專利名稱：波導(dǎo)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在微波頻率工作的電路的波導(dǎo)濾波器。
為了進(jìn)行全雙工型雙向通信，已知可以對發(fā)送和接收分配不同的頻率。然而，因為發(fā)送信號與接收信號互相干擾，所以需要依靠高性能濾波設(shè)備將發(fā)送信號與接收信號分離。為了滿足濾波限制(微波、寬帶、帶寬外高濾除)，已知可以利用具有斷續(xù)耦合的空腔的濾波器，通常將此濾波器稱為波導(dǎo)濾波器。
波導(dǎo)濾波器對所接收的電磁波進(jìn)行處理，然后將電磁波轉(zhuǎn)換為電信號。其結(jié)構(gòu)形狀決定其濾波功能。濾波器的大小與波長成正比，空腔的長度等于波長的一半。
一種制造波導(dǎo)濾波器的技術(shù)包括制造兩個外殼，長度等于濾波器長度一半的各外殼沿通過其中軸的平面被剖開，然后重新組裝這兩個外殼。為了處理毫米波，要求成品濾波器具有小于50μm的良好精度。具有這種精度的雙外殼形式的濾波器產(chǎn)品的成本太高以致不能集成到大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品中。也有其它技術(shù)，特別是利用調(diào)整螺釘對容差偏移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，其制造成本也高。
此外，文獻(xiàn)GB-A-0731498和DE-A-3512936披露了如

圖1所示的波導(dǎo)濾波器設(shè)備。該濾波器包括多個保持在支架1內(nèi)的墊片(disc)2和3。第一種墊片3確定濾波器空腔的大小，第二種墊片2確定空腔間隔。如果墊片的數(shù)量大，則這種濾波器難于實現(xiàn)電隔離。
因此，本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器包括支架，支架包括空腔，空腔是任意底的柱體；以及多個墊片，墊片的外形與柱體底一致，每個墊片包括至少一個其深度與空腔的長度相對應(yīng)的凹進(jìn)部分，凹進(jìn)部分的端部設(shè)置至少一個耦合孔。這樣制造的濾波器的其它優(yōu)點在于在組裝過程中不需要進(jìn)行任何調(diào)整。
圖5a至圖5d示出基于正方形柱體的墊片的變換類型；以及圖6a至圖6d示出用于具有圓形波導(dǎo)管的基于正方形柱體的墊片的變換類型。
為了確定各種墊片4的大小，進(jìn)行傳統(tǒng)方式的波導(dǎo)濾波器計算過程并將各種尺寸轉(zhuǎn)換到各種墊片。為了計算濾波器的大小，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以參考由Artech House Books于1980年出版的由George L.Matthaei、Leo Young以及E.M.T.Jones編寫的標(biāo)題為“微波濾波器，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，和耦合結(jié)構(gòu)(Microwave filters，impedance-matchingnetworks，and coupling structures)”一書。
利用各種墊片之間的接觸對濾波器進(jìn)行電隔離，因此要求墊片具有良好的表面條件，例如平均粗糙度Ra＝0.8μm。利用比現(xiàn)有技術(shù)少的墊片可以減少電接觸的次數(shù)，因此改善了電隔離性。為了改善電隔離性，支架1最好為導(dǎo)體。
為了將墊片4保持在支架1內(nèi)，應(yīng)對支架1設(shè)置阻擋裝置。圖4a至圖4d示出所實現(xiàn)的各種阻擋裝置。圖4a所示的第一阻擋裝置5是對墊片4起阻擋作用的側(cè)緣5。側(cè)緣5可以僅在支架1的一端使用。第二阻擋裝置可以是示于圖4b、圖4c和圖4d的襯套6?？梢杂谜澈蟿⒁r套6粘結(jié)到支架1，或者如果在所述支架1加工螺紋7可以用螺釘將襯套6固定到支架1。還對襯套6設(shè)置安裝裝置9，例如通孔，這樣就可以將濾波器安裝到另一個設(shè)備上，例如另一個波導(dǎo)電路或喇叭形天線。
上述實施例涉及采用基于圓形柱體的波導(dǎo)濾波器。圓形底可以使它具有非常低的制造成本，主要通過車削就可以制造該部件。
基于圓形的柱體并不能制造所有類型的波導(dǎo)濾波器。相反，可以大量設(shè)想具有保持柱體、包括確定濾波器空腔的墊片的其它濾波器結(jié)構(gòu)。保持柱體可以具有正方形底或長方形底，通過拉削孔可以制造這種支架空腔。
圖5a、圖5b、圖5c和圖5d示出具有正方形底的墊片。圖5a和圖5b示出具有正方形底、包括具有正方形孔的正方形剖面的凹進(jìn)部分的墊片。例如，可以通過沖壓和沖孔制造這種墊片。圖5c和圖5d示出極化濾波器的墊片，其傳輸特征隨著通過所述濾波器的波的極化而發(fā)生變化。為了支持傳輸中的特定極性，圖5c所示的墊片包括通過沖壓制造的長方形孔。圖5d所示的墊片包括一個通孔，除了兩個對特定極性進(jìn)行濾波的小舌狀物之外，該通孔實際上通過波導(dǎo)管的整個剖面，該通孔也是通過沖壓制造的。
盡管比利用基于圓形的柱體制造起來更復(fù)雜，但是對波的極化進(jìn)行處理的基于正方形的濾波器比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造的濾波器卻廉價得多。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以使墊片內(nèi)制成的通孔的形狀與要求的濾波器類型相適應(yīng)。為獲得各種通孔形狀，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以參考涉及波導(dǎo)濾波器計算方法的文獻(xiàn)。
如果本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員喜歡堅持采用圓形波導(dǎo)管，而與此同時產(chǎn)生根據(jù)波的極性發(fā)生變化的濾波，可以設(shè)想采用幾種可能的適應(yīng)形狀。第一種可能性包括在基于圓形的柱體上形成槽并在每個墊片的外圍形成槽。在組裝期間，為了使墊片在柱體內(nèi)保持角度位置，可以插入鍵。
另一種解決方案包括使用具有基于正方形墊片的基于正方形的柱體，基于正方形的墊片的凹進(jìn)部分是圓形的，可以通過銑削制造此凹進(jìn)部分而通過沖壓制造通孔。圖6a、圖6b、圖6c和圖6d示出具有圓形波導(dǎo)管的基于正方形的墊片，所述墊片的功能與圖5a、圖5b、圖5c和圖5d所示的墊片的功能相同。
權(quán)利要求
1.一種波導(dǎo)濾波器，包括包括空腔的支架(1)，空腔是具有任意形狀的底的柱體；其外形與柱體的底相對應(yīng)的多個墊片(disc)(2、3、4)，每個墊片包括至少一個凹進(jìn)部分，凹進(jìn)部分的深度與空腔的長度相對應(yīng)，在凹進(jìn)部分的端部設(shè)置至少一個耦合孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于柱體的底是圓形的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于支架(1)至少在一個端部包括螺紋(7)以接收端蓋(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于柱體的底是矩形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾波器，其特征在于柱體的底是正方形的。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的濾波器，其特征在于支架(1)由導(dǎo)體材料制造。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的濾波器，其特征在于墊片(2、3、4)由金屬或合金制造。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種降低成本的波導(dǎo)濾波器,尤其是在微米波長工作、要求高精度的濾波器。根據(jù)本發(fā)明的濾波器包括多個保持在支架1的柱體內(nèi)的墊片2、3。構(gòu)成濾波器的各個部件非常簡單,因此使其能在具有良好精度的同時降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01P7/06GK1349275SQ0113655
公開日2002年5月15日 申請日期2001年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者沙利納·居根, 熱拉爾·阿凱, 科琳娜·尼古拉 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司