專利名稱：：移動通訊網絡用腔體濾波器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及的是微波通訊系統(tǒng)的元器件——帶通濾波器，尤其涉及的是移動通訊網絡用腔體濾波器。
背景技術：
：在移動通訊網絡中，尤其是目前的3G移動通訊網絡中，濾波器有著十分重要的作用，要求其具備插入損耗小和選擇性高的特性。以TD-SCDMA基站建設為例，由于TD-SCDMA采用結構較為復雜的智能天線，非線性將超過其它普通的基站天線，因而TD-SCDMA受電磁影響的低噪聲增加量會高于普通基站的低噪聲增加量，所以基站上、下行鏈路中就需要大量的插入損耗小、選擇性高的帶通濾波器。為了滿足移動通訊網絡對帶通濾波器在重量、體積、穩(wěn)定性、可靠性和經濟性等方面的高要求，多選用的是腔體濾波器。這些腔體濾波器多以切比雪夫為數(shù)學響應模型設計制造，由于實際制得的腔體濾波器的無載Q值是有限的，所以應用切比雪夫數(shù)學響應模型都要預畸設計法進行設計，這樣就使通帶中心插入損耗增高，因而難以滿足TD-SCDMA網絡中基站上、下行鏈路所需信號傳輸及抑制干擾的使用需求。尤其是切比雪夫數(shù)學響應模型制造的腔體濾波器存在的一些技術問題是致命的其諧振回路的耦合電容不相等、諧振回路的電感不相等、各回路耦合量不統(tǒng)一，所設計諧振腔和調整部件的尺寸均不統(tǒng)一、結構復雜，極大的增加了加工和調試的復雜性和難度。
發(fā)明內容本實用新型的發(fā)明目的在于利用LC濾波器圖表設計所依據(jù)的等元法特性而設計一種結構尺寸統(tǒng)一、一致的移動通訊網絡用腔體濾波器。本實用新型提供的移動通訊網絡用腔體濾波器技術方案，其技術方案的主要內容是一種移動通訊網絡用腔體濾波器，其腔體內縱向串聯(lián)制有多個邊長尺寸一致的諧振腔方腔，腔體兩端的諧振腔壁對稱連接設置輸入、輸出電磁耦合線連接部件，每一諧振腔內中央設置有統(tǒng)一尺寸與諧振螺桿配合的內螺管，由腔體輸入側至輸出側的諧振腔兩兩組成諧振腔組，每一諧振腔組的兩諧振腔相鄰窗口處、穿過蓋板設有統(tǒng)一尺寸的耦合調整桿。本實用新型申請?zhí)峁┑募夹g方案，采用等元低通原型作為腔體濾波器結構設計數(shù)學響應模型，充分利用了其等元法數(shù)學響應模型的特性，這些特性包括(1)、所有回路電感相同，即A-、-丄3-Z/^......Z"-Z-^^《，其中Zc為腔體特性阻抗，fo為通頻帶的中心頻率。(2)、所有回路諧振頻率均相同，即f01=fo2=fo3=fo4=……fil=f0。(3)、所有回路電容相同，IPC1=C2=C3=C4=......Qi=C=^^/o丄(4)、所有回路耦合電容均相同C12=C23=C34=……Cn,n+1=CM=K'C所以本實用新型所公開的腔體濾波器結構中，諧振腔、諧振腔隔板、諧振桿、耦合調整桿均具有統(tǒng)一、一致的結構尺寸，使腔體濾波器產品制造加工工藝大大簡單化，同時裝配好的腔體濾波器調試也更為簡單，適于批量生產。本技術方案的另一大優(yōu)點是本實用新型以等元法為設計數(shù)學響應模型，該數(shù)學響應模型的帶通濾波器為最小帶中心插入損耗帶通濾波器，使得在滿足阻帶衰減條件下，基準通帶中心損耗減至最小，并在腔體體積一定的條件下，通過選擇合適的諧振桿外徑的尺寸，可以保證腔體的無載Q值最大，從而保證腔體濾波器的插入損耗最小。從以下圖表可知本實用新型提供的移動通訊網絡用腔體濾波器，其插入損耗和帶外抑制的指標優(yōu)于國內同類產品的指標，并且接近美國K&L的產品技術指標。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>圖l是用切比雪夫數(shù)學響應模型設計的腔體濾波器諧振腔結構示意圖圖2是本移動通訊網絡用腔體濾波器諧振腔結構示意圖圖3是顯示本移動通訊網絡用腔體濾波器的諧振腔總裝結構示意圖圖4是蓋板8的結構圖。具體實施方式本實用新型公開的移動通訊網絡用腔體濾波器，其結構如圖2和圖3所示，它依據(jù)的是等元法腔體濾波器結構設計數(shù)學響應模型。該數(shù)學響應模型的內容是在實施設計推導之前首先確定腔體濾波器以下的主要電參數(shù)中心頻率f。，帶寬，插入損耗，帶外抑制As，輸入、輸出阻抗R。，再由步驟確定腔體濾波器結構尺寸①、確定腔體濾波器節(jié)數(shù)"=^^;8.68②、腔體濾波器的諧振腔為方腔，其方腔邊長b與諧振桿外徑d比值，即b/d在3-4之間時腔體無載Q值最佳，在3-4之間確定一數(shù)值，由《微波傳輸線設計手冊》查表得到特性阻抗Z"依據(jù)公式丄=與計算諧振桿等效電感值L,再依據(jù)公式C-^進行諧振桿等效電容值C的計算；再由C值確定諧振桿尺寸，即根據(jù)公式c-，，以及機械加工要求確定諧振桿內圓直徑、諧振桿外lg—ra徑d，其中的ra為諧振桿內圓半徑，rb為調整螺桿半徑，最后根據(jù)等元法b/d最佳范圍和諧振桿外徑d確定諧振腔邊長b;依據(jù)腔體中心頻率確定諧振桿長度x。，該長度取中心頻率波長的1/8，;c。-^;i，A=+，其中C為光速；③、計算耦合隔板高度由公式仏=要*h《h計算腔體的無載x。<iQ值，其中的S為趨膚深度，由《微波傳輸線設計手冊》的趨膚效應曲線圖查得S值；由公式2o^/。/S『—^計算腔體有載品質因數(shù)Qcp;根據(jù)公式K-l-^計算耦合系數(shù)K;由公式^-《C計算等效耦合電容Cm;由公式C^-CV;c。確定腔體無隔板時的耦合電容，并根據(jù)公式i^^確定腔體隔板的修正系數(shù)；最后由公式。=6-孫確定隔板高度，式中C為隔板高度；④、計算輸入輸出端耦合電感，確定耦合線的尺寸每一諧振腔的有載品質因數(shù)為仏=0.435^;每個諧振腔的諧振阻抗為&=2^^;輸入端和輸出端接入系數(shù)為P-、A/，式中R。為輸入、輸出阻抗；輸入端和輸出端耦合電感為丄,丄。-P.丄，式中Li和L。分別為輸入、輸出端耦合電感；根據(jù)公式L產0.21[/n(2//r)-1.0](liH)以及選擇的導線直徑計算輸入、輸出端引線的長度。正是基于上述等元法數(shù)學響應模型計算得到的各結構參數(shù)制造的移動通訊網絡用腔體濾波器，其結構構成是鋁制屏蔽腔體l內縱向串聯(lián)制有多個邊長尺寸一致方腔式諧振腔2,在本實施例中，其屏蔽腔體l內縱向串聯(lián)制有四個邊長尺寸一致方腔式諧振腔2，腔體兩端的諧振腔壁10、11外側連接設置輸入、輸出電磁耦合線連接器，在本實施例中釆用的是SMA座連接器5，其內側對稱焊接固定有輸入、輸出鍍銀耦合引線4進行電磁耦合，其耦合引線4的引入端線部分與諧振桿平行設置。每一諧振腔2內中央設置有統(tǒng)一尺寸的內螺管3，各銅質諧振桿7穿過腔體與內螺管3螺紋配合實現(xiàn)空間耦合。由屏蔽腔體1輸入側至輸出側的諧振腔兩兩組成諧振腔組，在圖3的結構中，由左至右，第一諧振腔和第二諧振腔、第三諧振腔和第四諧振腔組成兩諧振腔組，第一諧振腔和第二諧振腔間相鄰窗口處、第三諧振腔和第四諧振腔間相鄰窗口處、由屏蔽腔體1螺孔穿入設有統(tǒng)一尺寸的銅質耦合調整桿6，最后固定蓋板8構成。其屏蔽腔體1、諧振桿7、耦合調整桿6和蓋板表面均鍍銀處理，為保證諧振頻率，其鍍銀厚度為5ym。權利要求1、一種移動通訊網絡用腔體濾波器，其特征在于腔體內縱向串聯(lián)制有多個邊長尺寸一致的諧振腔方腔，腔體兩端的諧振腔壁對稱連接設置輸入、輸出電磁耦合線連接部件，每一諧振腔內中央設置有統(tǒng)一尺寸與諧振螺桿配合的內螺管，由腔體輸入側至輸出側的諧振腔兩兩組成諧振腔組，每一諧振腔組的兩諧振腔相鄰窗口處、穿過蓋板設有統(tǒng)一尺寸的耦合調整桿。專利摘要本實用新型涉及微波通訊系統(tǒng)用腔體濾波器。為解決現(xiàn)有以切比雪夫數(shù)學響應模型制造的腔體濾波器存在結構尺寸不統(tǒng)一、結構復雜等技術問題，本實用新型提供了一種移動通訊網絡用腔體濾波器，其數(shù)學響應模型采用等元低通原型作為腔體濾波器結構設計數(shù)學響應模型，使得依據(jù)本數(shù)學響應模型得到的腔體濾波器結構，在其諧振腔、諧振桿、耦合調整桿、諧振腔隔板均具有統(tǒng)一、一致的結構尺寸，這樣就使腔體濾波器產品制造加工工藝大大簡單化，同時裝配好的腔體濾波器調試也更為簡單，適于批量生產。本技術方案的另一大優(yōu)點是在滿足阻帶衰減條件下，基準通帶中心損耗減至最小，并可保證腔體的無載Q值最大，腔體濾波器的插入損耗最小。文檔編號H01P1/20GK201298583SQ200820219820公開日2009年8月26日申請日期2008年11月24日優(yōu)先權日2008年11月24日發(fā)明者潘振增申請人:丹東華訊電子有限公司