專利名稱：一種緊湊型交指濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種緊湊型交指濾波器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種微波小型化濾波器，具體的說，是涉及一種交指結(jié)構(gòu)的緊湊型濾波器。
背景技術(shù)：
[0002]普通的交指濾波器包括腔體、位于腔體內(nèi)的至少3根交替排列的柱子和輸入輸出結(jié)構(gòu)。其加工主要是采用銑床在金屬塊上銑出腔體和柱子，再加工蓋板，然后通過連接螺釘將濾波器腔體和蓋板連接。這種濾波器存在一些不足之處。由于采用銑床加工，腔體與柱子的間隙不能太小，否則難以保證腔體內(nèi)部尺寸的精確度，所以不能進(jìn)一步對濾波器進(jìn)行小型化。采用銑床加工，會增加濾波器的成本。采用金屬塊加工濾波器腔體和柱子，也將浪費原材料，這點在頻率較低的濾波器中表現(xiàn)尤其突出。柱子之間不能靠得太近，太近會使帶寬增加，然而輸入輸出耦合不夠，使得反射不能達(dá)到基本要求，從而不能最大限度的實現(xiàn)交指濾波器的緊湊性。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的在于提供一種加工簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)約原材料、寄生通帶遠(yuǎn)的緊湊型交指濾波器。[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種緊湊型交指濾波器，包括設(shè)有兩個開口的金屬腔，兩個開口分別為前向開口和后向開口 ；還包括設(shè)置在金屬腔前向開口位置的上蓋板和設(shè)置在金屬腔背向開口位置的下蓋板，以及貫穿金屬腔并延伸進(jìn)金屬腔內(nèi)部的輸入輸出結(jié)構(gòu)；金屬腔包括上內(nèi)壁和下內(nèi)壁、以及左內(nèi)壁和右內(nèi)壁，金屬腔內(nèi)部還設(shè)置有至少二根依次交替連接于金屬腔上內(nèi)壁和下內(nèi)壁的金屬柱，金屬柱連接金屬腔上內(nèi)壁或下內(nèi)壁的一端為短路端，另一端為開路端，金屬柱開路端還連接有金屬板，所述金屬板與金屬腔各個方向上的內(nèi)壁存在間隙，金屬板兩端均向著短路端彎曲并與金屬柱構(gòu)成 “山”字形結(jié)構(gòu)，且金屬板彎曲部分與輸入輸出結(jié)構(gòu)連接，且任意金屬板的彎曲部分位于相鄰金屬板和相鄰金屬柱之間。[0005]所述金屬柱為與軸向垂直的矩形體；所述金屬板為背向指向前向的柱狀體，其與前向垂直的橫截面形狀為U形。[0006]沿上蓋板指向下蓋板方向，金屬柱的長度小于或等于金屬板的長度。[0007]所述輸入輸出結(jié)構(gòu)為雙導(dǎo)體或多導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述雙導(dǎo)體為同軸結(jié)構(gòu)或微帶結(jié)構(gòu)。[0008]所述輸入輸出結(jié)構(gòu)連接在靠近金屬腔右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一塊金屬板上。[0009]所述輸入輸出結(jié)構(gòu)連接在靠近金屬腔右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一根金屬柱上。[0010]金屬腔的上內(nèi)壁和下內(nèi)壁分別安裝著調(diào)諧螺釘，所述調(diào)諧螺釘從金屬腔外深入到金屬腔內(nèi)部，其伸入的深度從金屬腔的外部加以調(diào)節(jié)；所述每一顆調(diào)諧螺釘與其對應(yīng)的一個金屬板相鄰，每一顆調(diào)諧螺釘?shù)妮S向中心線在其縱向位置上與對應(yīng)金屬柱的軸向中心線重合。[0011]在所述金屬板遠(yuǎn)離金屬柱短路端端面的中心點位置開有小孔，調(diào)諧螺釘?shù)捻敹松钊胄】變?nèi)部，其伸入孔內(nèi)的深度從金屬腔的外部加以調(diào)節(jié)。[0012]所述金屬板遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁之間存在間隙，其間隙的距離小于O. 3毫米。[0013]所述相鄰U形金屬板彎折處的柱狀體相互內(nèi)錯，即左端U形金屬板彎折處的柱狀體在相鄰右端U形金屬板彎折處的柱狀體與相鄰右端U形金屬柱之間，而右端U形金屬板彎折處的柱狀體在相鄰左端U形金屬板彎折處的柱狀體與相鄰左端U形金屬柱之間，且它們之間存在間隙；u形金屬板彎折處的柱狀體不與相鄰的金屬板非彎折處的柱狀體相連。[0014]所述輸入輸出結(jié)構(gòu)的接入方式有兩種[0015]第一種是輸入輸出結(jié)構(gòu)連接在靠近金屬腔右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一塊金屬板上， 且不與靠近金屬腔右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的金屬柱連接。第二種是輸入輸出結(jié)構(gòu)連接在靠近金屬腔右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一根金屬柱上，且不與靠近金屬腔右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的金屬板連接。[0016]為了減少現(xiàn)有這樣的濾波器的體積過大的問題，同時為了節(jié)約加工原材料成本， 因此，本實用新型設(shè)置的金屬腔，金屬板，金屬柱采用一個金屬塊通過切銑和線切割的方法作為整體加工而成。因此，本實用新型的金屬腔，金屬板，金屬柱為一個整體結(jié)構(gòu)，基于切銑和線切割的工藝要求，本實用新型中的金屬板遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁之間存在間隙，其間隙的距離大約為O. 3毫米，同樣的，金屬板的彎曲端與相鄰金屬柱之間存在間隙，其間隙的距離小于O. 3毫米。在滿足切銑和線切割工藝的條件下，他們的間隙以O(shè). 3毫米為基礎(chǔ)點，他們的間隙越小，諧振腔的諧振頻率越低。在滿足小型化濾波器設(shè)計以后，可盡量的將金屬板的面積最大化，以此也可達(dá)到減小諧振頻率的目的。由于金屬板遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁之間的間隙很小，金屬板遠(yuǎn)離短路端的端面面積很大，從而使濾波器的加載很大，加載加大實現(xiàn)了濾波器遠(yuǎn)寄生通帶的目的。同時由于他們的間隙過小，此時要對濾波器進(jìn)行調(diào)諧處理時，調(diào)諧螺釘伸入濾波器內(nèi)的長度受到限制， 因此調(diào)節(jié)的效果不好。為此，本實用新型在金屬板開有小孔，使得調(diào)諧螺釘可以伸入到小孔內(nèi)部去，以此解決調(diào)諧螺釘伸入的長度問題，使得調(diào)諧螺釘可將調(diào)節(jié)范圍擴大。又由于這樣的交指濾波器要排列較多的金屬柱，從而使濾波器變得過長，不利于濾波器的小型化，所以我們采用了把U形金屬板彎折處的柱狀體相互內(nèi)錯，從而減小柱子之間的距離，調(diào)節(jié)U形金屬板彎折處的柱狀體的長度使濾波器的帶寬不增加，從而實現(xiàn)濾波器的基本反射要求，使濾波器更加的緊湊。[0017]本實用新型在現(xiàn)有交指濾波器的基礎(chǔ)上，在金屬柱遠(yuǎn)離連接金屬腔的一端連接彎曲的金屬板，采用了 U形金屬板彎折處的柱狀體相互內(nèi)錯、切銑和線切割的加工方式，同時滿足最小切銑方式的需求下生產(chǎn)出上述結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、寄生通帶遠(yuǎn)的交指濾波器。[0018]本實用新型的原理是利用減小金屬板遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔內(nèi)壁的間隙距離，增加金屬板頂端面積的方法使諧振腔的等效電容值增大，從而使濾波器的頻率變小，同時兼顧耦合系數(shù)的匹配實現(xiàn)交指濾波器的小型化。[0019]本實用新型的優(yōu)點在于能提供一種緊湊型交指濾波器，解決現(xiàn)有技術(shù)在低頻段設(shè)計的交指濾波器體積大、質(zhì)量重、加工困難的問題，使交指濾波器加工簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、原材料節(jié)約，寄生通帶遠(yuǎn)。


[0020]關(guān)于本文中的上、下、左、右方向的定義參照圖1，上方向為圖I中的“ t ”指向，下方向為圖I中的“ I ”指向，左方向為圖I中的“一”指向，右方向為圖I中的“一”指向，而且圖中垂直于紙面指向紙內(nèi)的方向為背向，垂直于紙面指向讀者的方向為前向；由下指向上的方向為軸向，由左指向右的方向為縱向。[0021]圖I和圖2為本實用新型的主視圖。[0022]圖3為圖I和圖2的俯視圖。[0023]圖4為圖I和圖2的另一種B-B向切割左視示意圖。[0024]圖5為本實用新型的計算數(shù)據(jù)曲線。[0025]圖中的標(biāo)號分別表不為1、金屬腔，2、金屬板,3、金屬柱,4、輸入輸出結(jié)構(gòu),5、調(diào)諧螺釘，6、上蓋板,7、下蓋板。
具體實施方式
[0026]下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實用新型實施方式不限于此。[0027]實施例I[0028]如圖I、圖3、圖4所示的一種緊湊型交指濾波器，包括設(shè)有兩個開口的金屬腔1，兩個開口分別為前向開口和后向開口 ；還包括設(shè)置在金屬腔I前向開口位置的上蓋板6和設(shè)置在金屬腔I背向開口位置的下蓋板7，以及貫穿金屬腔I并延伸進(jìn)金屬腔I內(nèi)部的輸入輸出結(jié)構(gòu)4 ;金屬腔I包括上內(nèi)壁和下內(nèi)壁、以及左內(nèi)壁和右內(nèi)壁，金屬腔I內(nèi)部還設(shè)置有至少二根依次交替連接于金屬腔I上內(nèi)壁和下內(nèi)壁的金屬柱3，金屬柱3連接金屬腔I上內(nèi)壁或下內(nèi)壁的一端為短路端，另一端為開路端，金屬柱3開路端還連接有金屬板2，所述金屬板2與金屬腔I各個方向上的內(nèi)壁存在間隙，金屬板2兩端均向著短路端彎曲并與金屬柱 3構(gòu)成“山”字形結(jié)構(gòu)，且金屬板2彎曲部分與輸入輸出結(jié)構(gòu)4連接，任意金屬板2的彎曲部分位于相鄰金屬板和相鄰金屬柱之間。[0029]所述金屬柱3為與軸向垂直的矩形體；所述金屬板2為背向指向前向的柱狀體，其與前向垂直的橫截面形狀為U形。[0030]沿上蓋板6指向下蓋板方向，金屬柱3的長度小于或等于金屬板2的長度。[0031]所述輸入輸出結(jié)構(gòu)4為雙導(dǎo)體或多導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述雙導(dǎo)體為同軸結(jié)構(gòu)。[0032]所述輸入輸出結(jié)構(gòu)4連接在靠近金屬腔I右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一塊金屬板2上。[0033]金屬腔I的上內(nèi)壁和下內(nèi)壁分別安裝著調(diào)諧螺釘5，所述調(diào)諧螺釘5從金屬腔I外深入到金屬腔I內(nèi)部，其伸入的深度從金屬腔I的外部加以調(diào)節(jié)；所述每一顆調(diào)諧螺釘5與其對應(yīng)的一個金屬板2相鄰，每一顆調(diào)諧螺釘5的軸向中心線在其縱向位置上與對應(yīng)金屬柱3的軸向中心線重合。[0034]在所述金屬板2遠(yuǎn)離金屬柱3短路端端面的中心點位置開有小孔，調(diào)諧螺釘5的頂端深入小孔內(nèi)部，其伸入孔內(nèi)的深度從金屬腔I的外部加以調(diào)節(jié)。[0035]所述金屬板2遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔I的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁之間存在間隙，其間隙的距離小于O. 3毫米。[0036]金屬板2與相鄰的金屬板2和相鄰的金屬柱3存在間隙,金屬柱3與相鄰的金屬板2和相鄰的金屬柱3存在間隙。.[0037]所述金屬柱3為與軸向垂直的矩形體，所述金屬板2為背向指向前向的柱狀體，其與前向垂直的橫截面形狀為U形；該金屬板2與金屬柱3垂直連接，兩端彎向與該金屬板2 相連的金屬柱3的短路端。[0038]所述相鄰U形金屬板2彎折處的柱狀體相互內(nèi)錯，即左端U形金屬板2彎折處的柱狀體在相鄰右端U形金屬板2彎折處的柱狀體與相鄰右端U形金屬柱3之間，而右端U 形金屬板2彎折處的柱狀體在相鄰左端U形金屬板2彎折處的柱狀體與相鄰左端U形金屬柱3之間，且它們之間存在間隙;U形金屬板2彎折處的柱狀體不與相鄰的金屬板2非彎折處的柱狀體相連。[0039]垂直于紙面方向上所述金屬柱3的長度小于或等于金屬板2的長度。所述輸入輸出結(jié)構(gòu)4為同軸結(jié)構(gòu)。所述輸入輸出結(jié)構(gòu)4連接在靠近金屬腔I右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一塊金屬板2上，且不與靠近金屬腔I右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的金屬柱3連接。[0040]金屬腔I的上內(nèi)壁和下內(nèi)壁分別安裝著調(diào)諧螺釘5，所述調(diào)諧螺釘5從金屬腔I外深入到金屬腔I內(nèi)部，其伸入的深度可以從金屬腔I的外部加以調(diào)節(jié)；所述每一顆調(diào)諧螺釘 5與其對應(yīng)的一個金屬板2相鄰，其中心點在縱向的位置與對應(yīng)的金屬柱3中心點重合。[0041]所述金屬板2遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔I的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁之間存在間隙，其間隙的距離小于O. 3毫米。[0042]如圖5所示，[0043]SI. I代表輸出端口接匹配負(fù)載時，輸入端口的反射系數(shù)。[0044]S2. 2代表輸入端口接匹配負(fù)載時，輸出端口的反射系數(shù)。[0045]S2. I代表輸出端口接匹配負(fù)載時,從輸入端口到輸出端口的傳輸系數(shù)。[0046]SI. 2代表輸入端口接匹配負(fù)載時,從輸出端口到輸入端口的傳輸系數(shù)。[0047]如圖5所示，在頻率IGHZ至頻率5GHZ的區(qū)間內(nèi)，只有頻率2. 5GHZ至頻率3. 5GHZ 的信號才能通過本緊湊型交指濾波器，該2. 5GHZ至頻率3. 5GHZ的信號的中心頻率為3GHZ， 因此本實用新型可實現(xiàn)30%左右?guī)挕0048]實施例2[0049]如圖2、圖3、圖4所示，與實施實例I不同的是所述輸入輸出結(jié)構(gòu)4連接在靠近金屬腔I右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一根金屬柱3上，且不與靠近金屬腔I右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的金屬板2連接。[0050]如上上述便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種緊湊型交指濾波器，其特征在于包括設(shè)有兩個開口的金屬腔(I)，兩個開口分別為前向開口和后向開口 ；還包括設(shè)置在金屬腔(I)前向開口位置的上蓋板(6)和設(shè)置在金屬腔(I)背向開口位置的下蓋板(7)，以及貫穿金屬腔(I)并延伸進(jìn)金屬腔(I)內(nèi)部的輸入輸出結(jié)構(gòu)(4);金屬腔(I)包括上內(nèi)壁和下內(nèi)壁、以及左內(nèi)壁和右內(nèi)壁，金屬腔(I)內(nèi)部還設(shè)置有至少二根依次交替連接于金屬腔(I)上內(nèi)壁和下內(nèi)壁的金屬柱(3)，金屬柱(3)連接金屬腔(I)上內(nèi)壁或下內(nèi)壁的一端為短路端，另一端為開路端，金屬柱(3)開路端還連接有金屬板(2),所述金屬板(2)與金屬腔(I)各個方向上的內(nèi)壁存在間隙，金屬板(2)兩端均向著短路端彎曲并與金屬柱(3)構(gòu)成“山”字形結(jié)構(gòu)，金屬板(2)彎曲部分與輸入輸出結(jié)構(gòu)(4)連接，且任意金屬板(2)的彎曲部分位于相鄰金屬板和相鄰金屬柱之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種緊湊型交指濾波器，其特征在于所述金屬柱(3)為與軸向垂直的矩形體；所述金屬板(2)為背向指向前向的柱狀體，其與前向垂直的橫截面形狀為U形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種緊湊型交指濾波器，其特征在于沿上蓋板(6)指向下蓋板方向，金屬柱(3)的長度小于或等于金屬板(2)的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的任意一種緊湊型交指濾波器，其特征在于所述輸入輸出結(jié)構(gòu)(4)為雙導(dǎo)體或多導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述雙導(dǎo)體為同軸結(jié)構(gòu)或微帶結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種緊湊型交指濾波器，其特征在于所述輸入輸出結(jié)構(gòu)(4) 連接在靠近金屬腔(I)右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一塊金屬板(2 )上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種緊湊型交指濾波器，其特征在于所述輸入輸出結(jié)構(gòu)(4) 連接在靠近金屬腔(I)右內(nèi)壁或左內(nèi)壁的第一根金屬柱(3 )上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊型交指濾波器，其特征在于金屬腔(I)的上內(nèi)壁和下內(nèi)壁分別安裝著調(diào)諧螺釘(5)，所述調(diào)諧螺釘(5)從金屬腔(I)外深入到金屬腔(I)內(nèi)部，其伸入的深度從金屬腔(I)的外部加以調(diào)節(jié)；所述每一顆調(diào)諧螺釘(5)與其對應(yīng)的一個金屬板(2)相鄰，每一顆調(diào)諧螺釘(5)的軸向中心線在其縱向位置上與對應(yīng)金屬柱(3)的軸向中心線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊型交指濾波器，其特征在于在所述金屬板(2)遠(yuǎn)離金屬柱(3)短路端端面的中心點位置開有小孔，調(diào)諧螺釘(5)的頂端深入小孔內(nèi)部，其伸入孔內(nèi)的深度從金屬腔(I)的外部加以調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊型交指濾波器，其特征在于所述金屬板(2)遠(yuǎn)離短路端的端面與金屬腔(I)的上內(nèi)壁或下內(nèi)壁之間存在間隙，其間隙的距離小于O. 3毫米。
專利摘要本實用新型公開了一種緊湊型交指濾波器，包括金屬腔，金屬板，金屬柱，輸入輸出結(jié)構(gòu)，調(diào)諧螺釘，上蓋板，下蓋板。所述金屬板為背向指向前向的柱狀體，其與前向垂直的橫截面形狀為U形；該金屬板與金屬柱垂直連接，兩端彎向與該金屬板相連的金屬柱的短路端，且相鄰U形金屬板彎折處的柱狀體相互內(nèi)錯。本實用新型的優(yōu)點在于能提供一種腔體小型化緊湊型濾波器，解決現(xiàn)有技術(shù)在低頻段設(shè)計的微波濾波器體積大、質(zhì)量重、加工困難的問題，使微波濾波器加工簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、原材料節(jié)約，寄生通帶遠(yuǎn)。
文檔編號H01P1/205GK202749486SQ20122045867
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者王清源, 譚宜成, 吳國建 申請人:成都賽納賽德科技有限公司