Rf濾波器的調諧結構的制作方法
【專利摘要】RF濾波器的調諧結構，包括外殼及蓋板，外殼內分隔有復數個空腔，每一空腔內有一共振器，外殼一端有輸入連接器和輸出連接器,蓋板上對應空腔設有供穿置旋轉圓桿的孔,旋轉圓桿上部有螺紋,中下部設有可抵住蓋板底面的橫桿,底部偏離圓板中心垂直固定圓板；旋轉圓桿上端穿過蓋板用螺帽固定，旋轉圓桿下部插入空腔內；旋轉圓桿偏離共振器中心。本實用新型的RF濾波器，能防止因無源互調失真引起的性能低下，防止因大功率引起的電磁制動器故障，在要求大功率的環(huán)境下也能制作小型的RF濾波器。
【專利說明】RF濾波器的調諧結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信技術的信號濾波器，具體是指RF濾波器的調諧結構。
【背景技術】
[0002]濾波器是只允許通過輸入頻率信號中特定頻率信號的一種裝置。移動通信系統(tǒng)的基站為了過濾高頻信號，一般會使用空腔濾波器?？涨粸V波器是多個空腔內具有共振器的濾波器。圖1所示為一般空腔濾波器的構造，包含濾波器的外殼100，輸入連接器102，輸出連接器104，蓋板106，多個空腔108及共振器110。調諧螺栓112在與共振器相對應的位置從蓋板106貫通到外殼內部。RF信號從輸入連接器102輸入，從輸出連接器104輸出，RF信號通過各空腔中形成的偶合窗口傳輸。由各空腔108及共振器110產生RF信號的共振現象，并依據共振現象過濾RF信號。調諧螺栓112是為了更精細調整濾波器的帶寬及帶寬幅度等特性而具備的，濾波器制作后，通過作業(yè)者或調諧機器旋轉調諧螺栓進行微調。
[0003]圖2是現有RF濾波器中一個空腔的斷面圖。調諧螺栓112貫通于蓋板106，位置在共振器上部。調諧螺栓112為金屬材質，由蓋板與螺絲固定。調諧螺栓通過旋轉能夠調節(jié)與共振器的距離，通過改變共振器110與螺栓112之間的距離進行調諧。調諧螺栓112可以手動旋轉，也可以利用調諧機器來旋轉。在合適的位置完成調諧時用螺帽固定調諧螺栓。這種濾波器由旋轉調諧螺栓變更調諧螺栓與共振器之間的距離，電氣容量也會隨之變更，依此進行特性調整。使用調諧螺栓的RF濾波器存在以下問題:
[0004]第一，改裝螺栓在旋轉時與共振器距離很近時，發(fā)生因大功率引起的Breakdown等現象。為了防止此類Break down現象，RF濾波器需要保持調諧螺栓與共振器的距離，這是增大濾波器尺寸的一個主要因素。
[0005]第二，貫通于外殼內部的調諧螺栓中有螺紋，這種螺紋是非連續(xù)結構，此結構產生PIMD導致濾波器性能低下。

【發(fā)明內容】

[0006]為防止因PMD產生的特性低下和因大功率引起B(yǎng)reak dowm現象，提供一種RF濾波器的調諧結構。
[0007]本實用新型的技術方案是:RF濾波器的調諧結構，包括外殼及蓋板，外殼內分隔有復數個空腔，每一空腔內有一共振器，夕卜殼一端有輸入連接器和輸出連接器，蓋板上對應空腔設有供穿置旋轉圓桿的孔，旋轉圓桿上部有螺紋，中下部設有可抵住蓋板底面的橫桿，底部偏離圓板中心垂直固定圓板；旋轉圓桿上端穿過蓋板用螺帽固定，旋轉圓桿下部插入空腔內；旋轉圓桿偏離共振器中心。旋轉圓桿為鋁材。
[0008]共振器與外殼連成一體，或用螺絲將共振器固定在外殼底部；旋轉圓桿與共振器的數量相對應。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]圖1是一般RF濾波器的結構示意圖；
[0010]圖2是RF濾波器中的一個空腔的斷面圖。
[0011]圖3是本實用新型RF濾波器的立體分解示意圖；
[0012]圖4是本實用新型RF濾波器立體示意圖；
[0013]圖5是本實用新型RF濾波器中調諧螺栓與調諧元件結合狀態(tài)示意圖；
[0014]圖6是本實用新型RF濾波器中一個空腔的斷面示意圖；
[0015]圖7 (a)、圖7 (b)是本實用新型調諧螺栓調諧元件與共振器上下重疊面積變化狀態(tài)圖。
[0016]圖8是本實用新型RF濾波器調諧螺栓旋轉角度變化而變化的共振頻率表?！揪唧w實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型作詳細說明。
[0018]在圖3及圖4中，RF濾波器包含外殼300，蓋板302，調諧螺桿304，調諧元件306，多個空腔308，多個共振器310，輸入連接器312及輸出連接器314。
[0019]外殼300保護濾波器內部的共振器310，起著電磁波的遮蔽作用。外殼300為鋁板上面鍍金。通常濾波器導波管和相同的RF裝備下為了將損失減到最低，用導電度非常好的鍍銀。近來為了提高外殼耐蝕性使用鍍銀以外的電鍍法。濾波器內部有很多分隔，這種分隔與外殼300構成容納共振器310的空腔308。空腔及共振器數量與濾波器的次數有關，圖3中次數為8，即有8個共振器。濾波器的次數與插入損失及衰減特性有關，濾波器的次數越高，衰減特性也隨之增加，但是插入損失會變不好。濾波器的次數依據要求的插入損失及衰減特性來設定。隔壁的一部分會形成與RF信號方向相應的耦合窗口 320。因空腔及共振器共振的RF信號是通過耦合窗口通向下一個空腔。各個空腔308設有共振器310，共振器為金屬材質，也可以由電磁材質組成。根據RF信號的進行模式，來選擇金屬或電磁材質的共振器。共振器310可與外殼300 —起制造，或者在外殼300制造出來之后用螺絲將共振器310固定在外殼300底部。
[0020]輸入連接器312上RF信號被認可，輸入連接器312的圓環(huán)將輸入連接器的中心導體和與輸入連接器鄰近的共振器通電相連。中心導體與圓環(huán)相連，濾波器中過濾后的信號通過信號輸出器314輸出。
[0021]蓋板302上形成很多個孔350，調諧螺桿304通過孔350往外殼內部貫通。調諧螺桿304為電磁材質。調諧螺桿304與下面的調諧元件306結合，調諧元件306為金屬材質，調諧元件最好使用薄的圓板形狀。調諧螺桿304與調諧元件可以粘接結合，結合方式可以有多種。調諧螺桿304及調諧元件306的個數與濾波器中所具備的共振器310的數量相對應，圖3里有8個共振器，調諧螺桿304及與之相結合的調諧元件306也是8個。當然，調諧螺桿及調諧元件的個數可以比共振器多。調諧螺桿304與蓋板相結合，調諧螺桿304旋轉時與之結合的調諧元件306也旋轉。以前的調諧螺桿旋轉時，調諧螺桿與共振器之間的距離會發(fā)生變化，從而形成調諧。本實用新型中調諧元件與共振器之間的距離不發(fā)生變化，僅依據調諧元件本身的旋轉形成調諧。
[0022]圖5所示調諧螺桿304不在調諧元件306中心處結合，在偏離中心一定距離的位置上與調諧元件306相結合。這樣旋轉時可改變調諧元件306與共振器310上下重疊的面積。通過調諧元件306的旋轉，共振器與調諧元件上下重疊面積變化的部分參照其他圖說明。調諧螺桿304上部有螺紋500，螺紋500是為了調諧完成后安裝固定螺母。
[0023]圖6所示，調諧螺桿304上有突出的橫桿502。橫桿502作用是調諧時維持調諧元件與共振器之間的高度。比如，作業(yè)者在把調諧螺桿304往上拉的狀態(tài)下進行調諧。調諧螺桿304由橫桿502緊貼在蓋板的下面，使之維持調諧元件與共振器之間的距離。調諧螺桿304通過蓋板302上的孔350貫通空腔內部，調諧螺桿304下面與調諧元件306相結合。調諧螺桿304可以用螺絲刀使其旋轉，調諧完成后調諧螺桿304用螺帽600固定。調諧螺桿304插入到空腔內部的部分無螺紋。以前的調諧螺桿插入到空腔內部的部分有螺紋。調諧螺桿上的螺紋是引起不必要PMD現象的主要因素之一。
[0024]互調失真是兩個以上的信號引起頻率相互干擾，這樣的現象在無源元件中顯示出來的叫做無源互調失真。無源互調失真與有源器件中發(fā)生的能動互調失真不同，一直以來在衛(wèi)星通信這樣的高電力系統(tǒng)中所涉及的現象，在一般常用的移動通信上幾乎是被無視的。但隨著移動通信服務的擴張，臨近的基站之間的相互干涉還有與之相伴的互調失真問題也隨之增加，不僅是引起有源互調失真，無源互調失真相關的問題也隨之上升。有源互調失真一直都是熱點研究對象，所以沒有太大的問題。但無源互調失真，一直以來在通信系統(tǒng)中是沒有被顧及的，所以會惹起更大的問題。
[0025]RF中無源互調失真發(fā)生的原因，可以分為接觸非線性與材料非線性兩大類。接觸非線性形成的原因是導體之間的薄薄的氧化層引起的接合量，金屬接觸過程中，導體之間因半導體作用形成的超導效應，金屬之間的縫隙與微裂紋引起的微放電，與金屬表面灰塵與金屬粒子相關的非線性形成，金屬結合過程中發(fā)生的收縮電阻等。調諧螺桿上的螺紋是引起非線形接觸的結構，是降低濾波器特性的要素。本實用新型中調諧螺桿插入到空腔內部的部分沒有螺紋，所以與以前的調諧螺桿相比，能夠減少無源互調失真的發(fā)生。
[0026]本設計調諧螺桿304在偏離調諧元件306的中央部位一定距離的部分相結合，調諧螺桿304在旋轉時調諧元件306與共振器310上下重疊的面積會變化。因調諧元件的旋轉，共振器與調諧元件上下重疊的面積會發(fā)生變化，電容也會隨之發(fā)生變化，從而進行調諧。上述的調諧構造，調諧元件306與共振器310之間的距離不變。之前調諧結構是隨著調諧螺桿插入深度的變化，螺桿與共振器的距離也會接近，這種情況存在誘電體Break down現象的發(fā)生。但是本發(fā)明的調諧結構上調諧元件與共振器之間的距離不會發(fā)生變化，所以從設計時就可以防止因高功率引起的Break down現象，而且也因此可制作更小型的RF濾波器。
[0027]圖6所示，為了使因重疊面積變化做大，調諧元件306會安置在偏離中心一定距離的位置上。
[0028]圖7是本實用新型調諧螺桿下的調諧元件與共振器上下重疊的面積變化狀態(tài)圖。圖7中(a)是在初始狀態(tài)下，共振器與調諧元件之間的位置關系，圖7中(b)是調諧螺桿開始旋轉后，共振器與調諧元件之間的位置關系。旋轉軸不在調諧元件的中央部分，而是在偏離圓板中心一定距離，所以以調諧螺絲的旋轉軸為中心旋轉調諧元件時，共振器與調諧元件上下重疊的面積會變化。圖7中(b)狀態(tài)與(a)相比，共振器與調諧元件上下重疊的部分面積會減少，電氣容量也相應減少，這樣的電氣容量的變化能夠調諧濾波器的特性。
[0029]圖8是本實用新型隨著RF濾波器上調諧螺桿的旋轉角度變化，共振頻率變化圖。 表中顯示共振頻率從IOOOMHz逐漸變化到984MHz。
【權利要求】
1.RF濾波器的調諧結構，包括外殼(300)及蓋板(302)，外殼(300)內分隔有復數個空腔(308)，每一空腔(308)內有一共振器(310)，外殼(300) —端有輸入連接器(312)和輸出連接器(314)，其特征在于:蓋板(302)上對應空腔(308)設有供穿置旋轉圓桿(304)的孔，旋轉圓桿(304)上部有螺紋，中下部設有可抵住蓋板底面的橫桿(502)，底部偏離圓板(306)中心垂直固定圓板(306);旋轉圓桿(304)上端穿過蓋板(302)用螺帽(500)固定，旋轉圓桿(304)下部插入空腔(308)內；旋轉圓桿(304)偏離共振器(310)中心。
2.根據權利要求1所述的RF濾波器的調諧結構，其特征是:旋轉圓桿(304)為鋁材。
3.根據權利要求1所述的RF濾波器的調諧結構，其特征是:共振器(310)與外殼(300)連成一體，或用螺絲將共振器(310)固定在外殼(300)底部；旋轉圓桿(304)與共振器(310)的數量相對應。
【文檔編號】H01P1/207GK203760608SQ201420010071
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】崔元昤 申請人:東莞鴻愛斯通信科技有限公司