[发明专利]制造谐振管的方法、谐振管和滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域中制造谐振管的方法、谐振管和滤波器。

背景技术

基站收发信机的双工器由射频腔体滤波器构成，该射频腔体滤波器一般位于收发信机单板的背面结构件上，用于单路大功率的信号传输。由于受材料热膨胀特性的影响，滤波器的滤波特性也随温度变化而改变。特别地，温度对窄带腔体滤波器的滤波特性影响尤为明显。通常，温度的变化使得射频指标产生频带漂移，俗称为“温漂”，由此会造成射频系统功能下降。并且随着移动通信向高频段的发展，这种温漂现象愈发严重，例如对于全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为“WiMAX”)2.6GHz或3.5GHz制式的腔体滤波器而言，温度变化对该腔体滤波器产生的频带漂移现象已经非常严重。采用传统的铝合金压铸件以及机加工制造的金属谐振管，已经难以满足通信技术的高速发展对射频指标的要求，这已成为困扰高频段的腔体滤波器发展的主要原因。

通过对腔体滤波器的频率随温度变化的关系进行研究，可以发现，腔体滤波器中谐振管的各组件尺寸，例如调谐螺钉宽度、直径，腔体的宽度、直径，谐振管的直径、高度等，都会引起谐振管或滤波器的单腔谐振频率的变化。而且不同的组件尺寸在温度变化时对滤波器的频率影响的趋势不同，例如腔体高度和调谐杆高度在温度升高时，引起的滤波器的频率变化趋势刚好相反，由此可以利用该特性实现对腔体滤波器进行温度补偿。

实验研究表明，对于未经过温度补偿的腔体滤波器，该滤波器在+25℃时的中心频率为2.4GHz，而当温度变化至-40℃时，该滤波器的中心频率偏移到2.4035GHz，频率偏移量为3.5MHz。因而对于未进行温度补偿的腔体滤波器而言，当温度发生变化时，滤波器的通带发生了偏移，由此在使用频率的左右边缘频率点时，插入损耗非常大，带外抑制变差，从而直接造成了滤波器电性能的恶化和收发信机系统性能的下降。

而对于通过上述方法进行温度补偿后的腔体滤波器而言，当温度从-40℃变化至+25℃时，该滤波器的频率变化量可以小于0.1MHz，基本可以实现零温漂，从而能够保证腔体滤波器的电性能在不同温度下几乎没有变化。

虽然通过改变腔体滤波器中的各组件尺寸，可以实现对腔体滤波器进行温度补偿，然而，腔体各组件的尺寸改变会影响该腔体的Q值(品质因素)。当腔体尺寸增加时，腔体的Q值增加，并且产品体积也会显著增加；而当腔体尺寸减小时，腔体的Q值减小，由此会使得滤波器的插损指标显著变差。

因而，需要一种既不影响腔体品质因素又能够实现温度补偿的滤波器。

发明内容

为此，本发明实施例提供了一种制造谐振管的方法、谐振管和滤波器。本发明实施例通过选用多种粉末材料，并基于粉末冶金技术制造谐振管，可以根据滤波器的应用频段获得相对较低的线膨胀系数，由此能够在不影响腔体品质因素的同时，实现对滤波器进行温度补偿。

一方面，本发明实施例提供了一种制造谐振管的方法，该方法包括：对粉末材料进行混合处理，形成均匀的粉末颗粒，其中该粉末材料包括重量比例为50％～90％的铁粉、重量比例分别为1％～30％的铜粉和钢粉中的至少一种、以及重量比例为1％～20％的辅料；对该粉末颗粒进行压制成型处理，形成谐振管毛坯；在保护气氛中对该谐振管毛坯进行烧结处理，形成谐振管半成品；对该谐振管半成品进行电镀处理，形成该谐振管。

另一方面，本发明实施例提供了一种谐振管，该谐振管根据本发明实施例的制造谐振管的方法而制成，该方法包括：对粉末材料进行混合处理，形成均匀的粉末颗粒，其中该粉末材料包括重量比例为50％～90％的铁粉、重量比例分别为1％～30％的铜粉和钢粉中的至少一种、以及重量比例为1％～20％的辅料；对该粉末颗粒进行压制成型处理，形成谐振管毛坯；在保护气氛中对该谐振管毛坯进行烧结处理，形成谐振管半成品；对该谐振管半成品进行电镀处理，形成该谐振管。

再一方面，本发明实施例提供了一种滤波器，该滤波器包括至少一个根据本发明实施例的谐振管，以及至少一个设置在该谐振管上的调谐装置，该谐振管根据本发明实施例的制造谐振管的方法而制成，该方法包括：对粉末材料进行混合处理，形成均匀的粉末颗粒，其中该粉末材料包括重量比例为50％～90％的铁粉、重量比例分别为1％～30％的铜粉和钢粉中的至少一种、以及重量比例为1％～20％的辅料；对该粉末颗粒进行压制成型处理，形成谐振管毛坯；在保护气氛中对该谐振管毛坯进行烧结处理，形成谐振管半成品；对该谐振管半成品进行电镀处理，形成该谐振管。