小型化的扁平同轴腔体滤波器制造技术

本发明专利技术提出了一种小型化的扁平同轴腔体滤波器，主要解决当前同轴滤波器装配复杂，成本较高及损耗较大的问题。其包括上侧金属盖板(1)、两个馈电结构(2)、中间金属内导体(3)以及下侧金属盖板(4)；两个馈电结构位于上侧金属盖板上，中间金属内导体夹在上侧金属盖板与下侧金属盖板间；上侧金属盖板设有多个上隔板(13)与多个调谐螺钉(12)，中间金属内导体包括两个抽头(32)、多个谐振器(33)及外围固定件(31)，且为一体化结构；下侧金属盖板设有多个下隔板(41)与多个脊金属块(42)，通过上下隔板控制耦合系数，通过脊金属块降低谐振器谐振频率。本发明专利技术低损耗、低成本、体积小、易加工，可用于移动基站系统。

Miniaturized flat coaxial cavity filter

The invention provides a miniaturized flat coaxial cavity filter, which mainly solves the problems of complicated assembly, high cost and large loss of the current coaxial filter. The utility model comprises an upper metal cover plate (1), two feeding structures (2), an intermediate metal inner conductor (3) and a lower metal cover plate (4); two feeding structures are arranged on the upper metal cover plate, and the intermediate metal inner conductor is clamped between the upper metal cover plate and the lower metal cover plate; the upper metal cover plate is provided with a plurality of upper partitions (13) and a plurality of tuning screws (12), and the intermediate metal inner conductor comprises two taps (32) A plurality of resonators (33) and peripheral fixings (31) are integrated; the lower metal cover plate is provided with a plurality of lower diaphragms (41) and a plurality of ridge metal blocks (42), the coupling coefficient is controlled by the upper and lower diaphragms, and the resonant frequency of the resonators is reduced by the ridge metal blocks. The invention has the advantages of low loss, low cost, small volume and easy processing, and can be used for a mobile base station system.

【技术实现步骤摘要】
小型化的扁平同轴腔体滤波器
本专利技术属于射频与微波
，特别涉及一种扁平同轴腔体滤波器，可用于移动基站系统。
技术介绍
随着5G移动通信与多输入多输出MIMO技术的发展，具有体积小、低损耗特点的金属和介质滤波器被越来越多的运用在移动基站中，其设计方法也越来越受到人们的关注。在滤波器理论中，无载Q值反应了滤波器损耗的大小，无载Q值越大则代表滤波器的损耗越小。传统的基站滤波器大都是以同轴型滤波器为主，但是同轴型滤波器的体积过大，而且需要分开加工内外导体，再将所有内导体分别安装进外导体中，导致加工工序复杂，加工完成后需要花费大量时间进行调试，因此同轴型滤波器的成本较高。悬置空气带线滤波器虽然具有扁平化的优势，但中间导体层为悬置的介质基板，导致Q值较低，而且非相邻腔之间的耦合难以控制，难以在基站滤波器中推广应用。2016年蔡辉等人申请的专利“一种同轴腔体滤波器”，专利号为CN206116570U，通过将滤波器壳体分解为单个薄壁腔，提高了生产效率，省掉了厚重的壳体，节约了材料，减少了重量，从而降低了成本。这种同轴型全金属滤波器仍然需要分开加工内外导体，没有从根本上解决同轴型全金属滤波器装配成本高，调试成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提出一种高Q值小型化的扁平同轴腔体滤波器，以减小基站金属同轴腔体滤波器的整体尺寸以及加工复杂度，提高加工精度，降低损耗和成本。本专利技术的技术思路是通过将同轴腔体滤波器的所有内导体使用一体化加工成形的扁平化金属结构加以实现，以减少内导体的加工以及安装难度，从而降低成本，提高精度；通过使用带有金属隔板的两层金属盖板组成外导体，将扁平化金属内导体结构悬置在中间层，提高腔体Q值，从而实现了低损耗的效果；通过采用阶梯阻抗谐振器，且在每个谐振器较宽一侧的下盖板上加脊结构，实现电容加载从而实现滤波器的小型化。根据上述思路，本专利技术提供的高Q值小型化的扁平同轴腔体滤波器，包括上侧金属盖板、两个馈电结构、中间金属内导体以及下侧金属盖板，两个馈电结构位于上侧金属盖板之上，上侧金属盖板与下侧金属盖板之间为空气腔，其特征在于：所述中间金属内导体，包括两个抽头、多个谐振器及外围固定件，两个抽头分别固定在第一个谐振器与最后一个谐振器上，所有谐振器固定在外围固定件上，并通过金属板或介质表面金属化加工成型为扁平状一体化结构，夹在上侧金属盖板与下侧金属盖板之间；所述上侧金属盖板上设有多个上隔板，下侧金属盖板上设有多个下隔板和多个脊金属块，每个上隔板与每个下隔板紧贴对齐，并贯穿在上侧金属盖板与下侧金属盖板之间的空气腔，多个脊金属块位于多个谐振器的下方。作为优选，每个谐振器采用T型阶梯阻抗谐振器，且靠近外围固定件一端的宽度小于另一端的宽度。作为优选，每个上隔板位于多个谐振器中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的上方，每个下隔板，位于多个谐振器中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的下方，用以隔离电场或磁场，控制这两个相邻谐振器之间的耦合系数为正或负。作为优选，多个脊金属块位于多个谐振器较宽一端的正下方，用以降低谐振器的谐振频率，减小谐振器的尺寸。作为优选，所述上侧金属盖板与下侧金属盖板采用金属材料或介质表面金属化制成。本专利技术具有以下技术优点：1.本专利技术的中间扁平化金属内导体采用一体加工成形，且与上、下侧金属盖板表面均采用金属材料或介质表面金属化材料，可减小滤波器的加工复杂度以及介电损耗，从而实现低成本、低损耗的特点。2.本专利技术采用分层组合方式，分别加工上下层的金属盖板以及中间层的扁平一体化金属内导体，然后将金属内导体夹在上下侧的金属盖板之间，易于组装。3.本专利技术在所有谐振器的下方引入位于下侧金属盖板的脊金属块，使脊金属块与每个谐振器之间形成电容加载，从而降低谐振器的谐振频率达到小型化的效果。4.本专利技术在上下层金属盖板之间引入隔板，可灵活控制相邻谐振单元之间耦合系数为正或是为负。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中的上侧金属盖板结构示意图；图3为本专利技术中的中间金属内导体结构示意图；图4为本专利技术中的下侧金属盖板结构示意图；图5为本专利技术中的单个谐振器结构示意图；图6为本专利技术实施例的单个谐振器谐振频率随谐振器与脊金属块间距d变化仿真曲线；图7为本专利技术实施例的单个谐振器无载Q值随谐振器与脊金属块间距d变化仿真曲线；图8为本专利技术实施例的散射参数仿真曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明：参照图1，本实施例包括两个馈电结构2、上侧金属盖板1、下侧金属盖板4以及中间金属内导体3这四个部分，两个馈电结构2位于上侧金属盖板1之上，上侧金属盖板1与下侧金属盖板4之间为空气腔，上侧金属盖板1与下侧金属盖板2采用金属材料或介质表面金属化制成，中间金属内导体3通过金属板或介质表面金属化加工成型为扁平状一体化结构，夹在上侧金属盖板1与下侧金属盖板4之间，上侧金属盖板1、下侧金属盖板4以及中间金属内导体3进行镀银处理。参照图2，上侧金属盖板1，包括有多个上隔板13、两个小孔11以及多个调谐螺钉12，本实例取但不限于上隔板的个数取值为十三，调谐螺钉的个数取值为二十三。参照图3，中间金属内导体3包括两个抽头32、多个谐振器33及外围固定件31，两个抽头32分别固定在第一个谐振器与第十个谐振器上，所有谐振器固定在外围固定件31上，每个谐振器33采用T型阶梯阻抗谐振器，且靠近外围固定件31一端的宽度小于另一端的宽度，本实例取但不限于谐振器的个数取值为十。参照图4，下侧金属盖板4包括有多个下隔板41以及多个脊金属块42，本实例取但不限于下隔板的个数取值为十三，脊金属块的个数取值为十。参照图5，多个脊金属块42位于下侧金属盖板4上，其处于多个谐振器33较宽一端的正下方。两个馈电结构2分别穿过两个小孔11连接到两个抽头32上，多个调谐螺钉12位于多个谐振器33中的每个谐振器较宽一端的上方以及每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的上方，每个上隔板13位于多个谐振器33中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的上方，每个下隔板41位于多个谐振器33中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的下方，每个上隔板13与每个下隔板41紧贴对齐，并贯穿在上侧金属盖板1与下侧金属盖板4之间的空气腔。本实例中，十个调谐螺钉位于十个谐振器较宽一端的上方，十三个调谐螺钉位于十个谐振器中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的上方。十三个上隔板位于十个谐振器中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的上方，十三个下隔板位于十个谐振器中的每相邻两个谐振器较窄一端之间或较宽一端之间的下方，十三个上隔板与十三个下隔板紧贴对齐，并贯穿在上侧金属盖板与下侧金属盖板之间的空气腔。本实例通过使用阶梯阻抗谐振器并进行加脊金属块处理减小电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型化的扁平同轴腔体滤波器，包括上侧金属盖板(1)、两个馈电结构(2)、中间金属内导体(3)以及下侧金属盖板(4)，两个馈电结构(2)位于上侧金属盖板(1)之上，上侧金属盖板(1)与下侧金属盖板(4)之间为空气腔，其特征在于：/n所述中间金属内导体(3)，包括两个抽头(32)、多个谐振器(33)及外围固定件(31)，两个抽头(32)分别固定在第一个谐振器与最后一个谐振器上，所有谐振器固定在外围固定件(31)上，并通过金属板或介质表面金属化加工成型为扁平状一体化结构，夹在上侧金属盖板(1)与下侧金属盖板(4)之间；/n所述上侧金属盖板(1)上设有多个上隔板(13)，下侧金属盖板(4)上设有多个下隔板(41)和多个脊金属块(42)，每个上隔板(13)与每个下隔板(41)紧贴对齐，并贯穿在上侧金属盖板(1)与下侧金属盖板(4)之间的空气腔，多个脊金属块(42)位于多个谐振器(33)的下方。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型化的扁平同轴腔体滤波器，包括上侧金属盖板(1)、两个馈电结构(2)、中间金属内导体(3)以及下侧金属盖板(4)，两个馈电结构(2)位于上侧金属盖板(1)之上，上侧金属盖板(1)与下侧金属盖板(4)之间为空气腔，其特征在于：
所述中间金属内导体(3)，包括两个抽头(32)、多个谐振器(33)及外围固定件(31)，两个抽头(32)分别固定在第一个谐振器与最后一个谐振器上，所有谐振器固定在外围固定件(31)上，并通过金属板或介质表面金属化加工成型为扁平状一体化结构，夹在上侧金属盖板(1)与下侧金属盖板(4)之间；
所述上侧金属盖板(1)上设有多个上隔板(13)，下侧金属盖板(4)上设有多个下隔板(41)和多个脊金属块(42)，每个上隔板(13)与每个下隔板(41)紧贴对齐，并贯穿在上侧金属盖板(1)与下侧金属盖板(4)之间的空气腔，多个脊金属块(42)位于多个谐振器(33)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴边，谢晗宇，段宗金，夏磊，王跃霖，蔡律铭，吴建汪，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，深圳市国人射频通信有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61