直接耦合。直接耦合方式解决了电耦合的不牢靠性，但是耦合量比较大，如果需要Q值较高，耦合接入点比较靠近短路端。其中本专利技术实施例的谐振子如图3、4所示，包括介质本体1，介质本体1外表面上开设有向介质本体1内部凹陷的凹孔2，凹孔2内壁的全部表面或部分表面上设置有导电材料构成的导电层3。介质本体1可以为任意介电常数大于1的材料，例如聚四氟乙烯、环氧树脂、FR4材料等，但介电常数越高、损耗角正切越小的材料更有利于电磁谐振并降低谐振频率，现有技术中优选陶瓷材料，例如氧化铝，也可以是微波介质陶瓷例如BaTi4O9、Ba2Ti9O20、MgTiO3-CaTiO3、BaO-Ln2O3-TiO2系、Bi2O3-ZnO-Nb2O5系等。当然介质本体1只要是具有较高的介电常数和较低的损耗（通常介电常数大于30，损耗角正切小于0.01）的材料制成均可。如图3所示，本实施例的介质本体1为矩形方柱，且四条棱倒圆角。当然谐振子不限于这种形状，本专利技术的介质本体1可以是现有任意一种谐振子所具有的形状，例如圆柱形、方片形、圆台形、方形梯台，或其他任意规则或不规则形状，这都不影响到本专利技术的谐振子的特性，本文不作限制。图4所示的凹孔2为通孔，即该凹孔2从介质本体1的一个表面穿透到另一个表面。本实施例的通孔为圆柱形孔，且优选该圆柱形孔的中心线位于介质本体1的中心轴上，可以使得当谐振子放在谐振腔中央时腔体内的电磁场的对称分布。通孔也可以圆柱形、方柱形、圆台形、方形梯台、锥形或其他规则或不规则的形状，或者是与介质本体1的外轮廓共形从而使介质本体1成等厚结构。当然，该凹孔2不一定为通孔，也可以是盲孔，即没有穿透至另一表面的孔。例如，该盲孔可以为与上述通孔的任一种形状相同、只是高度较短的形状，也可以为其他形状如半球形、四面体形等，本文不作限制。在凹孔2的内壁表面上附着有导电层3，导电层3由可以导电的材料构成，优选金属，例如银、铜或金，或者为含有银、铜或金中一种或两种或三种的合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振腔，包括腔体、腔体两端的端口和位于腔体内的谐振子，其特征在于，所述谐振子包括介质本体、开设在所述介质本体表面上的凹孔，所述凹孔内设置有导电材料构成的导电层；所述端口装在所述腔体上并伸入腔体内，且所述端口的末端通过金属杆与谐振子外表面电连接形成直接耦合。

【技术特征摘要】
2012.11.20 CN 201210472427.21.一种谐振腔，包括腔体、腔体两端的端口和位于腔体内的谐振子，其特征在
于，所述谐振子包括介质本体、开设在所述介质本体表面上的凹孔，所述凹孔
内设置有导电材料构成的导电层；所述端口装在所述腔体上并伸入腔体内，
且所述端口的末端通过金属杆与谐振子外表面电连接形成直接耦合。
2.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述导电层直接附着在所述
凹孔内壁上。
3.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述导电层通过连接媒介固
定在所述凹孔内壁的侧面或底面上。
4.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体由介电常数大
于1的材料制成。
5.根据权利要求1所述的谐振子，其特征在于，所述介质本体由陶瓷材料制
成。
6.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述凹孔为盲孔或通孔。
7.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述导电层为金属筒，所述
介质本体为筒状且套设在所述金属筒外。
8.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述导电层覆盖在所述凹孔
内壁的侧面或底面上，或者所述导电层覆盖在凹孔内壁的整个内壁表面上。
9.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述导电层的导电材料为金
属。
10.根据权利要求9所述的谐振腔，其特征在于，所述导电材料为银、铜或金，
或者为含有银、铜或金中一种或两种或三种的合金。
11.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述导电层的导电材料为导
电的非金属。
12.根据权利要求11所述的谐振腔，其特征在于，所述导电材料为导电石墨、
铟锡氧化物或掺铝氧化锌。
13.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述谐振腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘京京，刘若鹏，徐冠雄，任玉海，许宁，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44