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Title:
TM MEDIUM RESONATOR, METHOD OF IMPLEMENTING SAME, AND TM MEDIUM FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/090031
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method of implementing a TM medium resonator, which comprises the following steps: processing a medium resonant column component with a metal connecting board; processing a metal cavity having an opening at one end; fastening the metal connecting board of the medium resonant column component on an inner wall of the metal cavity by using a screw; covering the opening of the metal cavity with a premade cover plate; and driving a premade tuning screw inside the metal cavity from the cover plate. The implementation method of the TM medium resonator of the present invention has a simple process, and a processed TM medium resonator has a small volume, desirable performance, and high work reliability. The present invention further provides a TM medium resonator processed by using the foregoing method and a medium filter formed by one or more TM medium resonators.

Inventors:
YU WANLI (CN)
KANG YULONG (CN)
DAI XIAOWEN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/084994
Publication Date:
June 19, 2014
Filing Date:
October 10, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
International Classes:
H01P7/10; H01P1/207
Foreign References:
CN103022627A2013-04-03
CN201725860U2011-01-26
CN201985225U2011-09-21
CN201749933U2011-02-16
US20110128097A12011-06-02
CN201020643211U2010-12-06
Other References:
See also references of EP 2933876A4
Attorney, Agent or Firm:
KANGXIN PARTNERS, P.C. (CN)
北京康信知识产权代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书 、 一种 TM介质谐振器实现方法, 包括如下步骤: 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件;

加工其一端开口的金属腔体 (4);

利用螺钉 (5 )将所述介质谐振柱组件的金属连接板紧固到所述金属腔体 (4) 的内壁上;

用预制的盖板 (2) 封盖所述金属腔体 (4) 的开口; 将预制的调谐螺钉 (1 ) 从所述盖板 (2) 旋入所述金属腔体 (4) 内部。 、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的 步骤包括:

将预制的圆筒形介质谐振柱 (3 ) 的一端进行金属化处理;

在预制的圆盘形金属连接板 (6) 的上端面与下端面分别加工出环形凹槽 (61 ) 与第一圆形凹槽 (62); 将介质谐振柱(3 )金属化处理的一端安置在所述环形凹槽(61 ) 内, 并将 其与金属连接板 (6) 焊接成为一体。 、 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 所述金属腔体(4) 内壁上加工一第二圆形 凹槽, 且第二圆形凹槽与所述金属连接板下端面相匹配。 、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的 步骤包括:

将预制的圆筒形介质谐振柱 (3 ) 的一端进行金属化处理; 在预制的圆盘形金属连接板 (6) 的上端面加工出与所述介质谐振柱 (3 ) 内表面相匹配的圆柱形凸台 (63 );

将介质谐振柱 (3 ) 金属化处理的一端套装于圆柱形凸台 (63 ) 的外表面, 并将其与金属连接板 (6) 焊接成为一体。 、 根据权利要求 4所述的方法, 其中, 所述金属腔体(4) 内壁上加工一个腔体凹 槽, 其与所述金属连接板 (6) 相匹配。 、 根据权利要求 3或 5所述的方法, 其中, 所述金属腔体(4) 内壁上还加工有与 所述螺钉 (5 ) 匹配的螺纹孔。 、 一种根据权利要求 1-6任一项所述的方法加工的 TM介质谐振器, 其中, 包括: 一端开口的金属腔体 (4);

安置于金属腔体 (4) 内的带有金属连接板的介质谐振柱组件; 将介质谐振柱组件紧固于金属腔体 (4) 内壁的螺钉 (5 );

封盖于金属腔体 (4) 开口端用于将其内部密封的盖板 (2);

从盖板 (2) 旋入金属腔体 (4) 内部的调谐螺钉 (1 )。 、 根据权利要求 7所述的 TM介质谐振器, 其中, 所述带有金属连接板的介质谐 振柱组件包括:

圆盘形的金属连接板 (6), 其上端面与下端面分别设有环形凹槽 (61 ) 与 第一圆形凹槽 (62);

焊接于环形凹槽 (61 ) 内的圆筒形介质谐振柱 (3 ); 其中, 介质谐振柱 (3 ) 用于和金属连接板 (6) 接触的一端经过金属化处 理。 、 根据权利要求 7所述的 TM介质谐振器, 其中, 所述带有金属连接板的介质谐 振柱组件包括:

圆盘形的金属连接板 (6), 其上端面设有圆柱形凸台 (63 );

套设于圆柱形凸台 (63 )的外表面且与金属连接板(6)焊接为一体的介质 谐振柱 (3 ); 其中, 介质谐振柱 (3 ) 用于和金属连接板 (6) 接触的一端经过金属化处 理。 、 一种 TM介质滤波器, 包括一个或多个如权利要求 7-9任一项所述的 TM介质 谐振器。

Description:
TM介质谐振器及其实现方法与 TM介质滤波器 技术领域 本发明涉及通信技术领域, 具体涉及一种 TM介质谐振器及其实现方法和 TM介 质滤波器。 背景技术 电磁波在高介电常数物质中传播时, 其波长会变短, 利用这一特性, 可采用介质 材料代替传统金属材料, 在相同指标下, 滤波器的体积可以缩小。 对于介质滤波器的 研究一直是通信行业的热点。 滤波器作为无线通信产品重要部件, 介质滤波器对通信 产品的小型化具有特别重要的意义。 如图 1所示, 通常 TM模介质谐振器主要由介质谐振柱 103、密封盖板 102、调谐 螺钉 101、金属腔体 104组成。其中, 介质谐振柱 103下表面直接焊接在金属腔体 104 上,用于和金属腔体底面紧密接触,密封盖板 102与金属腔体 104通过螺钉进行密封, 形成一个密闭腔体。 当介质谐振器在正常工作时, 介质谐振柱 103下端面及金属腔体 104 结合部位存在高电场分布。 由于介质谐振柱直接焊接在金属腔底部, 如果介质谐 振柱的下端面与金属腔体 104接触不充分,会造成阻抗不连续,场能量无 法传输出去, 介质谐振柱的高介电常数、 高品质因数发挥不出来, 甚至会烧毁介质, 因此对介质谐 振柱与金属腔体焊接为一体的工艺要求很高, 并且在将介质谐振柱焊接在金属腔体上 的过程中存在脱落现象, 严重影响介质谐振器的性能和使用寿命。 因此, TM 模介质 谐振器中介质谐振柱下表面与金属腔体表面接 触是否良好尤为关键, 如何解决 TM模 介质谐振柱固定及接触成为介质谐振器应用的 重点研究方向。 在中国专利申请号为 CN201020643211的专利中, 介绍一种 TM模介质滤波器, 包括金属谐振腔、 盖板、 调谐螺钉和 TM模介质谐振器, 所述 TM模介质谐振器通过 螺钉固定在金属谐振腔内, 其特征是, 所述螺钉的丝杆部分穿过 TM模介质谐振器的 定位孔拧紧在金属谐振腔的底部或侧壁上,螺 钉的丝杆部分不与上述定位孔孔壁接触, 所述螺钉的头部与 TM模介质谐振器的定位孔端面之间设有将二者 开的过渡垫圈。 该专利在具体实施过程中装配工艺复杂, 对结构设计要求高, 对性能影响比较大, 不 利于批量生产, 并且生产成本高。 发明内容 本发明实施例的目的就是基于上述出发点, 提供一种 TM介质谐振器实现方法, 其加工工艺简单, 加工出的 TM介质谐振器的体积小, 性能好且工作可靠性高; 本发 明实施例还提供一种由上述方法所加工的 TM介质谐振器及由一个或多个 TM介质谐 振器组成的介质滤波器。 为实现本发明实施例的上述目的, 本发明实施例的一种 TM介质谐振器实现方法 包括如下步骤: 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件; 加工其一端开口的金属腔体; 利用螺钉将所述介质谐振柱组件的金属连接板 紧固到所述金属腔体的内壁上; 用预制的盖板封盖所述金属腔体的开口; 将预制的调谐螺钉从所述盖板旋入所述金属腔 体内部。 其中, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤 包括: 将预制的圆筒形介质谐振柱的一端进行金属化 处理; 在预制的圆盘形金属连接板的上端面与下端面 分别加工出环形凹槽与第一圆形凹 槽; 将介质谐振柱金属化处理的一端安置在所述环 形凹槽内, 并将其与金属连接板焊 接成为一体。 优选的, 所述金属腔体内壁上加工一第二圆形凹槽, 且第二圆形凹槽与所述金属 连接板下端面相匹配。 或者, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤 包括: 将预制的圆筒形介质谐振柱的一端进行金属化 处理; 在预制的圆盘形金属连接板的上端面加工出与 所述介质谐振柱内表面相匹配的圆 柱形凸台; 将介质谐振柱金属化处理的一端套装于圆柱形 凸台的外表面, 并将其与金属连接 板焊接成为一体。 优选的, 所述金属腔体内壁上加工一个腔体凹槽, 其与所述金属连接板相匹配。 优选的, 所述金属腔体内壁上还加工有与所述螺钉匹配 的螺纹孔。 本发明实施例还提供一种根据上述方法加工的 TM介质谐振器, 包括: 一端开口 的金属腔体; 安置于金属腔体内的带有金属连接板的介质谐 振柱组件; 将介质谐振柱 组件紧固于金属腔体内壁的螺钉; 封盖于金属腔体开口端用于将其内部密封的盖 板; 从盖板旋入金属腔体内部的调谐螺钉。 其中, 所述带有金属连接板的介质谐振柱组件包括: 圆盘形的金属连接板, 其上 端面与下端面分别设有环形凹槽与第一圆形凹 槽; 焊接于环形凹槽内的圆筒形介质谐 振柱; 其中, 介质谐振柱用于和金属连接板接触的一端经过 金属化处理。 或者, 所述带有金属连接板的介质谐振柱组件包括: 圆盘形的金属连接板, 其上 端面设有圆柱形凸台; 套设于圆柱形凸台的外表面且与金属连接板焊 接为一体的介质 谐振柱; 其中, 介质谐振柱用于和金属连接板接触的一端经过 金属化处理。 本发明实施例还提供一种 TM介质滤波器, 其包括一个或多个如上所述的 TM介 质谐振器。 与现有技术相比,本发明实施例的 TM介质谐振器实现方法具有如下显著的优点:

1 )本发明实施例利用螺钉将带有金属连接板的 质谐振柱组件紧固到金属腔体的 内壁上, 简化了加工工艺, 使得介质谐振柱组件与金属腔体的接触充分, 保证了介质 谐振柱组件场能量的有效传递, 提高了 TM介质谐振器的性能与工作可靠性;

2 )本发明实施例的介质谐振柱组件是将经过金 化处理的介质谐振柱一端与金属 连接板焊接而成, 其可在金属腔体外进行焊接, 并且焊接工艺简单、 易实现, 从而利 于批量生产, 进而降低生产成本;

3 )本发明实施例的介质谐振柱组件中的介质谐 柱与金属连接板焊接牢固,保证 了在外力或运输过程中两者能够良好接触, 从而提高了 TM介质谐振器的性能和使用 寿命, 并且有效压缩了谐振器及滤波器的体积。 下面结合附图对本发明实施例进行详细说明。 附图说明 图 1是现有技术的 TM介质谐振器的结构示意图; 图 2是本发明实施例的 TM介质谐振器实现方法的加工过程图; 图 3是本发明第一实施例的 TM介质谐振器的结构示意图; 图 4是本发明第一实施例的金属连接板的结构示 图; 图 5是图 4所示的金属连接板的俯视图; 图 6是本发明第一实施例的金属腔体的结构示意 ; 图 7是本发明第二实施例的 TM介质谐振器的结构示意图; 图 8是本发明第二实施例的金属连接板的结构示 图; 图 9是图 8所示的金属连接板的俯视图。 附图标记说明: 1-调谐螺钉; 2-盖板; 3-介质谐振柱; 4-金属腔体; 5-螺钉; 6-金 属连接板; 41-第二圆形凹槽; 42-螺纹孔; 61-环形凹槽; 62-第一圆形凹槽; 63-圆柱 形凸台; 64-螺纹通孔。 具体实施方式 如图 2所示, 本发明实施例的 TM介质谐振器实现方法包括如下步骤: 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件; 加工其一端开口的金属腔体 4; 利用螺钉 5将介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属 体 4的内壁上; 用预制的盖板 2封盖金属腔体 4的开口; 将预制的调谐螺钉 1从盖板 2旋入金属腔体 4内部。 优选的, 本发明实施例首先加工带有金属连接板的介质 谐振柱组件, 其次加工具 有一端开口的金属腔体, 接着使用螺钉 5将介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属 腔体 4的与其开口一端相对的底部内壁上, 然后用预制的盖板 2封盖住金属腔体 4的 开口一端,最后将预制的调谐螺钉 1从盖板 2上部旋入且伸至金属腔体内部一定长度, 从而形成一个密闭的 TM介质谐振器。 本发明实施例的 TM介质谐振器实现方法中, 采用不同的方法加工带有金属连接 板的介质谐振柱组件,并加工出具有不同结构 的 TM介质谐振器以及 TM介质滤波器, 下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例 1 本实施例中, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤 包括: 将预制的圆筒形介质谐振柱 3的一端进行金属化处理; 在预制的圆盘形金属连接板 6的上端面与下端面分别加工出环形凹槽 61与第一圆 形凹槽 62; 将介质谐振柱 3金属化处理的一端安置在环形凹槽 61内, 并将其与金属连接板 6 焊接成为一体。 优选的, 在加工带有金属连接板的介质谐振柱组件时, 需将已经预制好的圆筒形 介质谐振柱 3的一端进行金属化处理。 在采用金属化处理方法时, 可以采用电镀的方 法在介质谐振柱 3的一端镀上一薄层金属, 或者采用现有技术中其它的可在介质谐振 柱 3的一端镀上一薄层金属的方法。 在将金属连接板与介质谐振柱焊接之前, 需对预制好的圆盘形金属连接板进行加 工, 如图 4、 图 5所示, 在金属连接板 6的上端面加工出环形凹槽, 在金属连接板 6 的下端面加工出第一圆形凹槽, 在金属连接板的中心加工出螺纹通孔 64。 为了使本发 明实施例的金属连接板具有良好的导电性, 本发明实施例的金属连接板采用表面镀银 的金属薄片, 或者采用铜制成的金属薄片。 当介质谐振柱一端已金属化处理、 金属连接板已加工完成后, 在一定的环境下将 介质谐振柱金属化处理的一端安置在金属连接 板上加工出的环形凹槽内, 然后将其与 金属连接板 6焊接成为一体。 在加工时, 应使金属连接板上的环形凹槽的深度适当, 以便将介质谐振柱安置在金属连接板的环形凹 槽内并对其进行焊接时, 不会有多余的 锡膏流到外面而污染金属连接板的表面, 从而不会影响介质谐振器的电性能, 并且焊 接完成后, 应使介质谐振柱与金属连接板的接触片完全低 于金属连接板的上端面, 从 而有利于电磁场的传播。 当带有金属连接板的介质谐振柱组件加工完成 后,加工具有一端开口的金属腔体。 如图 6所示, 当将金属腔体加工为一端开口后, 在与其开口一端相对的底部内壁上加 工出与金属连接板下端面相匹配的第二圆形凹 槽 41, 并且, 在金属腔体的底部内壁上 加工出与螺纹通孔 64相匹配的螺纹孔 42。 当带有金属连接板的介质谐振柱组件和一端开 口的金属腔体加工完成后, 将带有 金属连接板的介质谐振柱组件上的金属连接板 对准金属腔体的第二圆形凹槽并安置于 其中, 接着使用螺钉 5依次穿过金属连接板上的螺纹通孔与金属腔 上的螺纹孔, 将 介质谐振柱组件的金属连接板紧固到金属腔体 4的底部内壁上。 为使金属连接板与金 属腔体接触后, 两者间的接触表面接触良好, 从而可以降低电磁波的传输阻抗, 提高 电性能, 在对金属腔体的第二圆形凹槽进行加工时, 应使该第二圆形凹槽中间部分下 凹的深度小于第二圆形凹槽外圆周部分下凹的 深度, 即该第二圆形凹槽的形状为倒凹 字形, 从而使金属连接板安置于其中时, 可使金属连接板与该金属腔体的接触表面为 外面高、 中间低的表面。 将带有金属连接板的介质谐振柱组件紧固于金 属腔体的内壁后, 用预制的盖板 2 封盖住金属腔体 4的开口一端, 最后将预制的调谐螺钉 1从盖板 2上部旋入且伸至金 属腔体内部一定长度, 从而形成一个密闭的 TM介质谐振器。 本发明实施例还提供一种由上述方法所加工出 的 TM介质谐振器, 如图 3所示, 其包括: 一端开口的金属腔体 4; 安置于金属腔体 4内的带有金属连接板的介质谐振 柱组件; 将介质谐振柱组件紧固于金属腔体 4内壁的螺钉 5 ; 封盖于金属腔体 4开口 端用于将其内部密封的盖板 2; 从盖板 2旋入金属腔体 4内部的调谐螺钉 1。 其中, 本发明实施例的带有金属连接板的介质谐振柱 组件包括: 圆盘形的金属连 接板 6, 其为表面镀银的金属薄片或铜材料制成的金属 薄片, 其上端面与下端面分别 设有环形凹槽 61与第一圆形凹槽 62, 且在其中心设有螺纹通孔 64; 焊接于环形凹槽 61内的圆筒形介质谐振柱 3 ; 其中, 介质谐振柱 3用于和金属连接板 6接触的一端经 过金属化处理。 本发明实施例的金属腔体 4 在与其开口一端相对的底部内壁上设有第二圆 形凹 槽, 该第二圆形凹槽与金属连接板下端面相匹配, 并且在该底部内壁上设有与螺纹通 孔 64相匹配的螺纹孔。 优选的, 本发明实施例的第二圆形凹槽的中间部分下凹 的深度小于圆周部分下凹 的深度, 即该第二圆形凹槽的形状呈倒凹字形。 本实施例还提供一种由上述一个或多个 TM介质谐振器连接在一起所形成的 TM 介质滤波器。

实施例 2 在本实施例中, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件的步骤 包括: 将预制的圆筒形介质谐振柱 3的一端进行金属化处理; 在预制的圆盘形金属连接板 6的上端面加工出与介质谐振柱 3内表面相匹配的圆 柱形凸台 63 ; 将介质谐振柱 3金属化处理的一端套装于圆柱形凸台 63的外表面,并将其与金属 连接板 6焊接成为一体。 优选的, 在加工带有金属连接板的介质谐振柱组件时, 需将已经预制好的圆筒形 介质谐振柱 3的一端进行金属化处理。 在采用金属化处理方法时, 可以采用电镀的方 法在介质谐振柱 3的一端镀上一薄层金属, 或者采用现有技术中其它的可在介质谐振 柱 3的一端镀上一薄层金属的方法。 在将金属连接板与介质谐振柱焊接之前, 需对预制好的圆盘形金属连接板进行加 工, 如图 8、 图 9所示, 在金属连接板 6的上端面加工出圆柱形凸台 63, 在金属连接 板的中心加工出螺纹通孔 64。 为了使本发明实施例的金属连接板具有良好的 导电性, 本发明实施例的金属连接板采用表面镀银的金 属薄片, 或者采用铜制成的金属薄片。 当介质谐振柱一端已金属化处理、 金属连接板已加工完成后, 在一定的环境下将 介质谐振柱金属化处理的一端套装于圆柱形凸 台 63的外表面, 并将其与金属连接板 6 焊接成为一体。 当带有金属连接板的介质谐振柱组件加工完成 后,加工具有一端开口的金属腔体。 当将金属腔体加工为一端开口后, 在与其开口一端相对的底部内壁上加工出与金 属连 接板外表面相匹配的腔体凹槽, 并在金属腔体的底部内壁上加工出与金属连接 板上螺 纹通孔相匹配的螺纹孔。 接着, 将带有金属连接板的介质谐振柱组件上的金属 连接板安置在金属腔体的腔 体凹槽内, 并采用焊接的方式将介质谐振柱的外圆周固定 于金属腔体的底部内壁, 再 使用螺钉 5依次穿过金属连接板上的螺纹通孔与金属腔 上的螺纹孔, 将介质谐振柱 组件的金属连接板紧固到金属腔体 4的底部内壁上。 将带有金属连接板的介质谐振柱组件紧固于金 属腔体的内壁后, 用预制的盖板 2 封盖住金属腔体 4的开口一端, 最后将预制的调谐螺钉 1从盖板 2上部旋入且伸至金 属腔体内部一定长度, 从而形成一个密闭的 TM介质谐振器。 本实施例还提供一种由上述方法加工而成的 TM介质谐振器, 如图 7所示, 其包 括: 一端开口的金属腔体 4; 安置于金属腔体 4内的带有金属连接板的介质谐振柱组 件; 将介质谐振柱组件紧固于金属腔体 4内壁的螺钉 5; 封盖于金属腔体 4开口端用 于将其内部密封的盖板 2; 从盖板 2旋入金属腔体 4内部的调谐螺钉 1。 其中, 本实施例的带有金属连接板的介质谐振柱组件 包括: 圆盘形的金属连接板 6, 其上端面设有圆柱形凸台 63; 套设于圆柱形凸台 63的外表面且与金属连接板 6焊 接为一体的介质谐振柱 3; 其中, 介质谐振柱 3用于和金属连接板 6接触的一端经过 金属化处理。 本发明实施例的金属腔体 4在与其开口一端相对的底部内壁上设有圆形 腔体凹 槽, 该腔体凹槽与金属连接板的外表面相匹配, 从而可将金属连接板完全安置于其中, 并且在该底部内壁上设有与螺纹通孔 64相匹配的螺纹孔。 本实施例还提供一种由上述一个或多个 TM介质谐振器连接在一起所形成的 TM 介质滤波器。 在本发明的实施例 1与实施例 2中, 加工带有金属连接板的介质谐振柱组件和加 工其一端开口的金属腔体的步骤可以根据实际 需要进行调整, 如首先加工带有其一端 开口的金属腔体, 其次加工带有金属连接板的介质谐振柱组件; 或者同时加工其一端 开口的金属腔体和带有金属连接板的介质谐振 柱组件。 尽管上文对本发明作了详细说明, 但本发明不限于此, 本技术领域的技术人员可 以根据本发明的原理进行修改, 因此, 凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理 解为落入本发明的保护范围。 工业实用性 本发明实施例的技术方案可以应用于介质滤波 器领域, 提高了 TM介质谐振器的 性能和使用寿命, 并且有效压缩了谐振器及滤波器的体积, 工艺简单、 易实现, 从而 利于批量生产, 进而降低生产成本; 保证了介质谐振柱组件场能量的有效传递, 提高 了 TM介质谐振器的性能与工作可靠性。