專利名稱：諧振器、濾波器、天線共用器以及通信裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于微波帶或者毫米波帶的通信設施中的基站諧振器、濾波器、天線共用器以及通信裝置。
圖6和圖7示出了以往的諧振器。圖6表示以往的諧振器的分解立體圖。圖7表示沿著圖6中Y-Y線的剖視圖。
如圖6和圖7所示，以往的諧振器110包括由主體單元111a和蓋部單元111b組成的用作諧振空間的殼體111，具有一端與殼體主體單元111a的內底中央連接的圓柱狀的內部導體112，從殼體蓋部單元111b插入到殼體111中的螺絲113，和用作固定螺絲113的固定構件的螺母114。這里，螺絲113通過變化其插入位置，變化螺絲113與內部導體112的一端之間的電容，用于變化諧振器110的諧振頻率。
一般地，因為在高功率場合使用這種基站諧振器110，所以在使用中會產生大量的熱。因此，用雖然價格高但是線性膨脹系數(shù)(溫度膨脹系數(shù))非常小的殷鋼等，構成殼體111、內部導體112和螺絲113，使得例如諧振頻率特性不會由于因溫度變化而引起的螺絲113的位置變化或者殼體111的大小或者形狀規(guī)定的諧振器空間自體的變化而變化?；蛘哂闪畠r的例如鋁材料構成殼體111，用與殼體不同的線性膨脹系數(shù)的材料構成內部導體112和螺絲113。這種場合，內部導體112和螺絲113的材料選擇合適的材料，以抵消由于短期溫度變化引起的由殼體111構成的諧振空間變化而造成的諧振頻率的任何變化。另一方面，用通常使用的廉價的鐵做成用于固定螺絲113的螺母114。
如前所述，以往的諧振器的殼體和螺絲用例如殷鋼的金屬做成，固定螺絲的螺母用例如鐵的金屬做成。但是，當由于從諧振器自體產生的熱引起的長期的溫度周期變化，或者使用中外部環(huán)境的變化時，由于殼體的線性膨脹系數(shù)與螺母的線性膨脹系數(shù)不同或者螺絲與螺母之間的不同，使殼體施加在螺絲上的力與螺母施加在螺絲上的力之間產生不同。這種力的不同使螺絲松動。由于這種松動使螺絲的位置變化，所以會有諧振頻率隨著時間劣化的問題。
在制造諧振器中，為了保證諧振器特性的可靠性，通常在高溫下需要進行老化處理。但是，即使調整螺絲插入位置后用螺母進行固定，也會因前述的線性膨脹系數(shù)不同，引起在老化處理時引起諧振器的諧振頻率變化。因此有需要再次調整的問題。
本發(fā)明為解決前述問題，提供一種諧振器、濾波器、天線共用器以及通信裝置。這種諧振器、濾波器、天線共用器以及通信裝置即使溫度周期變化，其特性、例如諧振頻率也能長期穩(wěn)定。
本發(fā)明第1發(fā)明的諧振器，包括具有螺紋孔的導電性殼體，至少部分插入到殼體中的螺絲，和固定該螺絲并具有螺紋孔的固定構件，在這種諧振器中，所述殼體的線性膨脹系數(shù)和所述固定構件的線性膨脹系數(shù)基本上相等。
當用這種方法使殼體與固定構件的線性膨脹系數(shù)基本上相等時，不會發(fā)生由于周期溫度變化而引起的螺絲松動。這樣能使螺絲位置穩(wěn)定。因此，諧振頻率的穩(wěn)定性能隨著時間增加。
在這種諧振器中，所述殼體的線性膨脹系數(shù)、所述固定構件的線性膨脹系數(shù)和螺絲的線膨脹系數(shù)基本上相等。通過不僅使殼體的線性膨脹系數(shù)與所述固定構件的線性膨脹系數(shù)基本上相等，而且使殼體的線性膨脹系數(shù)和所述固定構件的線性膨脹系數(shù)基本上相等于螺絲的線性膨脹系數(shù)，能進一步隨著時間增加諧振頻率的穩(wěn)定性。
本發(fā)明第2發(fā)明的諧振器，包括具有螺紋孔的導電性殼體，至少部分插入到殼體中的螺絲，和固定該螺絲并具有螺紋孔的固定構件，在這種諧振器中，所述殼體和所述固定構件由相同的材料做成。
如果用金屬、例如殷鋼形成構成諧振器的殼體和固定構件，則殼體和螺絲的線性膨脹系數(shù)沒有不同，所以螺絲不會松動。因此，諧振頻率的穩(wěn)定性能隨著時間增加。
在這種諧振器中，所述殼體和所述固定構件以及所述螺絲由相同的材料做成。如果不僅用金屬、例如殷鋼形成殼體和固定構件，而且形成螺絲，則諧振頻率的穩(wěn)定性能進一步隨著時間增加。
此外，在這種諧振器中，將棒狀的內部導體的一端連接到所述殼體的內壁面上，并且內部導體的軸與螺絲的軸是基本上對準的在具有裝有內部導體的殼體的諧振器中，內部導體的一端連接而另一端開放，開放一端的電場強度大。因此，當內部導體的軸與螺絲的軸基本上對準時，隨著內部導體的開放端與螺絲之間電容增加，電容的變化量對于螺絲位置的變化量的比例增加。也就是說，在具有這種結構的諧振器中，諧振頻率敏感地按照螺絲的位置變化。特別，由于長時期的溫度周期變化引起的機械老化所造成的特性變化成為具有這種結構的諧振器的大的問題。本發(fā)明對于具有這種結構的諧振器特別有效。
此外，在這種諧振器中，與所述螺絲嚙合的所述殼體的螺紋數(shù)與所述螺絲嚙合的所述固定構件的螺紋數(shù)基本上相等。當將螺絲插入到殼體中并且用固定構件固定螺絲時，螺絲由殼體向下拉和由固定構件向上拉。這些拉力是平衡的。當溫度變化時，由殼體和固定構件施加在螺絲上的力微細地變化，螺紋數(shù)多的一側對螺絲具有更加大的影響。即，通過使所述殼體的螺紋數(shù)與所述固定構件的螺紋數(shù)基本上相等，能得到在長期的溫度周期變化中穩(wěn)定的諧振器。
本發(fā)明第3發(fā)明的濾波器，包括前述的諧振器，和輸入/輸出連接單元。
本發(fā)明第4發(fā)明的天線共用器，包括至少2個濾波器，分別連接到每個濾波器的輸入/輸出連接單元，和共同連接到濾波器的天線連接單元，在天線共用器中，至少1個濾波器是前述的濾波器。
本發(fā)明第5發(fā)明的通信裝置，包括前述的天線共用器，連接到所述天線共用器的至少1個輸入/輸出連接單元的發(fā)送電路，連接到與連接到所述發(fā)送電路的所述輸入/輸出連接單元不同的至少1個輸入/輸出連接單元的接收電路，和連接到所述天線共用器的所述天線連接單元的天線。
通信裝置，還包括至少1個發(fā)送電路和接收電路，并且連接到所述電路或者形成所述電路的一部分的前述濾波器。
如前所述，采用本發(fā)明，則在包括殼體、殼體中的內部導體、部分插入到殼體中的螺絲和用于固定螺絲的固定構件的諧振器中，能消除所述殼體的線性膨脹系數(shù)與所述固定構件的線性膨脹系數(shù)的不同，或者消除所述殼體或螺絲的線性膨脹系數(shù)與所述固定構件的線性膨脹系數(shù)的不同。這樣能防止諧振器的諧振頻率由于在使用中長時期的溫度周期變化或者在老化過程中溫度的變化所引起的螺絲松動而變化。因而提高了諧振器的長期可靠性。
參照相同的標號表示相同的元件的附圖和后述的本發(fā)明實施例的描述，能進一步理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。


圖1表示本發(fā)明的諧振器的分解立體圖。
圖2表示沿著圖1中X-X線的剖視圖。
圖3表示本發(fā)明的濾波器的分解立體圖。
圖4表示本發(fā)明的天線共用器的分解立體圖。
圖5表示本發(fā)明的通信機裝置的電路圖。
圖6表示以往的諧振器的分解立體圖。
圖7表示沿著圖6中Y-Y線的剖視圖。
下面，參照圖1和圖2對本發(fā)明實施例的諧振器進行說明。
圖1表示本發(fā)明的諧振器的分解立體圖。圖2表示沿著圖1中X-X線的剖視圖。
如圖1和圖2所示，本實施例的諧振器10包括由主體單元11a和蓋部單元11b組成的用作諧振空間的殼體11，具有一端與殼體主體單元11a的內底中央連接的圓柱狀的內部導體12，從殼體蓋部單元11b插入到殼體11中的螺絲13，和用作固定螺絲13的固定構件的螺母14。這里，螺絲13通過變化其插入位置，變化螺絲13與內部導體12的一端之間的電容，用于變化諧振器10的諧振頻率。
在本實施例中，殼體11、螺絲13和螺母14由殷鋼做成。因此，由于在殼體11與螺母14之間或者螺絲13與螺母14之間沒有線性膨脹系數(shù)的不同，所以在使用時溫度的變化或者在高溫下老化處理中，不會使螺絲13松動。也就是說，因為沒有由于螺絲松動引起諧振頻率的變化，所以能得到用于長期的溫度周期變化的穩(wěn)定的諧振器。此外，因為在本實施例中殼體11的螺絲孔中的螺紋數(shù)與螺母14的螺紋數(shù)相等，所以能對于長期的溫度周期變化進一步穩(wěn)定諧振器10的特性。
在本實施例中，殼體11、螺絲13和螺母14由殷鋼做成，但只要殼體11、螺母14的材料，或者殼體11、螺絲13和螺母14的材料相同，也可以由其它的材料做成。而且，只要殼體11、螺母14的材料，或者殼體11、螺絲13和螺母14的材料具有實質上相同的線性膨脹系數(shù)，它們也可以由不同的材料做成。例如也可以使用黃銅和鋁、奧氏體不銹鋼和鎳、鐵氧體不銹鋼與磷青銅以及鐵氧體不銹鋼與銅的組合。
下面，參照圖3對本發(fā)明實施例的濾波器進行說明。圖3表示本實施例的濾波器的分解立體圖。對于與前述實施例相同的部分賦予相同的標號并省略其說明。
如圖3所示，本實施例的濾波器30包括第1諧振器10a和第2諧振器10b,用作2級帶通濾波器。第1諧振器10a和第2諧振器10b分別是前述實施例所示的諧振器10。將輸入同軸連接器21a安裝在第1諧振器10a的殼體主體單元11a上，將輸出同軸連接器21b安裝在第2諧振器10b上。在第1和第2諧振器10a和10b的殼體主體單元11a中分別設置包括金屬板的環(huán)22a和22b，在這種金屬板中，將一端接地、例如殼體主體11a的內底面，將另一端與同軸連接器21a和21b的中心導體電氣連接。此外，在分開第1諧振器10a和第2諧振器10b的壁面上、例如在上邊部分，設置結合窗23。
這種結構建立第1諧振器10a與輸入環(huán)22a之間的連接，通過結合窗23建立第1諧振器10a與第2諧振器10b之間的連接，建立第2諧振器10b與輸出環(huán)22b之間的連接。這樣僅允許輸出在輸入信號中預先規(guī)定頻率的信號。
下面，參照圖4對本發(fā)明實施例的天線共用器進行說明。圖4表示本發(fā)明的天線共用器的分解立體圖。對于與前述實施例相同的部分賦予相同的標號并省略其說明。
如圖4所示，本實施例的天線共用器30包括發(fā)送濾波器20a和接收濾波器20b。將同軸連接器21c和21d分別安裝在發(fā)送濾波器20a的輸入側和接收濾波器20b的輸出側。將發(fā)送濾波器20a的輸出側和接收濾波器20b的輸入側都連接到天線連接用同軸連接器21e上。此外，將同軸連接器21c到21e的中心導體分別連接到環(huán)22c到22f上。
這種天線共用器30的發(fā)送濾波器20a和接收濾波器20b可以是如前述實施例所示的濾波器。發(fā)送濾波器20a允許確定頻帶的信號通過，接收濾波器20b允許不同于發(fā)送濾波器20a的頻帶的信號通過。
下面，參照圖5對本發(fā)明實施例的通信裝置進行說明。
如圖5所示，本發(fā)明的通信裝置40包括天線共用器30、發(fā)送電路41、接收電路42和天線43。這里，天線共用器30可以是前述實施例中的一個。將圖4中連接到發(fā)送濾波器20a的同軸連接器21c連接到發(fā)送電路41，將連接到接收濾波器20b的同軸連接器21d連接到接收電路42。此外，將天線連接用同軸連接器21c連接到天線43上。
此外，無論在發(fā)送電路41或者接收電路42中都可以包括前述實施例中的濾波器。
在前述的實施例中，雖然以最能說明本發(fā)明的優(yōu)點的諧振器作為實施例進行了說明，但本發(fā)明不限于此，例如能將本發(fā)明應用于沒有內部導體的空腔諧振器中。
權利要求
1．一種諧振器，其特征在于，包括具有螺紋孔的導電性殼體，至少部分插入到所述殼體中所述螺紋孔中的螺絲，和固定構件，通過該固定構件中的螺紋孔將所述螺絲與所述殼體固定，其中，所述殼體的線性膨脹系數(shù)與所述固定構件的線性膨脹系數(shù)基本上相等。
2．如權利要求1所述的諧振器，其特征在于，所述殼體的線性膨脹系數(shù)和所述固定構件的線性膨脹系數(shù)以及所述螺絲的線性膨脹系數(shù)基本上相等。
3．一種諧振器，其特征在于，包括具有螺紋孔的導電性殼體，至少部分插入到所述殼體的所述螺紋孔中的螺絲，和固定構件，通過該固定構件中的螺紋孔將所述螺絲與所述殼體固定，其中，所述殼體和所述固定構件由相同的材料做成。
4．如權利要求3所述的諧振器，其特征在于，所述殼體和所述固定構件以及所述螺絲由相同的材料做成。
5．如權利要求1至4任一項所述的諧振器，其特征在于，與所述螺絲嚙合的所述殼體的螺紋數(shù)與所述螺絲嚙合的所述固定構件的螺紋數(shù)基本上相等。
6．如權利要求5所述的諧振器，其特征在于，將棒狀的內部導體的一端連接到所述殼體的內壁面上，將所述內部導體的縱軸與所述螺絲的縱軸基本上對準。
7．如權利要求1至4任一項所述的諧振器，其特征在于，將棒狀的內部導體的一端連接到所述殼體的內壁面上，將所述內部導體的縱軸與所述螺絲的縱軸基本上對準。
8．一種濾波器，其特征在于，包括如權利要求1至4任一項所述的諧振器，和與所述諧振器耦合的輸入/輸出連接單元。
9．一種天線共用器，其特征在于，包括至少2個濾波器，分別連接到每個濾波器的輸入/輸出連接單元，和共同連接到濾波器的天線連接單元，其中，至少1個濾波器是如權利要求8所述的濾波器。
10．一種通信裝置，其特征在于，包括如權利要求9所述的天線共用器，連接到所述天線共用器的至少1個輸入/輸出連接單元的發(fā)送電路，連接到與連接到所述發(fā)送電路的所述輸入/輸出連接單元不同的至少1個輸入/輸出連接單元的接收電路，和連接到所述天線共用器的所述天線連接單元的天線。
11．一種通信裝置，其特征在于，包括至少1個發(fā)送電路和接收電路的電路，所述電路具有至少1個如權利要求8所述的濾波器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種諧振器和濾波器和天線共用器以及通信裝置,包括具有螺紋孔的導電性殼體,至少部分插入到殼體中的螺絲和固定螺絲并具有螺紋孔的固定構件,在這種諧振器中,殼體的線性膨脹系數(shù)與固定構件的線性膨脹系數(shù)、并且最好還與螺絲的線性膨脹系數(shù)基本上相等。
文檔編號H01P1/205GK1313653SQ01111739
公開日2001年9月19日 申請日期2001年3月14日 優(yōu)先權日2000年3月14日
發(fā)明者安藤正道, 田中紀洋, 笹井英一 申請人:株式會社村田制作所