一种滤波器结构制造技术

本发明专利技术涉及一种滤波器结构，包括作为下面地的接地板以及作为上面地的盖板；接地板与盖板之间设置有由周期性排针排列而成的排针墙；排针墙底部安装于接地板并电连接，排针墙顶部与盖板之间间隔一段间隙形成人工带隙结构。本发明专利技术通过采用排针工艺的间隙空腔滤波器技术，避免金属间的接触，加工工艺及组装简单、物料成本低。

A filter structure

The invention relates to a filter structure, which includes a ground plate as the ground below and a cover plate as the ground above; a needle row wall arranged periodically between the ground plate and the cover plate; the bottom of the needle row wall is installed on the ground plate and electrically connected, and a gap between the top of the needle row wall and the cover plate forms an artificial bandgap structure. The invention adopts the gap cavity filter technology of needle arrangement process, avoids the contact between metals, has simple processing technology and assembly, and low material cost.

【技术实现步骤摘要】
一种滤波器结构
本专利技术涉及电子元器件领域，尤其是指一种滤波器结构。
技术介绍
在滤波器现实技术中，实现高Q值（品质因数）的技术主要有两种，一种为金属腔体同轴腔结构，另外一种为金属波导滤波器结构。金属腔体同轴腔结构滤波器主要包括：（1）金属同轴谐振杆，起到调节谐振频率的作用；（2）金属同轴谐振腔地面；（3）金属盖板，封闭在腔体上，并以螺钉紧固；（4）金属腔的墙壁；（5）金属盖板上的调试螺钉，用以实现调节谐振频率和谐振腔之间的能量耦合。上述5部分一起联合起来形成一个封闭的谐振腔结构，并通过谐振腔之间的耦合最终形成一个完整的滤波器。波导滤波器方案其实是同轴滤波器的一种变形方案，去掉同轴滤波器中的同轴谐振杆即可获得波导滤波器。同轴滤波器一般应用于射频领域，而波导滤波器则在微波和毫米波领域中使用。随着技术的发展，近些年也有关于间隙波导的结构，该结构分别由金属地面、金属盖板、以及周期性金属柱共同包围而成；周期性金属柱与金属地面接触构成的人工磁导体表面（AMC）或者电磁带隙结构（EBG），此外，周期性金属柱必须与金属盖板之间留有一个小于四分之一波长的间隙，从而构成了一个完整的间隙波导单谐振腔结构。现有技术的前两种滤波器是使用螺钉进行紧固并封闭整个谐振腔，在频率较高的微波和毫米波领域，盖板甚至需要进一步焊接封闭。使用大量的螺钉进行紧固并封闭整个谐振腔在工程上是很复杂的操作，焊接以及紧固螺钉过多造成组装上费时费力、物料繁多，导致成本上升，紧固过程中发生大量的金属间接触，容易引起金属非线性效应，造成微波或者射频信号出现无源互调问题，无源互调是当今通技术信领域最难以解决的技术问题。而现有间隙波导结构，存在加工困难的难题，间隙波导的周期性金属柱在当前的机加工技术下，存在加工周期常长，加工工具和原材料容易被损坏、成本过高等技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种滤波器，避免金属与金属间的接触，减少了大量的组装时间、物料成本以及复杂的机加工工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种滤波器结构，包括作为下面地的接地板以及作为上面地的盖板；接地板与盖板之间设置有由周期性排针排列而成的排针墙；排针墙底部安装于接地板并电连接，排针墙顶部与盖板之间间隔一段间隙形成人工带隙结构。排针墙顶部形成一个人工磁导体表面，排针墙的侧面则形成人工电磁软表面，并对传输中的电磁波形成截至模式，使电磁波无法从中穿透而过；所述排针墙顶部与盖板之间间隔不超过工作波长的四分之一，排针侧面之间的间隙形成所述人工电磁软表面；所述盖板为金属盖板和/或PCB板；排针为金属细棒；接地板与排针通过回流焊工艺连接；接地板为PCB接地板、镀铜或者镀银金属薄板；排针的顶端设置类蘑菇头贴片以减少尺寸。接地板、排针墙及盖板共同围成滤波器的若干谐振腔，并将滤波器结构分隔形成若干个滤波器；每个滤波器中设置一对接地馈电探针，接地馈电探针对滤波器进行耦合馈电，且通过电容耦合方式将滤波器的能量传导至滤波器外部；谐振腔内设置有谐振柱；滤波器内设置耦合增强块；若干个滤波器中相邻的两个滤波器内各设置一根探针构成一对对称探针，所述一对对称探针在滤波器内形成对称零点；滤波器结构还包括排针座，所述排针墙的周期性排针由排针座连接成整体。所述滤波器顶部设置输入输出PCB；接地馈电探针底部电连接于接地板而接地，顶部与输入输出PCB电连接；输入输出PCB装配于盖板的顶部外侧，接地馈电探针顶端穿过盖板以及输入输出PCB上设置的过孔；所述输入输出PCB上设置有与外部电连接的输入输出接头，输入输出接头通过微带线与接地馈电探针顶端电连接；所述一对接地馈电探针分别位于第一个谐振腔和最后一个谐振腔，将第一个和最后一个谐振腔的信号通过电容耦合方式传输至输入输出PCB与外界连接；谐振腔之间相互耦合；耦合增强块安装于接地板且与接地板电连接；谐振柱安装于接地板且与接地板电连接；所述耦合增强块设置于相邻谐振腔之间；对称探针的两根探针分别设置于两相邻滤波器各自的第一谐振腔与最后一个谐振腔之间实现对称零点；每个谐振腔中心设置一个谐振柱。所述耦合增强块包括水平片状本体，水平片状本体的两侧向下垂直地设置引脚；对称探针为T型PCB结构，其中有电作用的部分位于T型结构的顶部，无电作用的部分则位于底部，底部向下延伸形成引脚，PCB结构的顶部与底部的引脚之间没有电连接；对称探针为竖直片状；接地馈电探针包括直立本体，直立本体为竖直片状，直立本体向上延伸形成上引脚穿过盖板连接于输入输出PCB，向下延伸形成接地引脚；耦合增强块的引脚、对称探针的引脚、接地馈电探针的接地引脚焊接于接地板。耦合增强块水平片状本体向下垂直延伸形成三条引脚，包括自水平片状本体同一侧的两端向下延伸形成一对相对的引脚以及相对的另一侧中部向下垂直延伸形成第三条引脚，引脚设置为台阶状；对称探针向下延伸的引脚为阶梯状；馈电探针的直立本体向上延伸形成台阶状上引脚，上引脚穿过盖板后插入输入输出PCB上设置的过孔并焊接于输入输出PCB；馈电探针本体底部设置三条接地引脚，包括中间向下延伸形成一条较窄的中间引脚，本体两侧侧向垂直地形成一对左右引脚，接地引脚为台阶状；同一滤波器内设置多个耦合增强块，各耦合增强块设置有一对引脚的一侧相对；接地板上设置过孔，耦合增强块的引脚、对称探针的引脚、接地馈电探针的接地引脚插入对应的过孔并焊接于接地板。滤波器结构还包括作为中间地的外腔体，接地板及盖板分别紧固在外腔体的底部和顶部；外腔体内壁竖直地设置若干螺钉槽，紧固螺钉穿过接地板并向上穿入螺钉槽的下段而紧固，紧固螺钉穿过盖板向下穿入螺钉槽的上段而紧固，所述外腔体内壁还设置有竖直筋；盖板上安装若干调整滤波器谐振频率和谐振腔之间的耦合的调试螺钉，调试螺钉穿过盖板并向下伸入谐振腔内；所述调试螺钉底端位于耦合增强块、对称探针和谐振柱上方；排针座安装于外腔体内，且由外腔体内壁的竖直筋抵紧固定。排针墙、接地馈电探针、耦合增强块、对称探针以及谐振柱焊接至接地板中形成滤波器结构的核心部分；输入输出接头焊接至输入输出PCB中形成输入输出PCB整体，输入输出PCB整体连同调试螺钉装配至盖板上形成盖板整体；由紧固螺钉分别将滤波器的核心部分、盖板整体与外腔体接触地紧固在一起，并将输入输出PCB与滤波器核心部分中的馈电探针焊接在一起形成滤波器结构；调试螺钉借助金属垫片以及紧固螺母紧固于盖板。排针座是非导电的介质材料制成的连接结构；排针墙压入排针座从而将周期性排针连接成整体结构；排针座上设置有穿孔，每根排针穿过一个所述穿孔而固连；接地板上设置金属化过孔，金属化过孔与周期性排针和／或排针座上的穿孔对应设置，每根排针穿过排针座上的穿孔后其底端插入一个金属化过孔并焊接于接地板；每个滤波器内，排针墙包括位于四周的排针环形阵列以及位于滤波器中心的排针分隔阵列，排针分隔阵列将一个滤波器分隔成若干谐振腔；两相邻滤波器以排针环形阵列的一侧边并列相邻。分隔阵列包括若干横排和竖排排针交叉排列而成的排针十字交叉阵列；自环形阵列一侧边、与所述竖排排针对齐地，所述周期性排针还排列形成一段延伸的竖排阵列，延伸的竖排阵列与十字交叉阵列的竖排排针间隔一段间隙，所述一对对称探针之一横向地安装于所述间隙；所述十字交叉的排针阵列将每个滤波器分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波器结构，包括作为下面地的接地板以及作为上面地的盖板；其特征在于：接地板与盖板之间设置有由周期性排针排列而成的排针墙；排针墙底部安装于接地板并电连接，排针墙顶部与盖板之间间隔一段间隙形成人工带隙结构。

【技术特征摘要】
1.一种滤波器结构，包括作为下面地的接地板以及作为上面地的盖板；其特征在于：接地板与盖板之间设置有由周期性排针排列而成的排针墙；排针墙底部安装于接地板并电连接，排针墙顶部与盖板之间间隔一段间隙形成人工带隙结构。2.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于：排针墙顶部形成一个人工磁导体表面，排针墙的侧面则形成人工电磁软表面，并对传输中的电磁波形成截至模式，使电磁波无法从中穿透而过；所述排针墙顶部与盖板之间间隔不超过工作波长的四分之一，排针侧面之间的间隙形成所述人工电磁软表面；所述盖板为金属盖板和/或PCB板；排针为金属细棒；接地板与排针通过回流焊工艺连接；接地板为PCB接地板、镀铜或者镀银金属薄板；排针的顶端设置类蘑菇头贴片以减少尺寸。3.如权利要求1所述的滤波器结构，其特征在于：接地板、排针墙及盖板共同围成滤波器的若干谐振腔，并将滤波器结构分隔形成若干个滤波器；每个滤波器中设置一对接地馈电探针，接地馈电探针对滤波器进行耦合馈电，且通过电容耦合方式将滤波器的能量传导至滤波器外部；谐振腔内设置有谐振柱；滤波器内设置耦合增强块；若干个滤波器中相邻的两个滤波器内各设置一根探针构成一对对称探针，所述一对对称探针在滤波器内形成对称零点；滤波器结构还包括排针座，所述排针墙的周期性排针由排针座连接成整体。4.如权利要求3所述的滤波器结构，其特征在于：滤波器顶部设置输入输出PCB；接地馈电探针底部电连接于接地板而接地，顶部与输入输出PCB电连接；输入输出PCB装配于盖板的顶部外侧，接地馈电探针顶端穿过盖板以及输入输出PCB上设置的过孔；所述输入输出PCB上设置有与外部电连接的输入输出接头，输入输出接头通过微带线与接地馈电探针顶端电连接；所述一对接地馈电探针分别位于第一个谐振腔和最后一个谐振腔，将第一个和最后一个谐振腔的信号通过电容耦合方式传输至输入输出PCB与外界连接；谐振腔之间相互耦合；耦合增强块安装于接地板且与接地板电连接；谐振柱安装于接地板且与接地板电连接；所述耦合增强块设置于相邻谐振腔之间；对称探针的两根探针分别设置于两相邻滤波器各自的第一谐振腔与最后一个谐振腔之间实现对称零点；每个谐振腔中心设置一个谐振柱。5.如权利要求4所述的滤波器结构，其特征在于：所述耦合增强块包括水平片状本体，水平片状本体的两侧向下垂直地设置引脚；对称探针为T型PCB结构，其中有电作用的部分位于T型结构的顶部，无电作用的部分则位于底部，底部向下延伸形成引脚，PCB结构的顶部与底部的引脚之间没有电连接；对称探针为竖直片状；接地馈电探针包括直立本体，直立本体为竖直片状，直立本体向上延伸形成上引脚穿过盖板连接于输入输出PCB，向下延伸形成接地引脚；耦合增强块的引脚、对称探针的引脚、接地馈电探针的接地引脚焊接于接地板。6.如权利要求5所述的滤波器结构，其特征在于：耦合增强块水平片状本体向下垂直延伸形成三条引脚，包括自水平片状本体同一侧的两端向下延伸形成一对相对的引脚以及相对的另一侧中部向下垂直延伸形成第三条引脚，引脚设置为台阶状；对称探针向下延伸的引脚为阶梯状；馈电探针的直立本体向上延伸形成台阶状上引脚，上引脚穿过盖板后插入输入输出PCB上设置的过孔并焊接于输入输出PCB；馈电探针本体底部设置三条接地引脚，包括中间向下延伸形成一条较窄的中间引脚，本体两侧侧向垂直地形成一对左右引脚，接地引脚为台阶状；同一滤波器内设置多个耦合增强块，各耦合增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏华峰，张利鹏，陈开宏，王照，何丽娥，陈馥汇，
申请(专利权)人：深圳鲲鹏无限科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44