可調(diào)帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于微波和毫米波的帶通濾波器，更具體地涉及一種能夠改變共振頻率的可調(diào)帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]在通過使用微波頻帶或毫米頻帶執(zhí)行傳輸和接收的無線通信系統(tǒng)中，帶通濾波器用于僅使期望頻帶的信號通過，而將不必要的帶寬的信號移除。當(dāng)帶通濾波器在多個中心頻率下使用時，存在專利文件I中描述的技術(shù)實例。在專利文件I中，公開了如下技術(shù)，BP，在半同軸帶通濾波器的金屬殼體中，設(shè)置具有可移動結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)，并且通過移動電介質(zhì)來改變共振器的共振頻率。
[0003]引用文件列表
[0004]專利文件
[0005]專利文件1:國際公開W02006/075439

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在專利文件I描述的技術(shù)中，為了在合適的范圍內(nèi)改變共振頻率，例如需要特殊的介電材料，具有高介電常數(shù)的介電材料諸如稀土鈦酸鋇系化合物，并且因此導(dǎo)致成本增加。
[0007]此外，當(dāng)形成帶通濾波器時，它需要作為系統(tǒng)，其中，在多段半同軸空腔共振器中的每段中均使用介電構(gòu)件，并且這多個介電構(gòu)件被同步地移動。此時，存在的問題是該結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，這是由于因介電構(gòu)件和可移動元件之間的材料不同而需要保持元件，所述保持元件將介電構(gòu)件和與介電構(gòu)件連接的可移動元件相連接。
[0008]鑒于上述內(nèi)容，完成了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)帶通濾波器，該可調(diào)帶通濾波器的成本較低且結(jié)構(gòu)簡單，并且它能夠容易地改變共振器的共振頻率和共振器之間的耦合量(或耦合系數(shù))。
[0009][解決問題的技術(shù)方案]
[0010]本發(fā)明的可調(diào)帶通濾波器包括:導(dǎo)電框體，該導(dǎo)電框體具有空腔共振器；導(dǎo)電蓋，該導(dǎo)電蓋覆蓋所述空腔共振器；共振元件，該共振元件布置在所述空腔共振器中，所述共振元件的一端與所述框體連接，另一端是開放端；以及，可移動導(dǎo)體，該可移動導(dǎo)體布置在所述共振元件的開放端和所述導(dǎo)電蓋之間的空間中。
[0011][本發(fā)明的技術(shù)效果]
[0012]根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)帶通濾波器，可以提供一種低成本且結(jié)構(gòu)簡單的可調(diào)帶通濾波器，并且它能夠容易地改變共振器的共振頻率和共振器之間的耦合量。
【附圖說明】
[0013]圖1A是示出本發(fā)明第一示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0014]圖1B是示出本發(fā)明第一示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0015]圖2是示出本發(fā)明第一示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0016]圖3A是示出本發(fā)明第二示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0017]圖3B是示出本發(fā)明第二示例性實施例的可移動導(dǎo)體部分的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0018]圖4是示出本發(fā)明第三示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0019]圖5是示出本發(fā)明第四示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0020]圖6是示出本發(fā)明第一示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器的共振頻率的變化的圖表。
【具體實施方式】
[0021]在下文中，將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，雖然在技術(shù)上優(yōu)選地執(zhí)行本發(fā)明的例子限制為以下描述的示例性實施例，但是本發(fā)明的范圍不限于下文所述。
[0022](第一示例性實施例)
[0023]將通過使用圖1A和圖1B詳細地描述本發(fā)明第一示例性實施例的可調(diào)帶通濾波器。圖1A是示出本發(fā)明第一示例性實施例的結(jié)構(gòu)的透視圖。在圖1A中，示出包括三段的空腔共振器20的帶通濾波器。圖1B示出在圖1A中示出的三段的空腔共振器20中的一個空腔共振器20的截面圖。
[0024]空腔共振器20由導(dǎo)電框體I和導(dǎo)電蓋2的組合而形成。雖然空腔共振器20具有圓柱形形狀，但是它不限于圓柱形形狀，并且它可以具有其它形狀諸如棱柱形形狀。窗口 21的結(jié)構(gòu)連接在每個空腔共振器之間，通過切除所述圓柱形形狀的一部分而形成所述窗口 21的結(jié)構(gòu)。窗口 21的形狀不限于圖1A中示出的形狀，并且它可以具有除了該形狀以外的形狀諸如柱形，并且所切除的寬度形成為大約與空腔共振器20的圓柱體直徑相同。
[0025]共振元件3安裝在空腔共振器20中，并且其一端連接到導(dǎo)電框體I，位于面對導(dǎo)電蓋2的一側(cè)上的另一端開放。關(guān)于共振元件3的形狀可以是管狀形狀、棱柱形或圓柱形，但是不限于這些。例如，具有L字母形彎曲的形狀也是可以的。關(guān)于共振元件3的材料，可以是導(dǎo)體或電介質(zhì)。
[0026]在形成帶通濾波器的三個部分的空腔共振器20中的兩端的空腔共振器中，設(shè)置輸入端子7和輸出端子8，該輸入端子7用于從外側(cè)輸入無線電波且激勵所述共振元件3，該輸出端子8用于已通過多個共振元件3的無線電波輸出到框體外側(cè)。在圖1A中，雖然公開了具有三個空腔共振器20的三段帶通濾波器，但是空腔共振器20的個數(shù)不限。此外，輸入端子7和輸出端子8是為了便于描述操作而進行限定的，并且因此可以從輸出端子8輸入無線電波，而從輸入端子7發(fā)出無線電波。
[0027]在每個共振元件3和導(dǎo)電蓋2之間布置由導(dǎo)電構(gòu)件制成的導(dǎo)體5。便宜的金屬諸如銅和鋁可以作為導(dǎo)體5的材料。對于每個空腔共振器20都布置導(dǎo)體5，并且相鄰的導(dǎo)體5都通過非導(dǎo)電構(gòu)件6連接。便宜的元件諸如陶瓷和樹脂可以作為非導(dǎo)電構(gòu)件6。為了連接非導(dǎo)電構(gòu)件6和導(dǎo)體5，可以在非導(dǎo)電構(gòu)件6和導(dǎo)體5之間設(shè)置連接元件(在圖1A中沒有標(biāo)記)。雖然此連接元件的材料是可選的，但是可以使用金屬、陶瓷或樹脂的便宜的元件。對于每個空腔共振器20，導(dǎo)體5可以具有不同的尺寸和形狀。
[0028]在通過非導(dǎo)電構(gòu)件6連接的一串導(dǎo)體5的兩端中，一端通過支撐件9穿透導(dǎo)電框體I，并且此外，所述一端能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)，從而使導(dǎo)體5從帶通濾波器的導(dǎo)電框體I的外側(cè)移動。在此，所述一端不需要穿透。另一端穿透導(dǎo)電框體1，伸出到外側(cè)，并且還能夠繞軸線旋轉(zhuǎn)。關(guān)于此軸線旋轉(zhuǎn)的動力源，能夠使用通過計算機控制旋轉(zhuǎn)的步進馬達I等，但是也可以接受手動。
[0029]圖1B是示出構(gòu)成圖1A中示出的帶通濾波器的一個空腔共振器20的截面結(jié)構(gòu)的圖。通過繞支撐點12在由此圖中的箭頭所指示的方向上旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體5改變共振元件3與導(dǎo)體5自身之間的電容，并且改變共振頻率。也就是，通過使導(dǎo)體5旋轉(zhuǎn)，從而通過改變導(dǎo)體5和共振元件3之間的間隔來改變電容。在圖1B的情況中，共振頻率能夠隨著朝向由此圖中的箭頭所指示的向下方向的旋轉(zhuǎn)而被降低。在此，使用頻率調(diào)整螺釘4來確定空腔共振器20的標(biāo)準(zhǔn)共振頻率。然而，頻率調(diào)整螺釘4作為可調(diào)帶通濾波器的功能時不是不可缺少的。在圖1A中，示出了不存在頻率調(diào)整螺釘4的情況。
[0030]根據(jù)以上公開的示例性實施例，帶通濾波器是便宜的，由于在每個共振元件3和導(dǎo)電蓋2之間使用的導(dǎo)體5由低成本的金屬諸如銅和鋁等制成。此外，導(dǎo)體5的結(jié)構(gòu)是簡單的，由于導(dǎo)體5不是介電構(gòu)件，并且因此容易與移動構(gòu)件連接，從而導(dǎo)致必需連接到介電構(gòu)件等的保持構(gòu)件不是必需的。也就是，作為本示例性實施例的效果，能夠提供如下可調(diào)帶通濾波器，該可調(diào)帶通濾波器便宜且具有簡單的結(jié)構(gòu)，并且它能夠容易地改變空腔共振器的共振頻率。
[0031]此外，通過使用圖2，公開了如下可調(diào)帶通濾波器，除了以上效果以外，該可調(diào)帶通濾波器還能夠改變多個空腔共振器20之間的耦合量。耦合量或耦合系數(shù)與帶通濾波器的頻帶相關(guān)，并且當(dāng)它較大時頻帶較寬，而當(dāng)其較小時頻帶較窄。圖2示出如下結(jié)構(gòu)，與導(dǎo)體5類似的導(dǎo)體5b也設(shè)置在與空腔共振器20之間的窗口 21對應(yīng)的位置中。每個導(dǎo)體5和導(dǎo)體5b經(jīng)由非導(dǎo)電構(gòu)件6b連接。
[0032]導(dǎo)體5b具有調(diào)整多個空腔共振器20之間的耦合量的功能。也就是，多個空腔共振器20之間的耦合量根據(jù)空腔共振器20的通過設(shè)置在共振元件3的上方的導(dǎo)體5改變的共振頻率而變化。在各個空腔共振器20之中，這些導(dǎo)體5b不需要具有相同的尺寸和形狀，而能夠針對這些空腔共振器20中的每一個選擇適當(dāng)?shù)某叽绾托螤睢?br>[0033]接下來，將通過使用圖6描述本示例性實施例中的效果。圖6示出當(dāng)在圖1A的結(jié)構(gòu)中將導(dǎo)體5在圖中箭頭的向下方向上旋轉(zhuǎn)時，帶通濾波器的8000MHz頻帶的共振頻率變化的情形。此時，空腔共振器20的直徑是11mm，長度是11mm，并且導(dǎo)體5的寬度是6mm，長度是8mm，厚度是0.5mm。導(dǎo)體5在離空腔共振器20的底面基部8mm的位置中，并且旋轉(zhuǎn)的支撐點12在從空腔共振器20的中心軸線偏移3mm的位置中。O度的傾斜角表示導(dǎo)體5與導(dǎo)電蓋2平行的狀態(tài)。通過將旋轉(zhuǎn)角從O度改變到15度，共振頻率下降大約300MHz。在此跨度期間，幾乎沒有