專利名稱:射頻濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及射頻濾波器(radio frequency filter),更加具體地涉 及包括彼此間激光焊接的外殼本體(housing body)和外殼蓋(housing cover)的射頻濾波器。
利用激光焊,可以減小射頻濾波器的接觸非線性和PIMD (無源 互調(diào)失真)。
通常,移動通信服務(wù)要求服務(wù)容量的擴(kuò)大和更好的電話呼叫質(zhì) 量,因而減小I/L (輸入損耗)、衰減和IMD (互調(diào)失真)是非常重 要的事情。
解決IMD是非常重要的問題,其是其中至少兩個不同的頻率信號 干擾并且導(dǎo)致不需要的寄生信號的現(xiàn)象。
同時,由于非線性傳輸特性,許多不同信號的附加信號或取消信 號存在于電子裝置的輸出信號中的現(xiàn)象導(dǎo)致干擾,并且所述現(xiàn)象發(fā)生 在無源元件中是PIMD (無源互調(diào)失真)。
具體地,在某個頻帶發(fā)生的PIMD不能通過濾波方法消除,消除 發(fā)生源在被研究。
常規(guī)地,PIMD僅僅在類似衛(wèi)星通信系統(tǒng)的高功率通信系統(tǒng)的領(lǐng) 域中認(rèn)為是主要因素,而在商業(yè)通信系統(tǒng)中它幾乎被忽略。
但是,隨著移動通信服務(wù)的增長,用戶數(shù)量增加,并且傳輸功率 變得更高,在移動通信領(lǐng)域中減小PIMD在被研究。
在下文中,常規(guī)射頻濾波器將參考
。
圖l是示出根據(jù)已有技術(shù)的射頻濾波器的實施例的透視圖,并且 圖2是示出圖1的沿線A-A,截取的射頻濾波器的構(gòu)造的截面圖。
參考圖1和圖2,常規(guī)射頻濾波器包括至少兩個諧振器桿120,其設(shè)置在空間中,該空間用隔板(diaphragm) 130分隔成多個空間; 和外殼本體100,其具有接收高頻率信號并且將其提供給第一諧振器 桿120的輸入連接器110和輸出通過諧振器桿120過濾的高頻率信號 的輸出連接器140;和用于調(diào)諧頻率的調(diào)諧螺絲210,其延伸至隔板 130中并且在諧振器桿120內(nèi)部的空間;和通過連接螺絲220密封外 殼本體100的外殼蓋200。
在下文中,將說明常規(guī)射頻濾波器的結(jié)構(gòu)和問題。 外殼本體100通常用鋁合金制造,并且被限定空間的隔板130劃 分。通常,隔板130和外殼本體100制造成一體。
并且,諧振器桿120安裝在由隔板130限定的空間的內(nèi)部。 參考圖2,在所述諧振器桿120的上部中形成孔,在外殼本體100 和外殼蓋連接后,將調(diào)諧螺絲210插入孔。
諧振器桿120通過諧振器桿固定螺絲160固定在外殼本體100的 底部。
因此,外殼本體100和諧振器桿120不是一體但通過諧振器桿固 定螺絲160固定,在外殼本體100和諧振器桿120之間產(chǎn)生微觀的不 完全結(jié)合(binding)的接觸非線性。
所述的具有材料非線性的接觸非線性是在PIMD的發(fā)生中的主要 因素。
并且,在外殼本體100的上表面和隔板130中,形成很多連接孔 150。這些連接孔150通過加工一體式制造的外殼本體100和隔板130 來形成。
外殼蓋200與外殼本體100通過旋入外殼本體100的連接孔150 的連接螺絲220連接。
同時,使用很多連接孔150和旋入上述連接孔150的連接螺絲220 的原因是為了通過保持外殼本體100和外殼蓋200之間的接觸而防止 信號損耗和PIMD的發(fā)生。
然而,如上文的通過很多連接螺絲120的連接方法是外殼蓋200和外殼本體100與連接螺絲220之間的點接觸,并且密封的力量在沒 有設(shè)置連接螺絲220的部分變?nèi)酢?br>
并且由于如同上文的連接狀態(tài),PIMD由于在外殼蓋200和外殼 本體100之間的接觸非線性而發(fā)生。
同樣,外殼本體100、隔板130、諧振器桿120和外殼蓋200構(gòu) 成并聯(lián)LC諧振電路,由于通過輸入連接器輸入的高頻率信號,電流 在與輸入連接器連接的銅線(沒有畫出)中產(chǎn)生并且由于電流產(chǎn)生磁 能。
并且磁能傳輸?shù)接赏鈿け倔w100、隔板130、諧振器桿120和外 殼蓋200組成的并聯(lián)LC諧振電路,通過重復(fù)傳輸該諧振電路的諧振 頻率到下一個諧振電路,期望的頻率信號通過輸出連接器140輸出。
并且,將與諧振頻率不同的頻率接地。
諧4^頻率可以通過調(diào)整調(diào)諧螺絲210而調(diào)制。
這樣,在常規(guī)射頻濾波器中,外殼本體100和外殼蓋200通過很 多連接螺絲220連接,在外殼本體和外殼蓋之間的接觸非線性導(dǎo)致 PIMD是個問題。
并且,外殼本體和外殼蓋用鋁合金制造并且連接螺絲用不銹鋼制 造,它們是不同的材料,因此由于不同的材料接觸而發(fā)生的腐蝕是個 問題。
并且,需要用于形成很多接觸孔的工藝以及使用連接螺絲的連接 工藝,制造濾波器耗費太多時間和制造工藝復(fù)雜、制造成本增加,以 及生產(chǎn)率降低都是問題。
同時,在鋁合金的激光焊接中激光束在鋁合金表面的反射系數(shù)是 高的,存在激光焊接完成后在焊接區(qū)域發(fā)生開裂的問題,因此鋁合金 材料一般不用于激光焊接。
因此,常規(guī)射頻濾波器用鋁合金材料制造,認(rèn)識到激光焊接不能 用于連接用鋁合金材料制造的射頻濾波器的外殼本體和外殼蓋。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明用于解決上文提到的問題,本發(fā)明的目的是提供可以由于
減小接觸非線性而減小PIMD的射頻濾波器,因為外殼和外殼蓋互相 間激光焊接。
同樣,本發(fā)明的另一個目的是提供可以防止互相不同的金屬材料 的腐蝕的射頻濾波器,因為激光焊接熔化外殼本體和外殼蓋,在互相 之間建立共價鍵合。
同樣,本發(fā)明的另一個目的是提供可以通過減少它的制造工藝時 間和成本而提高生產(chǎn)率的射頻濾波器,因為不需要鉆孔和固定螺絲以 相互固定外殼本體和外殼蓋。
同樣,本發(fā)明的另一個目的是通過使用AL40系鋁合金,解決常 規(guī)射頻濾波器不能用激光焊接制造的問題。
技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器包括
具有輸入/輸出連接器和通過隔板分隔成多個空間的容納空間的 外殼本體;設(shè)置在外殼內(nèi)的至少一個諧振器桿;與外殼本體聯(lián)接的外
殼蓋;其中外殼本體和外殼蓋通過激光焊接互相連接。
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器還可以包括至少一個用于調(diào)諧諧振頻 率的調(diào)諧螺絲。
優(yōu)選地,激光焊接的激光束和外殼蓋之間的入射角在0-45度的范 圍內(nèi)。
優(yōu)選地,在外殼本體和外殼蓋聯(lián)接后,兩者的邊界用激光焊接來 焊接。
優(yōu)選地,激光束焦點的直徑大約在200 ~ 1000 ^:米的范圍內(nèi)。 優(yōu)選地,外殼蓋通過軋制制造。
在外殼蓋通過軋制制造的情況下,它具有在O.l ~4毫米的范圍內(nèi)的厚度。
優(yōu)選地,外殼本體和外殼蓋用鋁合金制造。
優(yōu)選地,外殼蓋用AL40系鋁合金制造。
優(yōu)選地,外殼本體也用AL40系鋁合金制造。
同時,如果外殼本體和外殼蓋全部不是用AL40系鋁合金制造, 則AL40系鋁合金用作該激光焊接的焊接材料。
優(yōu)選地,外殼本體或外殼蓋鍍銀。
同樣,外殼蓋或外殼蓋鍍光亮銀(bright silver)。
同樣,至少一個用于插入調(diào)諧螺絲的通過沖孔(punching)由翻 邊(burring)形成的孔在外殼蓋中形成或者調(diào)諧螺絲旋入插在外殼蓋 中的孔中的受壓螺母。
同樣,至少兩個固定孔在外殼蓋和外殼本體中形成,并且還包括 用于插入固定孔的固定部件,在外殼蓋和外殼本體的激光焊接之前, 固定部件插入固定孔以固定兩者。
同時,調(diào)諧螺絲可以在外殼本體的背面連接。
有利效果
如上文提到的,根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器可以由于減小接觸非線 性而減小PIMD,因為外殼和外殼蓋互相間激光焊接。
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器易于激光焊接,因為外殼蓋用AL40類 型的鋁制造。
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器可以減少反射的激光束并且減小 PIMD,因為外殼蓋在它的表面覆有銀覆層。
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器可以阻止腐蝕掉,因為激光焊接方法使 不同的金屬材料互相熔化并且取得共價鍵。
此外,根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器減少它的制造工藝時間和成本, 因為不需要鉆孔和固定螺絲以相互固定外殼本體和外殼蓋。
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器簡化它的制造工藝并且提高生產(chǎn)率,因為僅在外殼蓋的被照射區(qū)域照射激光束。
圖1是示出根據(jù)已有技術(shù)的射頻濾波器的實施例的透視圖2是示出圖1的沿線A-A'截取的射頻濾波器的構(gòu)造的截面圖3是根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器的透視圖4是根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器的另一個透視圖5是示出圖3的沿線A-A'截取的射頻濾波器的構(gòu)造的截面圖6a是示出旋入在外殼蓋內(nèi)形成的翻邊的調(diào)諧螺絲的截面圖6b是示出旋入插在外殼蓋中的螺母的調(diào)諧螺絲的截面圖7是示出所述調(diào)諧螺絲旋入外殼本體的背面的截面圖。
具體實施例方式
在下文中,本發(fā)明的優(yōu)選實施例將參考
。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的分解的射頻濾波器的透視圖,并且圖4 是示出根據(jù)本發(fā)明的組裝的射頻濾波器的透視圖,并且圖5是示出圖 3的沿線A-A'截取的射頻濾波器的內(nèi)部的側(cè)截面圖。
圖6是示出在外殼蓋中形成的孔中插入螺絲的構(gòu)造的側(cè)截面圖, 圖7是示出在外殼蓋中形成的孔中插入壓力螺母的構(gòu)造的側(cè)截面圖。
圖8是示出包含諧振器桿和外殼本體的整體的構(gòu)造的側(cè)截面圖。
根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器包括具有輸入連接器20和輸出連接30 和許多被隔板40分隔的容納空間的外殼10;在外殼中與容納空間接 合的諧振器桿;在外殼10的上邊接合的外殼蓋60;其中外殼本體10 和外殼蓋60通過激光焊接互相連接。
通常,在射頻濾波器中,外殼本體10和外殼蓋60通過螺絲互相 連接。但是,在本發(fā)明中,外殼本體10和外殼蓋60通過使用激光束 部分地加熱它們的激光焊接方法互相連接。
如在圖3和圖4中示出的,在外殼本體10和外殼蓋60接合后,它們以在激光焊接的激光束和外殼蓋之間的在0-45度的范圍內(nèi)的入 射角激光焊接。
通過使用這個激光焊接方法,射頻濾波器可以在容納在外殼本體 10和外殼蓋60中的隔板40的連接區(qū)域激光焊接。
以對于外殼蓋60的上表面的角度5-10度照射激光束的原因是為 了防止激光焊接裝置被從外殼蓋60反射的激光束傷害。
為了連接外殼本體10和外殼蓋60,超過2個固定孔U、 61在外 殼本體IO和外殼蓋60中3是供并且固定部件12可以插入固定孔11、 61。
在完成激光焊接后,固定部件12可以從固定孔11、 61中移除。 固定部件12是為了在激光焊接之前固定外殼本體10和外殼蓋60
的臨時部件,并且可用不同類型的固定部件。
例如,可以提供螺絲或固定銷作為固定部件12。
同樣,固定孔ll、 61可以在不同位置以不同數(shù)量提供。
期望的,如在圖3中示出的,兩個固定孔11、 61可以在外殼本
體10和外殼蓋60的相對的拐角提供。
并且固定部件12可以提供與固定孔11、 61的數(shù)量對應(yīng)的相同數(shù)量。
固定部件12和固定孔11、 61是在在激光焊接之前固定外殼本體 10和外殼蓋60的臨時部件。
因此,如果使用夾具固定,固定部件12和固定孔11、 61是不需 要的。
同時,在外殼本體10和外殼蓋60連接后,可以激光焊接兩者的 邊界層。
通過這個邊界層的激光焊接,可以保持外殼本體10和外殼蓋60 之間的密封狀態(tài),并且可以減小接觸非線性和PIMD。
并且,如果外殼本體10和外殼蓋60使用激光束加熱,兩者的連 接區(qū)域95熔化。并且如在圖3中示出的,在接合區(qū)域中的兩個金屬微粒之間建立
共價鍵,因此可以防止由不同金屬接觸引起的腐蝕。
射頻濾波器可以根據(jù)射頻濾波器的尺寸在不同數(shù)量的接合區(qū)域
95處激光焊接。
射頻濾波器可以以固定間隔的點形狀焊接,或這個間隔可以減小 以形成接縫的形狀。
同樣,用于激光焊接的激光束的焦點的直徑可以形成為大約從 200口到1000口的尺寸。
如果激光束的焦點的直徑太小,目標(biāo)材料可以被切開,如果激光 束的焦點的直徑太大,目標(biāo)材料不能^^皮激光焊^接。
同時,外殼本體10和外殼蓋60通常用鋁(AL)系材料制造,外 殼本體10和外殼蓋60可以用AL40系鋁合金制造。
因此,當(dāng)外殼本體10和外殼蓋60激光焊接時,可以創(chuàng)建AL40 系和AL40系或AL40系和非AL40系鋁合金之間的鍵合。
但是,如果外殼本體10和外殼蓋60中沒有一個是用AL40系鋁 合金制造的,可以在CLAD方法的激光焊接中使用AL40系鋁合金的 焊接材料。
從而,可以通過使用具有電子波的高傳輸特征的焊接材料減少 PIMD的發(fā)生。
在根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器中,為了改進(jìn)頻率傳輸?shù)奶匦?,外?本體10或外殼蓋60的表面可以覆4艮。
同樣,當(dāng)外殼本體10或外殼蓋60的表面覆銀時,它可以覆光亮銀。
如果外殼本體10覆光亮銀覆層,外殼蓋60可以覆無光澤銀鍍層, 其具有比光亮銀更低的反射性。
但是,如果激光束吸收構(gòu)件添加在外殼蓋60的照射區(qū)域上,外 殼蓋60可以在它的表面上覆光亮銀覆層。
作為激光束吸收構(gòu)件,例如具有對激光束低反射性的金屬材料可以加在外殼蓋60的照射區(qū)域上,并且在那之后可以照射激光束。 除此之外,外殼蓋60的照射區(qū)域可以#1掩蓋以不覆# 。 因此,根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器可以提高頻率傳輸特性并且用銀
覆層而使外殼本體10和外殼蓋60上產(chǎn)生很好的外觀。
外殼蓋可以制成具有不同的厚度并且具有大約從O.lmm到4mm
的厚度是可取的。
因為,如果使外殼蓋60具有小于0.1mm的厚度,它可被施加在
它上的負(fù)載而變形并且固定調(diào)諧螺絲70可是困難的,因為對于那個
薄的厚度在外殼蓋中制作螺紋是困難的。
如果使外殼蓋60具有大于4mm的厚度,因為厚的厚度激光焊接
是困難的并且進(jìn)行軋制包括超過10%硅(Si)的AL40類型的鋁合金
的工藝是困難的。
通過軋制加工外殼蓋60,形成保持AL40系鋁合金的特性的外殼
蓋60是可能的。
"大約"的意思是不精確地從O.lmm到4mm而對于需求/人0.1
到4mm的范圍的鄰近范圍是可接受的。
如在圖5中示出的,調(diào)諧螺絲70插入并且固定在外殼蓋60中。 在外殼蓋60中可以形成孔以插入調(diào)諧螺絲70并且這些孔可以通
過沖孔制造。
如果外殼蓋60太薄而不能固定調(diào)諧螺絲70,在孔通過沖孔制造 以形成翻邊(burring)后,螺紋可以在翻邊的里面制造,如在圖6中 示出的,或壓力螺母14可以插入孔中以旋上調(diào)諧螺絲70如在圖7中 示出的。
如在圖8中示出的,調(diào)諧螺絲70可以固定在外殼IO的背面。
權(quán)利要求
1.一種射頻濾波器,包括外殼本體,具有輸入/輸出連接器和通過隔板分隔成多個空間的容納空間;設(shè)置在所述外殼內(nèi)的至少一個諧振器桿;與所述外殼本體聯(lián)接的外殼蓋;其中所述外殼本體和所述外殼蓋通過激光焊接互相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,還包括至少一個用于調(diào)諧 諧振頻率的調(diào)諧螺絲。
3. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,其中所述激光焊接的激光 束和所述外殼蓋之間的入射角在0-45度的范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,在所述外殼本體和所述外 殼蓋聯(lián)接后,該兩者的邊界層通過激光焊接來焊接。
5. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,所述激光束焦點的直徑大 約在200 ~ 1000微米的范圍內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,所述外殼蓋通過軋制制造。
7. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,所述外殼蓋具有在0.1 ~ 4 毫米的范圍內(nèi)的厚度。
8. 如權(quán)利要求1至6中一項所述的射頻濾波器,所述外殼本體 和所述外殼蓋由鋁合金制造。
9. 如權(quán)利要求1至6中一項所述的射頻濾波器,所述外殼蓋由 AL40系鋁合金制造。
10. 如權(quán)利要求1至6中一項所述的射頻濾波器,所述外殼本體 由AL40系鋁合金制造。
11. 如權(quán)利要求1至6中一項所述的射頻濾波器,如果所有所述 外殼本體和所述外殼蓋不是由AL40系鋁合金制造,AL40系鋁合金用 作所述激光焊接的焊接材料。
12. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,所述外殼本體或所述外殼 蓋鍍銀。
13. 如權(quán)利要求12所述的射頻濾波器,所述外殼蓋鍍無光澤銀。
14. 如權(quán)利要求6所述的射頻濾波器,所述外殼蓋中形成至少一 個用于插入調(diào)諧螺絲的孔,所述孔通過沖孔由翻邊形成,或者所述調(diào) 諧螺絲旋入插在所述外殼蓋中的孔中的受壓螺母。
15. 如權(quán)利要求1所述的射頻濾波器,至少兩個固定孔在所述外 殼蓋和所述外殼本體中形成,并且還包括用于插入所述固定孔的固定 部件,在所述外殼蓋和所述外殼本體的激光焊接之前,所述固定部件 插入所述固定孔以固定該兩者。
16. 如權(quán)利要求2所述的射頻濾波器,所述調(diào)諧螺絲在所述外殼 本體的背面連接。
全文摘要
射頻濾波器包括具有輸入/輸出連接器和通過隔板分隔成多個空間的容納空間的外殼本體;設(shè)置在外殼內(nèi)的至少一個諧振器桿;與外殼本體連接的外殼蓋;其中外殼本體和外殼蓋通過激光焊接互相連接。根據(jù)本發(fā)明的射頻濾波器可以由于減小接觸非線性而減小PIMD,和阻止腐蝕掉,因為激光焊接方法互相熔化不同的金屬材料并且取得共價鍵,以及減少它的制造工藝時間和成本,因為不需要鉆孔和固定螺絲以相互固定外殼本體和外殼蓋,并且可以簡化它的制造工藝和提高生產(chǎn)率,因為僅在外殼蓋的照射區(qū)域照射激光束。
文檔編號H01P1/20GK101627503SQ200680056358
公開日2010年1月13日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者俞昌佑, 崔幸錫, 張一斗, 金德龍, 金炳哲 申請人:Kmw株式會社