用于评估滤波器本体的方法和系统以及用于制造空腔滤波器的方法技术方案

本申请公开了一种用于评估空腔滤波器的下部滤波器部件(2)的方法和系统(13)，该空腔滤波器包括底部板，壁部分和至少一个谐振元件从该底部板沿向上方向延伸，其中，该方法包括：‑使用激光扫描组件(14)来扫描下部滤波器部件，以便收集与下部滤波器部件的形状和尺寸相关的数据，‑使得收集的数据与参考数据进行比较，以便确定该下部滤波器部件是否满足预定的质量要求。用于制造空腔滤波器的方法包括在装配空腔滤波器之前评估下部滤波器部件的滤波器本体，其中，装配空腔滤波器的步骤只有在滤波器本体满足预定质量要求时才执行。

Method and system for evaluating filter body and method for manufacturing cavity filter

The present application discloses a method and system (13) for evaluating a lower filter component (2) of a cavity filter, which comprises a bottom plate, a wall portion and at least one resonant element extending upward from the bottom plate, wherein the method includes: (1) scanning the lower filter component using a laser scanning component (14) for collecting and forming the lower filter component. The data related to shape and size make the collected data compare with the reference data in order to determine whether the lower filter component meets the predetermined quality requirements. The method for manufacturing a cavity filter includes evaluating the filter body of the lower filter component before assembling the cavity filter, in which the step of assembling the cavity filter is performed only when the filter body meets the predetermined quality requirements.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估滤波器本体的方法和系统以及用于制造空腔滤波器的方法
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于评估空腔滤波器的下部滤波器部件的方法、根据权利要求9的前序部分的用于制造空腔滤波器的方法以及根据权利要求14的前序部分所述的用于评估空腔滤波器的下部滤波器部件的系统。
技术介绍
空腔滤波器是通常用于例如电信领域的谐振器滤波器，它们在发射信号功率相对较高时特别有利。空腔滤波器广泛用于40MHz和更高的频率，例如在从1GHz直至大约40GHz的微波频率范围内。空腔滤波器通常包括下部滤波器部件，该下部滤波器部件有底部板，确定空腔和多个谐振元件的壁部分沿向上方向从该底部板伸出。它还包括上部滤波器部件(即滤波器盖)以及内部和外部滤波器部件，该内部和外部滤波器部件包括调谐元件和耦合元件，用于调节在例如谐振元件之间的电感和电容耦合。在空腔滤波器的制造中，滤波器本体通常由滤波器本体坯料来加工，以便获得具有传导表面和底部板的滤波器本体，壁部分和谐振元件从该底部板伸出。滤波器本体和内部部件(例如用于调节在谐振元件和上部滤波器部件之间的电容耦合的交叉耦合元件和电容耦合元件)装配形成下部滤波器部件。然后，下部滤波器部件，上部滤波器部件和包括调谐元件的外部滤波器部件进行装配，从而获得空腔滤波器。装配后，使用调谐元件来调谐该空腔滤波器。不过，调谐过程相对耗费时间，特别是对于具有多个谐振元件和交叉耦合的复合空腔滤波器，因此在生产过程中存在瓶颈。通常，复合滤波器具有超过八个的谐振元件，并可能需要超过40分钟来人工微调。在由调谐技术人员进行微调时，使用矢量网络分析仪(VNA)。VNA显示实时频域扫描。调谐技术人员迭代地调节谐振元件的频率和在谐振元件之间的耦合，以便满足滤波器规范。在空腔滤波器的调谐处理过程中经常产生的问题是，要调谐的制造空腔滤波器不满足根据指定设计图的质量要求。这样的空腔滤波器不能被调谐至完全性能，因此必须被丢弃，这在时间、劳力和材料方面都很昂贵。为了保证在空腔滤波器中使用的滤波器本体满足某些预定的质量要求，通常从一批滤波器本体中捡取样品，并机械测量该样品的尺寸。不过这相当耗费时间，因此只能用于有限数量的样品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决上述问题的方案，从而减少或消除装配的空腔滤波器不符合设计图的前提条件和因此不能合适调谐的危险。根据本专利技术的第一方面，该目的通过最初定义的方法来实现，该方法包括以下步骤：-使用激光扫描组件来扫描下部滤波器部件，以便收集与下部滤波器部件的形状和尺寸相关的数据，-将收集的数据与参考数据进行比较，以便确定下部滤波器部件是否满足预定的质量要求。因此，通过使用激光扫描组件来扫描下部滤波器部件，在装配空腔滤波器和开始空腔滤波器的微调之前评估下部滤波器部件和相对于设计图进行验证。这样节省了大量的时间和劳力，因为它将防止在不满足质量要求的空腔滤波器上进行调谐尝试。激光扫描能够非常精确地确定下部滤波器部件的形状和尺寸，例如谐振元件以及外部和内部壁部分的形状和尺寸。通过与参考数据比较，能够非常准确地确定是否满足预定的质量要求，或者下部滤波器部件与这些要求相差多少以及必须进行哪些修改以便达到质量要求。优选是，扫描的下部滤波器部件是滤波器本体，即形成为单件的本体，包括底部板、谐振元件和壁部分。下部滤波器部件还可以包括滤波器本体和安装于其上的内部滤波器部件，在这种情况下，激光扫描主要用于评估部件是否在预定的公差界限内正确地安装。下部滤波器部件包括底部板，壁部分和至少一个谐振元件从该底部板伸出。最通常但并不必须，谐振元件有纵向轴线，该纵向轴线沿向上方向垂直于底部板延伸。不过，谐振元件也可以相对于底部板不同地定向。例如，它可以定向成纵向轴线平行于底部板沿侧向方向延伸。与评估滤波器本体的已知方法相比，所提出的方法非常快，因此能够用于评估在批次内的所有制造的滤波器本体，而不仅仅是少数样品。通常，关键尺寸可以在几分钟内确定。用于比较的参考数据能够是可从CAD/CAM(计算机辅助设计和计算机辅助制造)数据文件获得的数据，和/或来自“黄金单元”(即满足所有质量要求的空腔滤波器)的在前激光扫描的存储数据。激光扫描组件能够设置成基于例如三角测量，二维三角测量或共焦原理来收集数据。优选地，从目标(即下部滤波器部件)反射的激光用于特征的测量和识别。在使得收集的数据与参考数据进行比较之前，优选是将测量的激光数据数字化成点云数据。这涉及将所有的测量激光数据转换成共同的坐标系，这方便与参考数据进行比较。根据本专利技术该方面的一个实施例，使得收集的数据与参考数据进行比较的步骤包括识别在收集的数据内的预定形状，并将与和所述形状相关联的尺寸相关的收集数据与相应的参考数据进行比较。因此，能够很容易地识别和评估在空腔滤波器内的重要特征，例如谐振元件以及影响在谐振元件之间的耦合的拓扑特征。这可以减少用于评估的数据总量，因为在比较中能够忽略不重要的特征。使用该方法，能够以低至±5μm的精度来识别特征。根据本专利技术该方面的一个实施例，当与和所述预定形状相关联的尺寸相关的收集数据与相应的参考数据的偏差不超过预定阈值量时，认为满足预定的质量要求。这是确定是否满足质量要求的高效方法。根据本专利技术该方面的一个实施例，所述预定形状选择为使得与至少一个谐振元件的外部尺寸相关的收集数据与相应的参考数据进行比较。谐振元件的外部尺寸对于空腔滤波器的功能很重要，因此有利于评估。根据本专利技术该方面的一个实施例，下部滤波器部件包括至少两个谐振元件，且所述预定形状选择为使得与影响在谐振元件之间的耦合的拓扑特征的尺寸相关的收集数据与相应的参考数据进行比较。这种拓扑特征能够是例如减少在电相邻谐振元件之间的磁和/或电耦合的去耦壁，或者用于在并不电相邻的谐振元件之间的电容交叉耦合的特征。通常，下部滤波器部件包括至少八个谐振元件和至少一个交叉耦合元件。根据本专利技术的一个实施例，扫描下部滤波器部件的步骤使用蓝色激光器来执行。通过蓝色激光器，即在360-480nm的波长范围内操作的激光器，二次反射的量减少，从而减少了噪声问题。这样，不需要用炭黑或类似物来预处理下部滤波器部件以便减少反射。与例如红色激光器相比，能够提高测量精度。根据本专利技术该方面的一个实施例，激光扫描组件包括至少两个激光源。通常，具有扩展成光带的两个激光束的二维三角测量技术能够用于精确地确定尺寸和形状。根据本专利技术该方面的一个实施例，使用激光扫描组件来扫描下部滤波器部件的步骤包括使得下部滤波器部件和激光器扫描组件中的一个相对于下部滤波器部件和激光扫描组件中另一个沿三个方向运动。因此能够很容易地扫描整个下部滤波器部件。根据本专利技术的另一方面，上述目的通过用于制造空腔滤波器的最初定义的方法来实现的，该方法包括以下步骤：-提供滤波器坯料；-处理滤波器本体坯料，以便获得具有底部板的滤波器本体，壁部分和至少一个谐振元件从该底部板伸出；-提供上部滤波器部件以及内部和外部滤波器部件；-通过将内部滤波器部件和上部滤波器部件安装至滤波器本体上以及然后安装外部滤波器部件而装配该空腔滤波器，其中，该方法还包括以下步骤：-在装配空腔滤波器之前，使用激光扫描组件来扫描滤波器本体，以便收集与滤波器本体的形状和尺寸相关的数据，-使得收集的数据与参考数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估空腔滤波器(1)的下部滤波器部件(2)的方法，所述下部滤波器部件(2)包括底部板(4)，壁部分(6、7)和至少一个谐振元件(5)从所述底部板延伸，其特征在于：所述方法包括以下步骤：‑使用激光扫描组件(14)来扫描下部滤波器部件(2)，以便收集与所述下部滤波器部件(2)的形状和尺寸相关的数据，‑使得收集的数据与参考数据进行比较，以便确定下部滤波器部件(2)是否满足预定的质量要求。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 SE 1650899-61.一种用于评估空腔滤波器(1)的下部滤波器部件(2)的方法，所述下部滤波器部件(2)包括底部板(4)，壁部分(6、7)和至少一个谐振元件(5)从所述底部板延伸，其特征在于：所述方法包括以下步骤：-使用激光扫描组件(14)来扫描下部滤波器部件(2)，以便收集与所述下部滤波器部件(2)的形状和尺寸相关的数据，-使得收集的数据与参考数据进行比较，以便确定下部滤波器部件(2)是否满足预定的质量要求。2.根据权利要求1所述的方法，其中：使得收集的数据与参考数据进行比较的步骤包括识别在收集数据内的预定形状，并使得与和所述预定形状相关联的尺寸相关的收集数据与相应的参考数据进行比较。3.根据权利要求2所述的方法，其中：如果与和所述预定形状相关联的尺寸相关的收集数据与相应参考数据偏差不超过预定阈值量，则认为满足预定的质量要求。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中：所述预定形状选择为使得与所述至少一个谐振元件(5)的外部尺寸相关的收集数据与相应的参考数据进行比较。5.根据权利要求2-4中任意一项所述的方法，其中：下部滤波器部件(2)包括至少两个谐振元件(5)，所述预定形状选择为使得与影响谐振元件(5)之间的耦合的拓扑特征的尺寸相关的收集数据与相应的参考数据进行比较。6.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中：扫描下部滤波器部件(2)的步骤使用蓝色激光来执行。7.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中：激光扫描组件(14)包括至少两个激光源。8.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中：使用激光扫描组件(14)来扫描下部滤波器部件(2)的步骤包括使得下部滤波器部件(2)和激光扫描组件(14)中的一个相对于所述下部滤波器部件(2)和激光扫描组件(14)中的另一个沿三个方向运动。9.一种用于制造空腔滤波器(1)的方法，包括以下步骤：-提供滤波器本体坯料；-处理滤波器本体坯料，以便获得具有底部板(4)的滤波器本体(3)，壁部分(6、7)和至少一个谐振元件(5)从所述底部板延伸；-提供上部滤波器部件(8)以及内部滤波器部件和外部滤波器部件；-通过将内部滤波器部件(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·亚当姆逊，L·霍尔姆伦德，
申请(专利权)人：辛特罗尼克股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE