[发明专利]用于滤波器腔体的材料及滤波器腔体

说明书

技术领域

本发明属于通信滤波器领域，尤其涉及一种用于滤波器腔体的材料领域。

背景技术

滤波器(filter)是一种用来消除干扰杂讯的器件，在通信领域应用较为广泛且必须；随着无线基站的小型化发展，对滤波器的小型化要求越来越高，介质谐振滤波器因其尺寸紧凑、热稳定性良好和Q性能高而广泛地应用于卫星通信设备和地面蜂窝式基站设备中。

在上述应用中，双端焊接型TM模介质滤波器(简称TM模介质滤波器)具有体积小、低损耗、高温度稳定的优点。这种滤波器要求介质谐振器与盖板和腔体的底部进行焊接连接(其中盖板与腔体焊接或是螺钉连接)，保证良好的机械强度和电气连接性能。现有技术中，介质谐振器一般采用陶瓷材料制作，陶瓷材料具有特定范围的热膨胀系数，而腔体和盖板一般采用铝合金等金属材料加工形成，金属材料的热膨胀系数与陶瓷材料差异巨大，导致焊接冷却易出现焊点疲劳断裂，再者后续使用过程由于使用温度剧烈变化(-55℃～55℃)也会极易导致滤波器由于冷热应力损坏，影响滤波器产品整体的使用寿命和使用性能。

为解决上述问题，出现了采用与介质谐振器同样的材料一体化成型的腔体，该方案较好的解决了介质谐振器与腔体和盖板热膨胀系数不一致的问题，但是，实际使用中，这种技术方案具有如下缺点：

a.介质谐振器属于陶瓷材料，一体化成型带有多个谐振器的复杂结构腔体极其困难，导致成型加工成本极高；且复杂结构腔体导致应力集中，后续烧结过程收缩变形开裂会导致腔体的尺寸精度很难保证；

b.与采用铝合金等金属材料的腔体比较，介质陶瓷材料的腔体脆，后续装配、使用过程中极易损坏，降低使用寿命；

c.介质陶瓷材料的腔体的热导率低，不利于散热。

由此可见，新设计的方案仅仅解决了热膨胀系数问题，从而带来了另外的负面影响。

因此需要一种滤波器腔体材料，具有与介质谐振器陶瓷材料相同或者相近似的热膨胀系数，并且具有相对较高的导热率，能够满足导热需要，同时，在机械性能方面也能满足制作滤波器腔体的需要，与现有的一体成型结构相比，更适合于多个谐振器的复杂结构腔体，消除应力集中的负面影响以及保证后续装配和使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于滤波器腔体的材料及滤波器腔体，具有与介质谐振器陶瓷材料相同或者相近似的热膨胀系数，并且具有相对较高的导热率，能够满足导热需要，同时，在机械性能方面也能满足制作滤波器腔体的需要，与现有的一体成型结构相比，更适合于多个谐振器的复杂结构腔体，消除应力集中的负面影响以及保证后续装配和使用。

本发明的用于滤波器腔体的材料，用于滤波器腔体的材料为碳化硅添加金属形成的复合材料，金属的添加量使复合材料热导率高于170W/m·K，热膨胀系数为6.5～11ppm/℃。

进一步，所述金属为金属铝；

进一步，所述金属铝的添加量按体积含量占总体积的37％～63％；

进一步，所述金属铝的添加量按体积含量占总体积的45％；

进一步，所述金属铝通过高温渗入SiC坯体后形成复合材料；或者通过粉末冶金并高温烧制形成复合材料。

本发明还公开了一种滤波器腔体，所述滤波器腔体利用所述的用于滤波器腔体的材料制成。

进一步，滤波器腔体的内表面镀有导电层；

进一步，所述导电层为厚度不小于4μm的铜层表面形成不小于4μm的银层或厚度不小于2μm的金层；

进一步，所述滤波器腔体底部还设有用于安装介质谐振器的凸台；

进一步，所述滤波器腔体包括盖板和通过盖板设置的调谐螺钉。

本发明的有益效果：本发明的用于滤波器腔体的材料及滤波器腔体，材料采用碳化硅与金属形成的复合材料，利用碳化硅的化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数与介质陶瓷材料相近以及机械性能好的特点，并利用金属材料增加复合材料的导热系数、增加机械强度(抗弯性能等)和电导能力，使得复合材料除了性能上适合于制作腔体以外，还具有与介质谐振器陶瓷材料相同或者相近似的热膨胀系数，解决介质谐振器与腔体和盖板热膨胀系数不一致的问题，介质谐振器与腔体不必采用现有的一体化成型结构，降低了加工制造的难度；同时，具有相对较高的导热率，能够满足导热需要，降低了滤波器自损耗使温度升高造成的工作频率不稳定的问题；腔体抗弯强度高、脆性小，减少了后续加工以及使用过程碎裂的风险，提高了成品率，与现有的一体成型结构相比，更适合于多个谐振器的复杂结构腔体，消除应力集中的负面影响以及保证后续装配和使用。

附图说明