專利名稱：通信設(shè)備、腔體濾波器、諧振桿及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種腔體濾波器、諧振桿及其制造方法，還涉及一種使用該腔體濾波器的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，通信系統(tǒng)頻譜越來越擁擠，移動(dòng)通信從GSM900，1900MHz往TD2010 2025MHz, Wimax 3. 5GHz的高頻段發(fā)展，腔體濾波器的體積也越來越小，基站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊和靈活，但是腔體濾波器的溫度漂移(下簡(jiǎn)稱溫漂)一般來說是隨著頻段的升高而增加，低頻下，濾波器的溫漂指標(biāo)相對(duì)較小，到了高頻3. 5GHz，腔體濾波器的溫漂已經(jīng)很大。在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的易切削鋼和黃銅諧振桿已經(jīng)難以滿足射頻指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為了更好的實(shí)現(xiàn)高頻段濾波器的溫漂指標(biāo)，諧振桿必須采用低線膨脹系數(shù)的殷鋼材料，然而殷鋼材料非常昂貴，難以在民用產(chǎn)品中大量應(yīng)用。因此，需要采用一種廉價(jià)而又不失功效的材料來替代昂貴的殷鋼材料。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中濾波器采用殷鋼材料成本非常昂貴的問題，本發(fā)明采用低線膨脹系數(shù)的氮化硅材料來制造諧振桿，同時(shí)還提供了具有該諧振桿的腔體濾波器及通信設(shè)備。本發(fā)明實(shí)施例解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是提供一種腔體濾波器，該腔體濾波器包括腔體以及容于該腔體內(nèi)的諧振桿，其中，所述諧振桿采用氮化硅制成，所述諧振桿表面具有金屬層。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種通信設(shè)備，包括上述的腔體濾波器，該腔體濾波器設(shè)于該通信設(shè)備的信號(hào)收/發(fā)電路部分，用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行選擇。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種諧振桿，用于安裝在腔體濾波器上，其中，該諧振桿采用氮化硅制成。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種諧振桿的制造方法，其中，該制造方法包括以下步驟對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工；對(duì)所述成型后的諧振桿作表面金屬化處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明實(shí)施例提供的諧振桿采用氮化硅材料制成，其成本低廉、性能良好，有效解決了長(zhǎng)期以來困擾射頻濾波器的溫漂指標(biāo)問題；并且避免了使用昂貴的殷鋼材料，大大節(jié)約了成本；加工效率高，可滿足大批量生產(chǎn)需求；且可做金屬表面化處理；質(zhì)量穩(wěn)定、批量一致性好、可靠性高；比重小于傳統(tǒng)材料1倍以上，減輕了諧振桿重量。 本發(fā)明實(shí)施例提供的通信設(shè)備及其腔體濾波器采用上述諧振桿，可有效的提高設(shè)備性能指標(biāo)，降低設(shè)備成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的包括諧振桿的腔體濾波器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的諧振桿的制造方法的簡(jiǎn)易流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的諧振桿的制造方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一、請(qǐng)參見圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包括諧振桿2的腔體濾波器1的局部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，簡(jiǎn)單而言，腔體濾波器主要包括腔體1、諧振桿2以及蓋板3。當(dāng)然， 本實(shí)施例的腔體濾波器還包括各種其他常規(guī)部件或結(jié)構(gòu)，此處，本實(shí)施例僅對(duì)與本實(shí)施例發(fā)明點(diǎn)相關(guān)部分進(jìn)行描述，其他的具體部件或結(jié)構(gòu)，可以參考現(xiàn)有的常規(guī)實(shí)現(xiàn)方式，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在本實(shí)施例中，腔體1采用金屬材料制造而成，其外形可以是方形柱狀腔體、圓形柱狀腔體或者多邊形柱狀腔體。蓋板3蓋設(shè)于腔體1之上。該腔體1與蓋板3蓋合形成諧振腔4，其中蓋板3上還設(shè)有調(diào)諧螺桿5，用于調(diào)諧腔體濾波器的參數(shù)。圖中僅示意出一個(gè)諧振腔，實(shí)際中可能有多個(gè)諧振腔。諧振桿2的一種安裝方式是安裝于腔體1的底部，該諧振桿2具有凹陷部，所述凹陷部的表面和所述諧振桿的外表面均具有金屬層，同樣，諧振桿2的外形可以是方形柱狀諧振桿、圓形柱狀諧振桿或者多邊形柱狀諧振桿。諧振桿安裝方式還可以是安裝在蓋板3上，然后容于腔體1內(nèi)。諧振桿的安裝方式不夠成對(duì)本發(fā)明的限制。值得注意的是，在本實(shí)施例中，諧振桿2采用氮化硅材料制成，所述諧振桿的表面作金屬化處理方式可以靈活選擇，可以是化學(xué)鍍、先化學(xué)鍍后電鍍、真空鍍、浸漬，所述的金屬層可以是銀層或者銅層，也可以先鍍銅后鍍銀，這樣可以提高銀的附著力?？筛鶕?jù)腔體濾波器的指標(biāo)要求選擇鍍不同的金屬層。作為該實(shí)施例的一種變型，諧振桿2可以設(shè)置為其他形狀的圓柱體比如實(shí)心圓柱體，此時(shí)，諧振桿只有外表面，只需鍍外表面即可。為了降低成本并解決溫漂問題，本發(fā)明實(shí)施例采用氮化硅來制造諧振桿2。氮化硅分子式為Si3N4，它是一種超硬物質(zhì)，耐磨損，為原子晶體；且有很強(qiáng)的抗冷熱沖擊性能，在空氣中加熱到1000°C以上，急劇冷卻再急劇加熱也不會(huì)碎裂。氮化硅具有非常低的線膨脹系數(shù)(Coefficient of Linear Thermal Expansion，CLTE，線性熱膨脹系數(shù)，簡(jiǎn)稱線膨脹系數(shù))，在室溫到100°c范圍內(nèi)，其CLTE等于2. 75ppm(part per million,百萬分率)。lppm,C 表示當(dāng)環(huán)境溫度在某個(gè)參考點(diǎn)(通常是25°C )每變化1°C，輸出電壓偏離其標(biāo)稱值的百萬分之一，氮化硅的密度為3. 44kg/m3。一種通信設(shè)備，包含上述所述的包括氮化硅諧振桿的腔體濾波器，所述腔體濾波器設(shè)于所述通信設(shè)備的信號(hào)收/發(fā)電路部分，用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行選擇。本發(fā)明實(shí)施例中，采用氮化硅制作的諧振桿及包括此諧振桿的腔體濾波器以及包括此種腔體濾波器的通信設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)由于氮化硅的線膨脹系數(shù)低，此種材料制成的諧振桿受環(huán)境溫度影響而導(dǎo)致的物理尺寸的變化很小，故對(duì)濾波器電性能指標(biāo)影響相對(duì)于黃銅和易切削剛材料也很小，因此可滿足當(dāng)前高頻濾波器的溫漂要求；材料成本和加工成本遠(yuǎn)低于殷鋼材料，加工效率高，可滿足大批量生產(chǎn)需求；且氮化硅材料制成的諧振桿可以做表面金屬化處理；質(zhì)量穩(wěn)定、批量一致性好、可靠性高；比重小于傳統(tǒng)材料1倍以上，減輕了諧振桿的重量。實(shí)施例二、一種諧振桿的制造方法，請(qǐng)參見圖2和圖3，圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的諧振桿 2的一種制造方法簡(jiǎn)易流程圖。諧振桿2的大致制造過程包括兩個(gè)步驟
對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工；對(duì)所述成型后的諧振桿作表面金屬化處理。其中，所述對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工的過程又包括以下步驟對(duì)氮化硅粉末或顆粒作為原料進(jìn)行配料；用球磨機(jī)對(duì)所述氮化硅粉末或者顆粒進(jìn)行球磨而將氮化硅粉末或者顆粒粉碎；為了有利于燒結(jié)，通常希望獲得超細(xì)的原料顆粒，但是粉料越細(xì)，比表面積越大，流動(dòng)性越差，成型時(shí)不容易均勻的充滿模具，經(jīng)常出現(xiàn)成型件又空洞、邊角不致密、層裂、彈性失效的問題，因此本實(shí)施例中對(duì)球磨后的氮化硅粉料進(jìn)行造粒處理，經(jīng)過干燥、加黏膠劑，制成流動(dòng)性好、顆粒狀氮化硅；將上述經(jīng)過造粒處理的氮化硅顆粒放入模具型腔中，然后閉模加壓而使氮化硅顆粒成型并固化；上述模壓成型后的諧振桿還需要高溫?zé)Y(jié)處理，以使顆粒間產(chǎn)生連接，將諧振桿轉(zhuǎn)化為致密體。所述的金屬化處理方式可根據(jù)需要靈活選擇，可以是化學(xué)鍍、先化學(xué)鍍后電鍍、真空鍍、浸漬。所述的金屬層可以是銀層或者銅層，也可以先鍍銅后鍍銀，這樣可以提高銀的附著力?？筛鶕?jù)腔體濾波器的指標(biāo)要求選擇鍍不同的金屬層。根據(jù)諧振桿的結(jié)構(gòu)或尺寸需要，在對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工，對(duì)所述成型后的諧振桿作金屬化處理之前可以對(duì)所述諧振桿進(jìn)行精加工，所述精加工包括端面研磨及內(nèi)外圓磨加工，以滿足結(jié)構(gòu)和尺寸的需要。綜上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，采用低線膨脹系數(shù)的氮化硅，其相對(duì)傳統(tǒng)的殷鋼材質(zhì)的諧振桿而言，成本低廉、性能良好，解決了長(zhǎng)期以來困擾射頻濾波器的溫漂指標(biāo)問題，且大大節(jié)約成本。將包括該氮化硅材質(zhì)的諧振桿2的腔體濾波器1應(yīng)用于通信設(shè)備的信號(hào)收發(fā)電路部分，可有效降低設(shè)備成本，適于普遍推廣應(yīng)用。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種腔體濾波器，所述腔體濾波器包括腔體以及容置于所述腔體內(nèi)的諧振桿，其特征在于，所述諧振桿采用氮化硅制成，所述諧振桿表面具有金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腔體濾波器，其特征在于，所述諧振桿安裝在腔體內(nèi)底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腔體濾波器，其特征在于，所述腔體濾波器還包括蓋設(shè)于所述腔體上的蓋板，所述諧振桿安裝在蓋板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的腔體濾波器，其特征在于，所述金屬層為為銀層或者銅層，或者從氮化硅諧振桿表面層起依次為銅層、銀層。
5.一種通信設(shè)備，其特征在于，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的腔體濾波器，所述腔體濾波器設(shè)于所述通信設(shè)備的信號(hào)收/發(fā)電路部分，用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行選擇。
6.一種諧振桿，用于安裝在腔體濾波器上，其特征在于，所述諧振桿采用氮化硅制成， 所述諧振桿表面具有金屬層。
7.一種諧振桿的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟 對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工；對(duì)所述成型后的諧振桿作表面金屬化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工的過程包括以氮化硅粉末或顆粒作為原料進(jìn)行配料； 對(duì)所述氮化硅粉末或者顆粒進(jìn)行球磨以粉碎氮化硅；將上述球磨后的氮化硅進(jìn)行造粒處理，經(jīng)過干燥、加黏膠劑，制成顆粒狀氮化硅； 將上述造粒處理的氮化硅顆粒放入模具型腔中，然后閉模加壓對(duì)氮化硅顆粒進(jìn)行模壓成型處理；將上述的模壓成型后的氮化硅諧振桿進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，使氮化硅諧振桿成為致密體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述的表面金屬化處理方式包括化學(xué)鍍或者先化學(xué)鍍后電鍍或者真空鍍或者浸漬處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述表面金屬化處理的步驟為鍍銅或者鍍銀或者先鍍銅后鍍銀。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10任意一項(xiàng)所述的諧振桿的制造方法，其特征在于，對(duì)氮化硅材料進(jìn)行諧振桿成型加工之后，對(duì)所述成型后的諧振桿作表面金屬化處理之前還包括對(duì)所述諧振桿進(jìn)行精加工。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種腔體濾波器、諧振桿及其制造方法，其中，諧振桿容于腔體濾波器的腔體內(nèi)，所述諧振桿的表面具有金屬層，諧振桿采用氮化硅材料制成。氮化硅材質(zhì)的諧振桿相較于傳統(tǒng)的殷鋼材質(zhì)的諧振桿而言，其成本低廉、溫漂指標(biāo)良好，且生產(chǎn)效率高。此外，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種使用該腔體濾波器的通信設(shè)備，該腔體濾波器設(shè)于通信設(shè)備的信號(hào)收發(fā)電路部分，采用氮化硅材質(zhì)的諧振桿可有效降低設(shè)備成本。
文檔編號(hào)H01P11/00GK102290622SQ20111011030
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者蔡方明 申請(qǐng)人:深圳市大富科技股份有限公司