一種引入凹槽和可移動金屬柱的可調(diào)濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大范圍可調(diào)濾波器，尤其是一種引入凹槽和可移動金屬柱的可調(diào)濾波器，屬于無線通信領(lǐng)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)了頻率可調(diào)的濾波器。
[0003]可調(diào)濾波器的的最大優(yōu)點(diǎn)就是其通帶的中心頻率可移動，能滿足眾多頻率選擇的需求?？烧{(diào)濾波器的大致可分為運(yùn)用電路調(diào)諧和機(jī)械調(diào)諧兩大類。電調(diào)大多運(yùn)用在平面結(jié)構(gòu)的濾波器上，而機(jī)械可調(diào)運(yùn)用在腔體結(jié)構(gòu)居多。平面結(jié)構(gòu)的可調(diào)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(diǎn)，但是也有損耗大和功率容量小等缺點(diǎn)。機(jī)械可調(diào)的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)可調(diào)濾波器多用在小型化的通信系統(tǒng)中，而腔體濾波器多用在基站等有大功率需求的通信系統(tǒng)中。
[0004]目前，機(jī)械可調(diào)濾波器的可調(diào)范圍不大，為了滿足更多頻帶的選擇需求，需要有頻率可調(diào)范圍更大的濾波器出現(xiàn)。本專利是在傳統(tǒng)同軸腔的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)大范圍頻率調(diào)整的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其擁有與腔體濾波器相同的優(yōu)點(diǎn)并在可調(diào)頻率范圍上有了巨大的提高。
[0005]據(jù)調(diào)查與了解，已經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)如下：
[0006]I)圖Ia?Ib為機(jī)械可調(diào)濾波器傳統(tǒng)的模型，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。
[0007]2)圖2a?2b也是利用圖Ia?Ib類似的原理，其也是利用了改變電容的方法來改變諧振頻率，金屬套筒與調(diào)諧螺釘相連，可以用過螺釘來改變套筒的位置，進(jìn)而改變套筒距金屬壁的距離，根據(jù)電容公式C=eS/43ikd，電容是根據(jù)套筒和金屬壁直接的距離成反比，所以諧振器的電容值是變大，諧振頻率相應(yīng)的變小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種引入凹槽和可移動金屬柱的可調(diào)濾波器，該可調(diào)濾波器可以大大增加螺釘調(diào)諧頻率的可變范圍，能夠廣泛應(yīng)用到眾多不同頻段的無線通信系統(tǒng)中。
[0009]本實(shí)用新型的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0010]—種引入凹槽和可移動金屬柱的可調(diào)濾波器，包括腔體、至少兩個調(diào)諧螺釘以及至少兩個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(shè)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(yīng)一個T形結(jié)構(gòu)，其穿過矩形金屬體和金屬柱后與一設(shè)置在腔體內(nèi)的金屬盤連接;所述腔體的頂部設(shè)有至少兩個開槽，每個開槽對應(yīng)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(shè)有至少兩個凹槽，每個凹槽對應(yīng)一個T形結(jié)構(gòu)。
[0011]作為一種實(shí)施方案，所述腔體的左側(cè)設(shè)有第一輸入/輸出端口，腔體的右側(cè)設(shè)有第二輸入/輸出端口，所述第一輸入/輸出端口處設(shè)有第一同軸外導(dǎo)體，所述第一同軸外導(dǎo)體連接有第一同軸內(nèi)導(dǎo)體，所述第一同軸內(nèi)導(dǎo)體從第一輸入/輸出端口伸進(jìn)腔體內(nèi)，經(jīng)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(shè)有第二同軸外導(dǎo)體，所述第二同軸外導(dǎo)體連接有第二同軸內(nèi)導(dǎo)體，所述第二同軸內(nèi)導(dǎo)體從第二輸入/輸出端口伸進(jìn)腔體內(nèi)，經(jīng)90度彎折后與腔體的頂部內(nèi)側(cè)面連接。
[0012]作為一種實(shí)施方案，所述至少兩個T形結(jié)構(gòu)從左到右依次設(shè)置在腔體上，其中左邊第一個T形結(jié)構(gòu)與右邊第一個T形結(jié)構(gòu)對稱;所述第一同軸內(nèi)導(dǎo)體在彎折后分為水平段和豎直段，第一同軸內(nèi)導(dǎo)體的豎直段位于左邊第一個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;所述第二同軸內(nèi)導(dǎo)體在彎折后分為水平段和豎直段，第二同軸內(nèi)導(dǎo)體的豎直段位于右邊第一個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]作為一種實(shí)施方案，所述第一同軸外導(dǎo)體和第二同軸外導(dǎo)體均采用SMA接頭。
[0014]作為一種實(shí)施方案，所述腔體為矩形腔。
[0015]作為一種實(shí)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。
[0016]作為一種實(shí)施方案，所述凹槽的形狀為圓柱體、矩形體或橢圓柱體。
[0017]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：
[0018]1、本實(shí)用新型的可調(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(TM模)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。
[0019]2、本實(shí)用新型的可調(diào)濾波器可設(shè)計成雙階可調(diào)濾波器、三階可調(diào)濾波器，甚至三階以上的N階可調(diào)濾波器，在三階可調(diào)濾波器中，利用左右兩邊的金屬柱左右移動，以及利用中間的金屬柱前后移動(共三個可移動維度)來控制三個模式之間的耦合和通帶匹配;在N階可調(diào)濾波器中，通過調(diào)諧螺釘上下移動來改變金屬柱高度，進(jìn)而改變頻率，通過頂部的開槽可以使金屬柱前后左右移動（左右兩邊的金屬柱只能左右移動，中間的N-2個金屬柱配合，可前后左右移動)來控制多個模式之間的耦合，金屬柱之間實(shí)現(xiàn)了無隔板控制耦合。
[0020]3、本實(shí)用新型的可調(diào)濾波器利用兩個同軸內(nèi)導(dǎo)體在腔體左右兩側(cè)的輸入/輸出端口伸進(jìn)腔體內(nèi)，經(jīng)90度彎折后分別與腔體的頂部內(nèi)側(cè)面連接，以實(shí)現(xiàn)饋電，該90度彎折饋電結(jié)構(gòu)與可移動金屬柱相配合，可實(shí)現(xiàn)外部耦合和模式耦合雙控制。
[0021]4、本實(shí)用新型利用移動金屬柱和引入凹槽的方式得到線性大范圍頻率可調(diào)特性，還可以應(yīng)用到N階或多金屬諧振柱濾波器中。
【附圖說明】
[0022]圖Ia為第一種現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械可調(diào)濾波器立體圖。
[0023]圖Ib為第一種現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械可調(diào)濾波器正視圖。
[0024]圖2a為第二種現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械可調(diào)濾波器立體圖。
[0025]圖2b為第二種現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械可調(diào)濾波器正視圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例I的可調(diào)濾波器立體圖。
[0027]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例I的可調(diào)濾波器正視圖。
[0028]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例I的可調(diào)濾波器俯視圖。
[0029]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例I的可調(diào)濾波器左視圖。
[0030]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例2的可調(diào)濾波器立體圖。
[0031 ]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例3的可調(diào)濾波器立體圖。
[0032]其中，I-腔體，2-第一調(diào)諧螺釘，3-第二調(diào)諧螺釘，4-第一矩形金屬體，5-第一金屬柱，6-第二矩形金屬體，7-第二金屬柱，8-第一開槽，9-第二開槽，10-第一凹槽，11-第二凹槽，12-第一同軸外導(dǎo)體，13-第一同軸內(nèi)導(dǎo)體，14-第二同軸外導(dǎo)體，15-第二同軸內(nèi)導(dǎo)體，16-第一金屬盤，17-第二金屬盤。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例I:
[0034]如圖3?圖6所示，本實(shí)施例的可調(diào)濾波器為雙階可調(diào)濾波器，包括腔體1、第一調(diào)諧螺釘2、第二調(diào)諧螺釘3、第一 T形結(jié)構(gòu)和第二 T形結(jié)構(gòu)；
[0035]所述第一T形結(jié)構(gòu)和第二 T形結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置在腔體I的左右兩邊，構(gòu)成了雙模諧振器，所述第一 T形結(jié)構(gòu)由第一矩形金屬體4和第一金屬柱5連接組成，所述第二 T形結(jié)構(gòu)由第二矩形金屬體6和第二金屬柱7連接組成，所述第一矩形金屬體4和第二矩形金屬體6均設(shè)置在腔體I的頂部外側(cè)面上，所述第一金屬柱5位于第一矩形金屬體4下方，第二金屬柱7位于第二矩形金屬體6下方；
[0036]所述腔體I為矩形腔，其頂部設(shè)有第一開槽8和第二開槽9，底部設(shè)有第一凹槽10和第二凹槽11，左側(cè)設(shè)有第一輸入/輸出端口（圖中未示出），右側(cè)設(shè)有第二輸入/輸出端口（圖中未不出），所述第一凹槽10和第二凹槽11均為圓柱體;所述第一開槽8具有可使第一金屬柱5左右移動的空間，所述第二開槽9具有可使第二金屬柱7左右移動的空間；所述第一輸入/輸出端口處設(shè)有第一同軸外導(dǎo)體12，所述第一同軸外導(dǎo)體12連接有第一同軸內(nèi)導(dǎo)體13，所