[发明专利]一种陶瓷/空气复合介质可调腔体滤波器

说明书

本发明公开了一种陶瓷/空气复合介质可调腔体滤波器，属于滤波器技术领域。包括滤波器本体、金属固定板和调节金属柱。滤波器本体具有多个谐振腔，且每个谐振腔内设有谐振杆；在相邻的两个谐振腔之间设有用于耦合的连接部；滤波器本体的顶部开设有盲孔。金属固定板重叠在滤波器本体顶部，其上设有通孔，通孔与盲孔一一对应；调节金属柱穿过金属固定板的通孔置于盲孔内。通过改变调节金属柱和对应盲孔的相对位置，使其底部和盲孔底部之间产生的空气间隙发生改变，实现频率和耦合系数的调节。本发明克服了传统陶瓷介质滤波器只能单向调节的技术缺陷，能够反复调节，且体积小、调节方便、精确度高，能很好的满足未来滤波器的小型化的趋势。

技术领域

本发明属于滤波器技术领域，具体涉及一种陶瓷/空气复合介质可调腔体滤波器。

背景技术

滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分，利用滤波器的选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。腔体滤波器是属于微波滤波器中的一种，同时腔体滤波器按照其不同状态又可以分为同轴滤波器、介质滤波器、波导滤波器、螺旋滤波器。其中同轴滤波器为目前在射频、微波频段应用最广泛的滤波器。

传统的同轴腔体滤波器是由金属作为腔体结构，内部填充空气，这种方法制作的滤波器，拥有较高的Q值，但是体积较大，不利于安装和运输。随着无线通信相关领域特别是5G通信技术的发展，当今要求滤波器具有低损耗，高抑制，大功率，体积小等特点。陶瓷是一种高介电常数的材料，用于滤波器上，可以增大其介电常数，缩小滤波器体积，因此基于陶瓷介质的滤波器是目前小型化滤波器研究方向之一。

现有技术中基于陶瓷介质的滤波器在结构上陶瓷介质通常作为滤波器本体。由于陶瓷材料塑性和韧性很差，因而调节方式单一，在实际操作中效率低且精确度不足。如公开号为 CN106960994A的中国专利公开的一种便于调节频率与耦合带宽的介质滤波器，包括陶瓷滤波器本体，陶瓷滤波器本体上设有射频连接器；滤波器本体包括若干由硬质陶瓷介质材料制成的介质单腔和若干耦合窗口，相邻的介质单腔通过耦合窗口相连；介质单腔与耦合窗口上均设有盲孔。根据谐振腔微扰理论，通过改变介质单腔的盲孔尺寸来调节介质单腔的频率；通过改变耦合窗口的盲孔尺寸来调节介质单腔之间耦合量。这种结构的滤波器只能进行单向调节；又因结构本身对盲孔尺寸精度要求高，加工中常出现误差大情况，易导致滤波器频率和耦合系数的调节困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提出了一种陶瓷/空气复合介质可调腔体滤波器，以解决现有陶瓷滤波器盲孔误差带来的滤波耦合系数和单腔谐振频率调节困难的技术问题，具有耦合系数和单腔谐振频率反复可调、体积小、精确度高等多种优点，能很好的满足未来滤波器的小型化的趋势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种陶瓷/空气复合介质可调腔体滤波器，包括滤波器本体、金属固定板和调节金属柱；

所述滤波器本体由硬质陶瓷作为介质材料，除盲孔的底部和孔壁外，滤波器本体的整个外表面设有金属屏蔽层；滤波器本体具有多个谐振腔，每个谐振腔内设有谐振杆；在相邻的两个谐振腔之间设有用于耦合的连接部；滤波器本体的顶部垂直向下开设有盲孔；所述盲孔包括调谐盲孔和耦合盲孔，调谐盲孔设置在谐振杆的上方，且与谐振杆不接触；耦合盲孔设于连接部的中间位置；

所述金属固定板重叠在滤波器本体顶面，用于固定调节金属柱，其上设有通孔，通孔与盲孔一一对应；

所述调节金属柱穿过金属固定板的通孔置于盲孔内，通过改变调节金属柱和对应盲孔的相对位置，使其底部和盲孔底部之间产生的空气间隙发生改变，实现滤波器的频率和耦合系数的调节。

进一步的，所述陶瓷/空气复合介质可调腔体滤波器还包括微调结构，微调结构能够实现对频率和耦合系数的微调，提升调节的精确度，微调结构是由调节金属柱轴向上开设的通孔以及放置在该通孔内的金属丝构成。

进一步的，所述相邻谐振腔间的耦合方式为耦合窗口。