滤波器组件调谐方法技术

本发明专利技术涉及滤波器组件调谐方法。针对用作用于要调谐的滤波器组件的参考的限定滤波器组件计算目标模态频率。限定滤波器组件具有谐振模态，每个具有可以经由滤波器组件的参数的物理调节而调谐到对应目标模态频率的模态频率。调谐方程通过经由斜率矩阵使模态频率的改变与参数中的对应物理调节线性地相关并且通过使用斜率矩阵的逆作为调谐方程的一部分来形成。针对要调谐的滤波器组件执行调谐过程，包括：使用调谐方程来确定用于滤波器组件的参数的调节信息，以朝向在对应容差内满足用于谐振模态的对应目标模态频率而调节滤波器组件的测量模态频率；以及输出用于参数的物理调节的所确定调节信息。

Filter component tuning method

The invention relates to a method of tuning the filter component. The modal frequency of the target is calculated for a defined filter component that acts as a reference to the filter component to be tuned. The limited filter assembly has resonant modes, each with modal frequencies tuned to physical frequencies corresponding to the modal frequencies of the filter components. The tuning equation is linearly related to the change of modal frequency through the slope matrix and the corresponding physical adjustment in the parameters, and is formed by using the inverse of the slope matrix as part of the tuning equation. The filter assembly to tuning tuning process, including: to determine the parameters for the adjustment of the filter assembly information using tuning equation, to meet the corresponding tolerance towards the corresponding target for modal frequency resonance mode measurement modal frequency adjusting filter module; and the output for physical parameter adjustment determined by adjusting information.

【技术实现步骤摘要】
滤波器组件调谐方法
本专利技术大体上涉及滤波器组件，并且更具体地，涉及一种用于调谐滤波器组件的方法。
技术介绍
本部分旨在为下面公开的本专利技术提供背景或上下文。本文的描述可以包括可以继续的概念，但不一定是先前构思、实现或描述的概念。因此，除非本文另有明确指出，否则本部分中描述的内容不属于针对本申请中的描述的现有技术，并且不通过在本部分中的包括而被认为是现有技术。滤波器由许多谐振(resonate)结构和能量耦合结构构成，其被布置为在它们与输入和输出端口之间交换RF能量。这些谐振器彼此以及与输入/输出端口的互连的模式、这些互连的强度和谐振器的谐振频率确定滤波器的响应。在针对滤波器的设计过程期间，部件的布置、部件由其制成的材料和部件的精确尺寸被确定成使得如此构成的理想滤波器将执行所期望的滤波功能。如果可以制造确切符合该设计的物理滤波器，则所得到的滤波器将如由设计人员所意图的那样执行。然而，在实践中，材料和部件两者的制造的精度和准确度都受到限制，并且这导致谐振频率和耦合强度中的误差，这继而使得滤波器响应与由理想滤波器模型所预测的响应不同。通常，与理想响应的该偏离是足够大的，而使滤波器超出其可接受的规格。因此，期望在滤波器设计中包括调节谐振器频率和耦合的一些方式以使滤波器响应在所需的规格内。实现这一点的常见方式是包括调谐螺钉或诸如本领域中公知的其他设备。通常在小型陶瓷单块滤波器中使用的替代方式是移除这些滤波器外部上的所选的金属化部分并且也可能地移除陶瓷的部分，以完成调谐。大多数滤波器被制造为完整的单元，然后在整个滤波器上执行调谐过程。由于滤波器上的许多调节彼此强烈地互相作用，所以调谐过程通常相当复杂，并且需要熟练的操作者。一种替代的调谐方法是构建单独的谐振器部件，将它们单独地调谐到针对单独的部件从理想滤波器模型所计算的规格，然后将它们组装成最终滤波器。由于与完整组装的滤波器相比，单独的部件是简单的，所以也可以使得用于这些单独部件的调谐过程非常简单。这最小化针对熟练操作者调谐滤波器的需要。该过程还提供了减少或完全消除组装滤波器的调谐过程的益处。在许多情况下，仅调节谐振器部件的谐振频率是足够的，这是因为制造精度和准确度足够好以使耦合强度在所需范围内以允许组装的滤波器性能在规格内。在这样的情况下，单独的频率调节是调谐单独部件所需的全部。为了允许单独部件的预调谐，需要测量频率的方法和调节频率的方法两者。调谐方法可以包括作为谐振器的一部分包括的调谐设备或结构的操纵，诸如调谐螺钉或可变形的金属部件。替代地，方法可以包括在谐振器上执行的操作，诸如从所选区域移除材料。该方法还可以包括这些或可以改变谐振器部件的谐振频率的任何其他方式或过程的组合。调谐物理调节(通常更简单地缩写为“调节”)然后可以被限定为调谐结构的一个或多个操纵和/或使得一个或多个谐振频率改变的一个或多个操作。例如，这样的物理调节包括但不限于从表面/面移除材料、钻孔、调节螺钉、和/或使材料凹陷。在其中部件包括多模谐振器的情况下，部件的调谐方法将需要能够独立地调节谐振器的若干模态(mode)的谐振频率。例如，如果多模谐振器具有需要独立调节的三个模态，则将需要至少三个独立的调谐调节。关于多模谐振器的常见情况是单独的调节使得模态频率中的多于一个改变。因此，在单个模态中的频率改变和单个调节之间不存在一一对应。允许多模部分易于调谐所需要的是计算所需调节以实现模态频率组中所需变化的方法。
技术实现思路
该部分包含可能实现的示例，并且不意味着限制。在示例性实施例中公开了一种方法。该方法包括针对限定滤波器组件计算一个或多个目标模态频率，所述限定滤波器组件用作用于随后要调谐的滤波器组件的参考。限定滤波器组件具有一个或多个谐振模态，其每个具有可以经由与滤波器组件相关联的一个或多个参数的物理调节而调谐到对应目标模态频率的模态频率。该方法包括至少通过经由斜率矩阵使一个或多个模态频率的改变与一个或多个参数中的对应物理调节线性地相关并且通过使用所述斜率矩阵的逆作为调谐方程的一部分来形成调谐方程。该方法包括针对要调谐的滤波器组件执行调谐过程。该调谐过程包括：至少使用所述调谐方程来确定用于滤波器组件的一个或多个参数中的至少一个的调节信息，以朝向在对应容差内满足用于对应谐振模态的对应目标模态频率而调节滤波器组件的一个或多个测量模态频率中的每个；以及输出用于至少一个参数的所确定的调节信息，以用于所述至少一个参数的物理调节。在另一示例中，公开了另一种方法。该方法包括使用调谐方程来执行调谐过程。调谐方程先前已经形成，并且经由斜率矩阵使用于限定滤波器组件的一个或多个模态频率的改变与限定滤波器组件的一个或多个参数中的对应物理调节线性地相关。滤波器组件的一个或多个谐振模态中的每个可以经由所述一个或多个参数的物理调节而调谐到对应目标模态频率。执行调谐过程包括：物理地调节要调谐的滤波器组件的一个或多个参数中的至少一个，直到要调谐的滤波器组件的经调谐版本具有在对应容差内满足用于对应谐振模态的对应目标频率的一组一个或多个测量模态频率中的每个。附图说明在附图图中：图1是例如被用于图11和12以及到处描述的方法的滤波器组件的示例；图2包括图2A和2B两者，图2图示了附接有测试结构和传输线的图1的滤波器组件，其中图2A图示了附接到滤波器组件的面的测试结构和连接到测试结构的传输线，并且其中图2B图示了在其上附接测试结构的滤波器组件的面；图3包括图3A、3B和3C，图3图示了用于立方形谐振器的X(图3A)模态、Y(图3B)模态和Z(图3C)模态的电场和磁场；图4包括图4A-4K，图4A、4C、4E、4G和4I分别指示用于X模态、Y模态、Z模态、X21模态和X12模态的电(E)场，图4B、4D、4F、4H和4J分别指示用于X模态、Y模态、Z模态、X21模态和X12模态的磁(H)场，并且图4K图示了图4A-4J的平面取向；图5包括图5A和5B，图5图示了用于具有45度桥(图5A)和37度桥(图5B)的立方体的S参数(以dB对频率)；图6图示了具有移除的区域的圆柱形谐振器；图7图示了具有移除的区域的球形谐振器；图8、9和10分别图示了用于长方体、球体和圆柱体的可能的调节孔位置；图11包括图11A和11B，图11图示了根据示例性实施例的用于形成调谐方程的过程；图12包括图12A和12B，图12图示了根据示例性实施例的用于执行调谐过程的过程；以及图13A、13B和13C分别表示图11和图12的方法中的X、Y和Z方向上的可能的物理调节，并且图13D示出了图11和12的方法中的X、Y和Z方向上的多个物理调节。具体实施方式词语“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相比于其他实施例优选或有利。在本具体实施方式中描述的所有实施例是为了使得本领域技术人员能够制造或使用本专利技术而不是限制由权利要求限定的本专利技术的范围而提供的示例性实施例。如上文部分地描述的，对滤波器的单独的分离的谐振组件执行调谐操作所需要的是计算分离的组件的期望目标频率、测量组件的实际谐振频率、然后对组件执行物理调节以使其实际频率与目标频率一致的能力。一旦这被完成到对于从这些调谐组件所组装的滤波器具有在规格内的响应所需的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：针对限定滤波器组件计算一个或多个目标模态频率，所述限定滤波器组件用作用于随后要调谐的滤波器组件的参考，其中限定滤波器组件具有一个或多个谐振模态，其每个具有可经由与滤波器组件相关联的一个或多个参数的物理调节而调谐到对应目标模态频率的模态频率；至少通过经由斜率矩阵使一个或多个模态频率的改变与一个或多个参数中的对应物理调节线性地相关并且通过使用所述斜率矩阵的逆作为调谐方程的一部分来形成调谐方程；以及针对要调谐的滤波器组件，执行调谐过程，其包括：至少使用所述调谐方程来确定用于滤波器组件的一个或多个参数中的至少一个的调节信息，以朝向在对应容差内满足用于对应谐振模态的对应目标模态频率而调节滤波器组件的一个或多个测量模态频率中的每个；以及输出用于至少一个参数的所确定的调节信息，以用于所述至少一个参数的物理调节。

【技术特征摘要】
2016.08.03 US 15/2271691.一种方法，包括：针对限定滤波器组件计算一个或多个目标模态频率，所述限定滤波器组件用作用于随后要调谐的滤波器组件的参考，其中限定滤波器组件具有一个或多个谐振模态，其每个具有可经由与滤波器组件相关联的一个或多个参数的物理调节而调谐到对应目标模态频率的模态频率；至少通过经由斜率矩阵使一个或多个模态频率的改变与一个或多个参数中的对应物理调节线性地相关并且通过使用所述斜率矩阵的逆作为调谐方程的一部分来形成调谐方程；以及针对要调谐的滤波器组件，执行调谐过程，其包括：至少使用所述调谐方程来确定用于滤波器组件的一个或多个参数中的至少一个的调节信息，以朝向在对应容差内满足用于对应谐振模态的对应目标模态频率而调节滤波器组件的一个或多个测量模态频率中的每个；以及输出用于至少一个参数的所确定的调节信息，以用于所述至少一个参数的物理调节。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述调谐过程还包括：执行所述至少一个参数的物理调节。3.根据权利要求1所述的方法，其中：一个或多个参数中的至少一个对应于可逆的物理调节；限定滤波器组件具有限定物理结构，其中至少一个参数对应于具有设计尺寸的这些物理调节；以及要调谐的滤波器组件已经被制造成具有限定物理结构和对应的设计尺寸。4.根据权利要求1所述的方法，其中：一个或多个参数中的至少一个对应于不可逆的物理调节；限定滤波器组件具有限定物理结构，其中至少一个参数对应于具有设计尺寸的这些物理调节；以及要调谐的滤波器组件已经被制造成具有限定物理结构，但是具有从对应的设计尺寸修改以引起与将在不可逆物理调节操作期间出现的调节相反的调节的一个或多个尺寸。5.根据权利要求1所述的方法，其中：计算还包括计算包括附接的测试结构的限定滤波器组件的一个或多个目标模态频率；以及所述方法还包括使用附接到要调谐的滤波器组件的测试结构来测量一个或多个测量模态频率。6.根据权利要求1所述的方法，其中：确定调节信息包括：从一个或多个测量模态频率减去一个或多个目标模态频率以获得模态频率误差的矢量；通过将逆斜率矩阵乘以模态频率误差的矢量以创建结果并对结果进行求反来计算对于调谐要调谐的滤波器组件所需的对应参数中的一个或多个物理调节；以及输出还包括输出所计算的一个或多个物理调节以用于对应参数的物理调节。7.根据权利要求1所述的方法，其中执行调谐过程包括使用调谐方程来执行调谐过程，以物理地调节要调谐的滤波器组件的一个或多个参数中的至少一个，直到要调谐的滤波器组件的经调谐版本具有在对应容差内满足用于一个谐振模态的对应目标模态频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：S库珀，D亨德里，
申请(专利权)人：诺基亚通信公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI