一種單腔多頻多階可調(diào)濾波器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可調(diào)濾波器，尤其是一種單腔多頻多階可調(diào)濾波器，屬于無線通信領域。
【背景技術(shù)】
[0002]近來通信系統(tǒng)和通信技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，頻譜資源也迅速被消耗利用，頻帶變得越來越擁擠。濾波器作為重要的微波射頻元件，其的性能影響著整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。為了滿足通信系統(tǒng)的多頻帶的需求，出現(xiàn)了在濾波器中實現(xiàn)多頻帶成為多頻濾波器。若通帶中心頻率改變，則需要更換多頻濾波器。為此，多頻段并且各頻率可調(diào)濾波器能解決上述難題。本發(fā)明就是設計一款多頻可調(diào)濾波器。
[0003]多頻可調(diào)濾波器的的最大優(yōu)點就是在一個金屬腔中實現(xiàn)了多個頻帶并且各個通帶頻率可調(diào)，能滿足眾多頻率選擇的需求。對于濾波器一般按加工材料分金屬腔體和平面電路結(jié)構(gòu)。平面結(jié)構(gòu)的濾波器有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、易與其他電路級聯(lián)、體積小等優(yōu)點，但是也有損耗大和功率容量小等缺點。腔體濾波器的功率容量大，并且損耗小，但是體積笨重，難加工，與其他電路級聯(lián)困難。平面結(jié)構(gòu)濾波器多用在小型化的通信系統(tǒng)中，而金屬腔體濾波器多用在基站等有大功率需求的通信系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的金屬多頻濾波器是多腔結(jié)構(gòu)，體積大，加工難度大，成本高，也少有可調(diào)性能的濾波器出現(xiàn)。
[0004]據(jù)調(diào)查與了解，已經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)如下:
[0005]I)電可調(diào)雙頻濾波器，此結(jié)構(gòu)是平面結(jié)構(gòu)，在PCB板上加工出微帶電路。用四個諧振器和耦合來產(chǎn)生兩個通帶，每個通帶中有三個諧振模式，利用加載變?nèi)荻O管改變電容，達到頻率可變;根據(jù)電磁仿真曲線可以知道，兩個頻段的分數(shù)帶寬分別為9%?13%和5%?7%，相對可調(diào)分別為18.6%和20%。并且此結(jié)構(gòu)由于使用平面的微帶結(jié)構(gòu)，插入損耗大，而且要控制總多電容值，可調(diào)參數(shù)太多，操作麻煩。
[0006]2)利用金屬腔體結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)了雙頻濾多模波器，在一個金屬腔內(nèi)實現(xiàn)了一個諧振器諧振出兩個頻率，經(jīng)過諧振腔級聯(lián)實現(xiàn)5階的雙頻金屬濾波器，其最大的優(yōu)點是使用單諧振器諧振雙頻使得金屬腔體體積減小，并且插入損耗小，但是其頻率不可以調(diào)，通帶頻率固定。
[0007]3)如圖1a?Ib所示，機械可調(diào)單腔單頻濾波器，在四周都是金屬的諧振腔內(nèi)，金屬圓柱諧振器與金屬圓片(也可以是其他形狀，例如方形、橢圓或者有切角的不規(guī)則形狀)相連，上方是一個調(diào)諧螺釘穿過上方的金屬外壁通到腔體內(nèi)部。頻率可調(diào)的原理是改變螺釘和金屬圓片的距離來改變電容值，從而改變諧振腔的諧振頻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種單腔多頻多階可調(diào)濾波器，該可調(diào)濾波器過在腔體上設置多排T形結(jié)構(gòu)，即可在單個腔體產(chǎn)生多個不同頻率的通帶，并且每排的多個T形結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生多階濾波特性，可廣泛應用于眾多有多頻帶的無線通信系統(tǒng)中。
[0009]本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達到:
[0010]一種單腔多頻多階可調(diào)濾波器，包括腔體、2N個T形結(jié)構(gòu)以及2N個調(diào)諧螺釘，2N個T形結(jié)構(gòu)在腔體上排成至少兩排，至少兩排T形結(jié)構(gòu)從前到后依次排列，每排至少有兩個T形結(jié)構(gòu);每個T形結(jié)構(gòu)由矩形金屬體和金屬柱連接組成，所述矩形金屬體設置在腔體的頂部外側(cè)面上，所述金屬柱位于矩形金屬體的下方;每個調(diào)諧螺釘對應一個T形結(jié)構(gòu)，其穿過矩形金屬體和金屬柱后與一設置在腔體內(nèi)的金屬盤連接;所述腔體的頂部設有2N個開槽，每個開槽對應一個T形結(jié)構(gòu)，且具有可使一個金屬柱移動的空間；所述腔體的底部設有2N個凹槽，每個凹槽對應一個T形結(jié)構(gòu);其中N2 2。
[0011]作為一種實施方案，所述腔體的左側(cè)設有第一輸入/輸出端口，腔體的右側(cè)設有第二輸入/輸出端口，所述第一輸入/輸出端口，所述第一輸入/輸出端口處設有第一同軸外導體，所述第一同軸外導體連接有第一同軸內(nèi)導體，所述第一同軸內(nèi)導體從第一輸入/輸出端口伸進腔體內(nèi)，經(jīng)多分支90度彎折后與腔體的頂部內(nèi)側(cè)面連接;所述第二輸入/輸出端口處設有第二同軸外導體，所述第二同軸外導體連接有第二同軸內(nèi)導體，所述第二同軸內(nèi)導體從第二輸入/輸出端口伸進腔體內(nèi)，經(jīng)多分支90度彎折后與腔體的頂部內(nèi)側(cè)面連接。
[0012]作為一種實施方案，所述第一同軸內(nèi)導體經(jīng)多分支90度彎折后分為第一水平段、第二水平段和至少兩個豎直段，第一同軸內(nèi)導體的第一水平段與第二水平段相連，且相互垂直，第一同軸內(nèi)導體的至少兩個豎直段分別與第二水平段相連，其中每個豎直段對應一排T形結(jié)構(gòu)中左邊的第一個T形結(jié)構(gòu)，該豎直段位于該T形結(jié)構(gòu)的矩形金屬體下方，且靠近該T形結(jié)構(gòu)的金屬柱；
[0013]所述第二同軸內(nèi)導體經(jīng)多分支90度彎折后分為第一水平段、第二水平段和至少兩個豎直段，第二同軸內(nèi)導體的第一水平段與第二水平段相連，且相互垂直，第二同軸內(nèi)導體的至少兩個豎直段分別與第二水平段相連，其中每個豎直段對應一排T形結(jié)構(gòu)中右邊的第一個T形結(jié)構(gòu)，該豎直段位于該T形結(jié)構(gòu)的矩形金屬體下方，且靠近該T形結(jié)構(gòu)的金屬柱。
[0014]作為一種實施方案，所述第一同軸外導體和第二同軸外導體均采用SMA接頭。
[0015]作為一種實施方案，所述腔體為矩形腔。
[0016]作為一種實施方案，所述金屬盤的形狀為圓形、方形、橢圓形或具有切角的不規(guī)則形狀。
[0017]作為一種實施方案，所述凹槽的形狀為圓柱體、矩形體或橢圓柱體。
[0018]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:
[0019]1、本發(fā)明的可調(diào)濾波器在傳統(tǒng)同軸腔的基礎上，通過在腔體上設置多排T形結(jié)構(gòu)，即可在單個腔體產(chǎn)生多個不同頻率的通帶，因此無金屬板隔離即可實現(xiàn)單腔多頻帶大范圍頻率可調(diào)濾波器；同時，每排的多個T形結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生多階濾波特性，即實現(xiàn)了單腔多頻多階可調(diào)濾波器。
[0020]2、本發(fā)明的可調(diào)濾波器在腔體底部引入凹槽，利用調(diào)諧螺釘改變金屬盤到凹槽之間的距離來控制電容值，引入凹槽可以加大頻率可調(diào)范圍，并且能使得可調(diào)的頻率范圍線性；同時，在腔體的頂部利用開槽使得T形結(jié)構(gòu)的金屬柱可移動，通過這種方式來控制模式之間的耦合，使得頻率可調(diào)范圍內(nèi)的都能更好的形成通帶匹配。
[0021]3、本發(fā)明的可調(diào)濾波器利用兩個同軸內(nèi)導體在腔體左右兩側(cè)的輸入/輸出端口伸進腔體內(nèi)，經(jīng)多分支90度彎折后分別與腔體的頂部內(nèi)側(cè)面連接，該多分支90度彎折饋電結(jié)構(gòu)分別饋電給諧振在不同頻率的金屬柱，以實現(xiàn)多頻饋電。
[0022]4、本發(fā)明的可調(diào)濾波器只需要一個腔體便能實現(xiàn)多頻，與傳統(tǒng)的多腔多頻濾波器相比，體積更小，并且不需隔板，加工難度下降，而其多頻帶的頻率又可調(diào)，能適應眾有多頻率范圍需求的場合。
【附圖說明】
[0023]圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中機械可調(diào)濾波器立體圖。
[0024]圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中機械可調(diào)濾波器正視圖。
[0025]圖2為本發(fā)明實施例1的單腔雙頻雙階可調(diào)濾波器立體圖。
[0026]圖3為本發(fā)明實施例1的單腔雙頻雙階可調(diào)濾波器俯面示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明實施例1的單腔雙頻雙階可調(diào)濾波器俯面剖視圖。
[0028]圖5為本發(fā)明實施例1的單腔雙頻雙階可調(diào)濾波器正面剖視圖。
[0029]圖6為本發(fā)明實施例1的單腔雙頻雙階可調(diào)濾波器側(cè)面剖視圖。
[0030]圖7為本發(fā)明實施例2的單腔雙頻三階可調(diào)濾波器正面剖視圖。
[0031 ]圖8為本發(fā)明實施例3的單腔三頻雙階可調(diào)濾波器側(cè)面剖視圖。
[0032]其中，1-腔體，2-第一調(diào)諧螺釘，3-第二調(diào)諧螺釘，4-第三調(diào)諧螺釘，5-第四調(diào)諧螺釘，6-第一矩形金屬體，7-第一金屬柱，8-第二矩形金屬體，9-第二金屬柱，10-第三矩形金屬體，11-第三金屬柱，12-第四矩形金屬體，13-第四金屬柱，14-第一開槽，15-第二開槽，16-第三開槽，17-第四開槽，18-第一凹槽，19-第二凹槽，20-第三凹槽，21 -第四凹槽，2 2-第一同軸外導體，23-第一同軸內(nèi)導體，24-第二同軸外導體，25-第二同軸內(nèi)導體，26-第一金屬盤，27-第二金屬盤，28-第三金屬盤，29-第四金屬盤。
【具體實施方式】
[0033]實施例1:
[0034]如圖2?圖6所示，本實施例的可調(diào)濾波器包括腔體1、四個T形結(jié)構(gòu)以及四個調(diào)諧螺釘，四個T形結(jié)構(gòu)在腔體I上排成前、后兩排，也就是說前、后兩排的T形結(jié)構(gòu)均有兩個，其中前排的兩個T形結(jié)構(gòu)分別為第一 T形結(jié)構(gòu)和第二 T形結(jié)構(gòu)，后排的兩個T形結(jié)構(gòu)分別為第三T形結(jié)構(gòu)和第四T形結(jié)構(gòu);所述四個調(diào)諧螺釘分別為第一調(diào)諧螺釘2、第二調(diào)諧螺釘3、第三調(diào)諧螺釘4和第四調(diào)諧螺釘5;
[0035]所述第一T形結(jié)構(gòu)由第一矩形金屬體6和第一金屬柱7連接組成，所述第二 T形結(jié)構(gòu)由第二矩形金屬體8和第二金屬柱9連接組成，所述第三T形結(jié)構(gòu)由第三矩形金屬體10和第三金屬柱11連接組成，所述第四T形結(jié)構(gòu)由第四矩形金屬體12和第四金屬柱13連接組成，所述第一矩形金屬體6、第二矩形金屬體8、第三矩形金屬體10和第四矩形金屬體12均設置在腔體I的頂部外側(cè)面上，所述第一金屬柱7位于第一矩形金屬體6下方，所述第二金屬柱9位于第二矩形金屬體8下方，所述第三金屬柱11位于第三矩形金屬體10下方，所述第四金屬柱13位于第四矩形金屬體12下方；
[0036]所述腔體I為矩形腔，其頂部設有第一開槽14、第二開槽15、第三開槽16和第四開槽17，底部設有第一凹槽18、第二凹槽19、第三凹槽20和第四凹槽21，左側(cè)設有第一輸入/輸出端口(圖中未示出)，右側(cè)設有第二輸入/輸出端口(圖中未示出)，第一凹槽18、第二凹槽19、第三凹槽20和