專利名稱：伸縮型可調(diào)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種濾波器，具體地說，是涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通帶或阻帶頻率可以方便調(diào)整的伸縮型可調(diào)濾波器。
背景技術(shù)：
濾波器是現(xiàn)代微波通信和軍事電子系統(tǒng)中的一種通用原件。伸縮型可調(diào)濾波器在微波測量和保密通信中有重要應(yīng)用。已有的伸縮型可調(diào)濾波器可以分為基于變?nèi)荻O管的純電調(diào)諧、電機(jī)驅(qū)動電調(diào)諧和手動調(diào)諧等類型。其中第一類器件由于插入損耗太大，應(yīng)用受到限制。第二類器件有的采用一個(gè)精密步進(jìn)電機(jī)推動多根調(diào)諧桿，所有的調(diào)諧桿伸入到各諧振腔中的深度變化相同，使得該伸縮型可調(diào)濾波器在不同頻率處的匹配無法做到最佳。同時(shí)，由于每個(gè)諧振腔的頻率受調(diào)諧桿的影響很大，為了精確控制每個(gè)調(diào)諧桿的位置和深度，對所有零部件的加工精度和配合精度要求很高，導(dǎo)致該類濾波器的成本很高。而且，由于精密步進(jìn)電機(jī)的采用，更推高了器件的制造成本。第三類器件，以美國K&L的可調(diào)帶通濾波器為代表，采用一根旋轉(zhuǎn)軸帶動位于每一個(gè)諧振腔中的調(diào)諧裝置同時(shí)等量旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)濾波器頻率的目的，同樣需要非常精確的加工精度和裝配精度。其售價(jià)為幾千至幾萬元一只，是大規(guī)模特別是民用通信所無法承受的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通帶頻率可以方便調(diào)整的伸縮型可調(diào)濾波器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:伸縮型可調(diào)濾波器，包括至少兩個(gè)依次串接連通的諧振腔，還包括兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)分別連通在用以接受輸入信號的諧振腔和釋放輸出信號的諧振腔上。相鄰兩諧振腔之間通過主耦合結(jié)構(gòu)連通。每個(gè)諧振腔的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)諧振頻率并延伸進(jìn)諧振腔的可調(diào)金屬柱，每個(gè)諧振腔的蓋`板或底板或側(cè)板上設(shè)置有固定不動并與所述可調(diào)金屬柱同軸的刻度盤，該刻度盤上有至少2根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱的軸線。在可調(diào)金屬柱延伸出諧振腔的外端面上標(biāo)記有可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線。通過對比位于所述可調(diào)金屬柱外端面上的記號線和所述刻度盤上的刻度，所述可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度可以被度量。還包括金屬外殼，諧振腔、輸入輸出結(jié)構(gòu)、和主耦合結(jié)構(gòu)設(shè)置在金屬外殼內(nèi)，可調(diào)金屬柱的外端面貫穿金屬外殼后延伸至金屬外殼的外部，對應(yīng)于每一個(gè)所述可調(diào)金屬柱，在金屬外殼的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以固定可調(diào)金屬柱的鎖緊裝置；通過松開該鎖緊裝置，對應(yīng)的可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度從諧振腔外加以調(diào)節(jié)；通過鎖緊該鎖緊裝置，可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。所述鎖緊裝置為軸線與可調(diào)金屬柱垂直的普通螺母。所述鎖緊裝置為螺桿和軟質(zhì)材料、以及鎖緊螺母構(gòu)成的組合體，鎖緊螺母和軟質(zhì)材料分別設(shè)置在螺桿的兩端，鎖緊螺母套設(shè)在螺桿外徑上，其中，螺桿的軸線與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱軸線垂直，且所述軟質(zhì)材料位于螺桿與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱之間。所述可調(diào)金屬柱上有外螺紋，外螺紋與對應(yīng)諧振腔的蓋板或底板或側(cè)板上的內(nèi)螺紋配合；通過繞可調(diào)金屬柱的軸線旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱，以調(diào)節(jié)該可調(diào)金屬柱伸入對應(yīng)的諧振腔中的深度，以調(diào)節(jié)該諧振腔的諧振頻率。在所述可調(diào)金屬柱外端面設(shè)置有方便旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱的凹槽。在所述諧振腔內(nèi)設(shè)置有根部與該諧振腔的內(nèi)壁連接的金屬體，金屬體位于對應(yīng)可調(diào)金屬柱的正下方。所述輸入輸出結(jié)構(gòu)為波導(dǎo)、雙導(dǎo)體探針或雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。在間隔至少I個(gè)諧振腔的兩個(gè)諧振腔之間設(shè)置有交叉耦合結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過調(diào)整每一個(gè)所述可調(diào)金屬柱，可以獨(dú)立地調(diào)整對應(yīng)的諧振腔的諧振頻率。與所述可調(diào)金屬柱同軸設(shè)置有刻度盤。該刻度盤不隨可調(diào)金屬柱的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動處于固定狀態(tài)。該刻度盤上有至少2根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱的軸線。通過位于所述可調(diào)金屬柱外端面上的記號線和刻度盤上的刻度，來度量所述可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度，以判斷可調(diào)金屬柱延伸進(jìn)諧振腔的深度，最后計(jì)算出相應(yīng)的參數(shù)。對應(yīng)于每一個(gè)所述可調(diào)金屬柱，在伸縮型可調(diào)濾波器的蓋板、底板或側(cè)板上設(shè)置有鎖緊裝置，即在金屬外殼上安裝鎖緊裝置。通過松開該鎖緊裝置，該可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度可以從諧振腔I外加以調(diào)節(jié)；通過鎖緊該鎖緊裝置，可調(diào)金屬柱伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。在所述可調(diào)金屬柱外端頂部設(shè)置凹槽。該凹槽可以為“一”字形，也可以為六角形，便于使用改錐或六角工具。在所述諧振腔中，在與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱相對的位置上，設(shè)置有只在其根部與該諧振腔的內(nèi)壁連接的金屬體。該金屬體可以在所對應(yīng)的可調(diào)金屬柱位置位于其初始值時(shí)，方便地將對應(yīng)的諧振腔的諧振頻率調(diào)整到給定頻率。所述輸入輸出結(jié)構(gòu)為波導(dǎo)、雙導(dǎo)體探針或雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)的可塑性強(qiáng)，優(yōu)先使用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)作為輸入輸出結(jié)構(gòu)。交叉稱合結(jié)構(gòu)在王稱合結(jié)構(gòu)串接的各諧振腔基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)芳路稱合，在該濾波器的傳輸曲線上形成傳輸零點(diǎn)，改善該濾波器的帶外抑制。本實(shí)用新型的最大特點(diǎn)是在伸縮型可調(diào)濾波器的每一個(gè)諧振腔上都獨(dú)立設(shè)置了調(diào)諧螺釘，調(diào)諧螺釘即可調(diào)金屬柱。通過可調(diào)金屬柱頂端的記號線和固定設(shè)置的刻度盤，根據(jù)頻率變化調(diào)整每個(gè)可調(diào)金屬柱的旋轉(zhuǎn)角度，從而調(diào)節(jié)每個(gè)可調(diào)金屬柱伸入到相應(yīng)諧振腔中的深度，達(dá)到調(diào)整濾波器工作頻率的目的。該器件不必需要所有的可調(diào)金屬柱的伸入深度同時(shí)等量變化，從而對機(jī)械調(diào)諧裝置的精度要求大大降低，從而達(dá)到了低成本調(diào)節(jié)濾波器通帶頻率的目的。普通的濾波器的工作頻率原則上也可以通過調(diào)諧螺釘加以調(diào)節(jié)。但由于沒有類似可調(diào)金屬柱頂端的記號線和相應(yīng)的固定的刻度盤，每個(gè)調(diào)諧螺釘伸入相應(yīng)諧振腔中的深度不易控制。這時(shí)要改變?yōu)V波器的通帶頻率，需要將該濾波器從系統(tǒng)中取下，在測試儀器，比如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的監(jiān)控下完成。這種方法無法在線完成，在實(shí)際操作中是很不方便的。[0023]伸縮型可調(diào)濾波器的實(shí)用新型的工作原理與普通帶通濾波器類似。輸入信號經(jīng)過若干個(gè)互相耦合的頻率相同的諧振腔實(shí)現(xiàn)濾波特性。由于其準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)，具有頻譜上的通帶和阻帶特性?？烧{(diào)金屬柱起到電容加載改變諧振腔諧振頻率的目的。交叉耦合在傳輸特性上產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)改善濾波器的帶外抑制。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通帶頻率可以方便調(diào)整。

圖1為本實(shí)用新型去除蓋板后的俯視圖。圖2為本實(shí)用新型包括蓋板的俯視圖。圖3為一種鎖緊裝置的剖面圖。圖4為實(shí)施實(shí)例2去除蓋板后的俯視圖。圖5為實(shí)施實(shí)例2包括蓋板的俯視圖。圖6為實(shí)施實(shí)例3去除蓋板后的俯視圖。附圖中標(biāo)號對應(yīng)名稱:1-諧振腔,2-輸入輸出結(jié)構(gòu)，3-主稱合結(jié)構(gòu),4-金屬體，5-可調(diào)金屬柱，6-鎖緊裝置，61-螺桿，62-軟質(zhì)材料，63-鎖緊螺母，7-刻度盤，8-凹槽，9-記號線，10-交叉耦合結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施實(shí)例I參見圖1、圖2、圖3，伸縮型可調(diào)濾波器，包括4個(gè)諧振腔1，兩個(gè)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)形式的輸入輸出結(jié)構(gòu)2，串接各諧振腔I的3個(gè)主耦合結(jié)構(gòu)3，位于每個(gè)諧振腔I的蓋板上的可調(diào)金屬柱5。每個(gè)諧振腔I的諧振頻率可以通過其可調(diào)金屬柱5獨(dú)立加以調(diào)節(jié)。所述兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)2位于伸縮型可調(diào)濾波器的同一側(cè)。在所述可調(diào)金屬柱5相對于對應(yīng)諧振腔I的外端面上有標(biāo)記該可調(diào)金屬柱5繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線9。與所述可調(diào)金屬柱5同心設(shè)置有刻度盤7，該刻度盤7不隨可調(diào)金屬柱5的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動并固定在金屬外殼的蓋板上?？潭缺P7上的10余根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱5的軸線。通過位于所述可調(diào)金屬柱5外端面上的記號線9和刻度盤7上的刻度，可以度量所述可調(diào)金屬柱5繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度。對應(yīng)于每一個(gè)所述可調(diào)金屬柱5，在金屬外殼的蓋板上設(shè)置有鎖緊裝置6。通過松開該鎖緊裝置6，該可調(diào)金屬柱5伸入相應(yīng)諧振腔中的深度可以從諧振腔I外加以調(diào)節(jié)。通過鎖緊該鎖緊裝置6，可調(diào)金屬柱5伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。所述鎖緊裝置6為螺桿61和軟質(zhì)材料62、以及鎖緊螺母63構(gòu)成的組合體，鎖緊螺母63和軟質(zhì)材料62分別設(shè)置在螺桿61的兩端，鎖緊螺母63套設(shè)在螺桿61外徑上，其中，螺桿61的軸線與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱5軸線垂直，且所述軟質(zhì)材料62位于螺桿61與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱5之間。旋動鎖緊螺母63導(dǎo)致螺桿61帶動軟質(zhì)材料62向著可調(diào)金屬柱5方向或者背離可調(diào)金屬柱5方向移動，以固定或松弛可調(diào)金屬柱5。方便可調(diào)金屬柱5定位，以定位濾波器的各個(gè)參數(shù)。每一根可調(diào)金屬柱5上有外螺紋，與每個(gè)諧振腔I的蓋板的內(nèi)螺紋配合。通過繞可調(diào)金屬柱5的軸線旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱5，可以調(diào)節(jié)該可調(diào)金屬柱5伸入對應(yīng)的諧振腔I中的深度，從而調(diào)節(jié)該諧振腔I的諧振頻率。在每一根可調(diào)金屬柱5外端頂部設(shè)置有有利于旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱5的“一”字形凹槽8。在所述諧振腔I內(nèi)設(shè)置有根部與該諧振腔I的內(nèi)壁連接的金屬體4，金屬體4位于對應(yīng)可調(diào)金屬柱5的正下方，該金屬體4深入對應(yīng)諧振腔I中的深度可以從外界加以調(diào)節(jié)。四個(gè)諧振腔分別為依次串接連通的第一個(gè)諧振腔、第二個(gè)諧振腔、第三個(gè)諧振腔和第四個(gè)諧振腔，在第一個(gè)諧振腔和第四個(gè)諧振腔之間，還有一個(gè)交叉耦合結(jié)構(gòu)10。該交叉耦合為一條介質(zhì)絕緣的金屬耦合線。其中第一個(gè)諧振腔I和第四個(gè)諧振腔之間間隔有第二個(gè)諧振腔和第三個(gè)諧振腔這兩個(gè)諧振腔。連接在第四個(gè)諧振腔的輸入輸出結(jié)構(gòu)2為輸出，連接在第I個(gè)諧振腔的輸入輸出結(jié)構(gòu)2為輸入。實(shí)施實(shí)例2如圖4和圖5，與實(shí)施實(shí)例I的區(qū)別僅在于，所述兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)2分別位于金屬外殼相對的兩面上。同時(shí)，所述鎖緊裝置由軸線與該可調(diào)金屬柱5軸線垂直的螺桿61和鎖緊螺母63組成，即鎖緊裝置為軸線與可調(diào)金屬柱5垂直的普通螺母。實(shí)施實(shí)例3如圖6，與實(shí)施實(shí)例I的區(qū)別僅在于，所述兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)2均為雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。上述僅為舉例。所有的諧振腔I都為矩形諧振腔。實(shí)際生產(chǎn)中，這些諧振腔可以為圓柱形諧振腔或其它更復(fù)雜結(jié)構(gòu)。如上所述，即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求1.縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，包括至少兩個(gè)依次串接連通的諧振腔(1)，還包括兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)，這兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)分別連通在用以接受輸入信號的諧振腔(I)和釋放輸出信號的諧振腔(I)上，相鄰兩諧振腔(I)之間通過主耦合結(jié)構(gòu)(3)連通；每個(gè)諧振腔(I)的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)諧振頻率并延伸進(jìn)諧振腔(I)的可調(diào)金屬柱(5)；每個(gè)諧振腔(I)的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有固定不動并與所述可調(diào)金屬柱(5)同軸的刻度盤(7)，該刻度盤(7)上有至少2根刻度線相交于對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)的軸線。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在可調(diào)金屬柱(5)延伸出諧振腔(I)的外端面上標(biāo)記有可調(diào)金屬柱(5)繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線(9)，通過對比位于所述可調(diào)金屬柱(5)外端面上的記號線(9)和所述刻度盤上的刻度，所述可調(diào)金屬柱(5)繞其軸線旋轉(zhuǎn)的角度可以被度量。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，還包括金屬外殼，諧振腔(I)、輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)、和主f禹合結(jié)構(gòu)(3)設(shè)置在金屬外殼內(nèi)，可調(diào)金屬柱(5)的外端面貫穿金屬外殼后延伸至金屬外殼的外部，對應(yīng)于每一個(gè)所述可調(diào)金屬柱(5),在金屬外殼的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以固定可調(diào)金屬柱(5)的鎖緊裝置(6);通過松開該鎖緊裝置(6)，對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)伸入相應(yīng)諧振腔(I)中的深度從諧振腔(I)外加以調(diào)節(jié)；通過鎖緊該鎖緊裝置(6)，可調(diào)金屬柱(5)伸入相應(yīng)諧振腔中的深度被固定。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述鎖緊裝置(6)為軸線與可調(diào)金屬柱(5)垂直的普通螺母。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述鎖緊裝置(6)為螺桿(61)和軟質(zhì)材料(62)、以及鎖緊螺母(63)構(gòu)成的組合體，鎖緊螺母(63)和軟質(zhì)材料(62)分別設(shè)置在螺桿(61)的兩端，鎖緊螺母(63)套設(shè)在螺桿(61)外徑上，其中，螺桿(61)的軸線與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)軸線垂直，且所述軟質(zhì)材料(62)位于螺桿(61)與對應(yīng)的可調(diào)金屬柱(5)之間。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述可調(diào)金屬柱(5)上有外螺紋，外螺紋與對應(yīng)諧振腔(I)的蓋板或底板或側(cè)板上的內(nèi)螺紋配合；通過繞可調(diào)金屬柱(5)的軸線旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱(5)，以調(diào)節(jié)該可調(diào)金屬柱(5)伸入對應(yīng)的諧振腔(I)中的深度，以調(diào)節(jié)該諧振腔(I)的諧振頻率。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在所述可調(diào)金屬柱(5)外端面設(shè)置有方便旋轉(zhuǎn)該可調(diào)金屬柱(5)的凹槽(8)。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在所述諧振腔(I)內(nèi)設(shè)置有根部與該諧振腔(I)的內(nèi)壁連接的金屬體(4),金屬體(4)位于對應(yīng)可調(diào)金屬柱(5)的正下方。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，所述輸入輸出結(jié)構(gòu)(2)為波導(dǎo)、雙導(dǎo)體探針或雙導(dǎo)體耦合環(huán)結(jié)構(gòu)。
10.據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的伸縮型可調(diào)濾波器，其特征在于，在間隔至少I個(gè)諧振腔(I)的兩個(gè)諧振腔之間設(shè)置有交叉耦合結(jié)構(gòu)(10)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了伸縮型可調(diào)濾波器，包括至少兩個(gè)依次串接連通的諧振腔，相鄰兩諧振腔之間通過主耦合結(jié)構(gòu)連通，還包括兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)輸入輸出結(jié)構(gòu)分別連通在用以接受輸入信號和釋放輸出信號的諧振腔上，每個(gè)諧振腔的蓋板或底板或側(cè)板上設(shè)置有用以調(diào)節(jié)諧振頻率并延伸進(jìn)諧振腔的可調(diào)金屬柱，在可調(diào)金屬柱延伸出諧振腔的外端面上標(biāo)記有可調(diào)金屬柱繞其軸線旋轉(zhuǎn)角度的記號線。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、加工成本低，其工作頻率可以在其裝入系統(tǒng)后方便地得到調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型可以廣泛用于軍用和民用通信領(lǐng)域。
文檔編號H01P1/208GK202930522SQ201220658349
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者王清源, 譚宜成, 陳娜 申請人:成都賽納賽德科技有限公司