一种小型化高抑制可调腔体滤波器
阅读说明：本技术 一种小型化高抑制可调腔体滤波器 (Miniaturized high-suppression adjustable cavity filter ) 是由 邓白玉 谢波 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种小型化高抑制可调腔体滤波器,包括第一谐振腔、1/2耦合腔、第二谐振腔、2/3耦合腔、第三谐振腔、3/4耦合腔、第四谐振腔、卡扣和耦合探针；1/2耦合腔在第一谐振腔与第二谐振腔之间,2/3耦合腔在第二谐振腔与第三谐振腔之间,3/4耦合腔在第三谐振腔与第四谐振腔之间；1/2耦合腔、2/3耦合腔、3/4耦合腔设置位置均在腔体滤波器本体的边沿；第一谐振腔与第四谐振腔之间采用耦合探针耦合,且耦合探针与卡扣连接,通过卡扣固定耦合探针等；本发明具有尺寸小,带外抑制强,加工工艺简单,可调试性好,生产方便,可批量化生产等优点。(The invention discloses a miniaturized high-suppression adjustable cavity filter which comprises a first resonant cavity, an 1/2 coupling cavity, a second resonant cavity, a 2/3 coupling cavity, a third resonant cavity, a 3/4 coupling cavity, a fourth resonant cavity, a buckle and a coupling probe, wherein the first resonant cavity is connected with the second resonant cavity through the coupling cavity; 1/2 with a coupling cavity between the first and second resonant cavities, 2/3 with a coupling cavity between the second and third resonant cavities, and 3/4 with a coupling cavity between the third and fourth resonant cavities; the 1/2 coupling cavity, the 2/3 coupling cavity and the 3/4 coupling cavity are arranged at the edge of the cavity filter body; the first resonant cavity is coupled with the fourth resonant cavity through a coupling probe, the coupling probe is connected with a buckle, and the coupling probe and the like are fixed through the buckle; the invention has the advantages of small size, strong out-of-band rejection, simple processing technology, good debugging performance, convenient production, mass production and the like.)
技术领域
本发明涉及滤波器领域，更为具体地，涉及一种小型化高抑制可调腔体滤波器。
背景技术
在现在通信技术中，微波射频器件是必不可少的重要组成部分。腔体滤波器作为一种射频器件，体积大小和带外抑制指标对于整机的性能有着重要的影响。因而小型化便携式趋势要求腔体滤波器在更小的空间实现所需要的性能指标。
目前国内外腔体滤波器的主要小型化技术有交叉耦合技术，电容加载技术，多模技术，混合电磁耦合技术，介质金属混合技术等多种技术，其中交叉耦合技术、电容加载技术是目前最受欢迎的小型化技术。
随着小型化腔体滤波器的多样化，滤波器的结构以及工程实现也从简单到复杂，很多新技术还存在需要优化的地方。由于工艺上的限制，小型化滤波器输入输出馈点需要与转接头直接耦合，由于尺寸小，连接处加锡多有不便。传统的M2螺钉不能满足耦合强度需求。
因此，基于交叉耦合、电容加载等不可替代技术，结合尺寸以及指标要求从可调性、可加工性等工程实际角度来设计滤波器。
现有技术仍然存在如下缺点：
传统设计方式设计四腔腔体滤波器：传统方式相同尺寸条件下能设计四腔腔体滤波器，但四腔带外抑制效果较弱，无法满足带外抑制要求。
传统设计方式设计六腔腔体滤波器：传统方式的六腔腔体滤波器虽然带外抑制效果好，但尺寸相对较大，不满足尺寸要求。
传统方式位于中心位置的耦合方式：传统耦合腔往往位于两谐振腔中心位置，当尺寸过小时不便加工。
传统方式采用耦合螺钉调谐耦合腔：限定小尺寸下加入耦合螺钉会需要定制螺钉螺母，且给调试带来极大的操作难度，不便批量生产。
传统方式为了充分加深耦合螺钉提高耦合强度：加深耦合螺钉所带来的耦合强度有限，且耦合螺钉过深则螺钉需定制，螺钉过深调试也更费时。
传统方式采用传统尺寸耦合探针：传统M2的耦合探针耦合强度较小，为满足交叉耦合的耦合强度，探针与谐振腔加载柱的间距将会过小存在短路风险，否则耦合强度不够带外抑制不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型化高抑制可调腔体滤波器，具有尺寸小，带外抑制强，加工工艺简单，可调试性好，生产方便，可批量化生产等优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种小型化高抑制可调腔体滤波器，包括：
第一谐振腔、1/2耦合腔、第二谐振腔、2/3耦合腔、第三谐振腔、3/4耦合腔、第四谐振腔、卡扣和耦合探针；1/2耦合腔在第一谐振腔与第二谐振腔之间，2/3耦合腔在第二谐振腔与第三谐振腔之间，3/4耦合腔在第三谐振腔与第四谐振腔之间；1/2耦合腔、2/3耦合腔、3/4 耦合腔设置位置均在腔体滤波器本体的边沿；第一谐振腔与第四谐振腔之间采用耦合探针耦合，且耦合探针与卡扣连接，通过卡扣固定耦合探针。
进一步地，所述耦合探针为圆柱形状。
进一步地，所述卡扣为铁氟龙卡扣。
进一步地，所述卡扣为H型卡扣。
进一步地，所述铁氟龙卡扣为H型铁氟龙卡扣。
进一步地，所述耦合探针采用M3螺钉。
进一步地，包括耦合方柱、第五谐振腔、第六谐振腔、4/5耦合腔和5/6耦合腔，4/5耦合腔在第四谐振腔与第五谐振腔之间，5/6耦合腔在第五谐振腔与第六谐振腔之间，耦合方柱设在第三谐振腔与第三谐振腔之间。
进一步地，所述卡扣采用n型卡扣。
进一步地，所述卡扣采用铁氟龙卡扣。
进一步地，所述铁氟龙卡扣采用n型铁氟龙卡扣。
进一步地，所述1/2耦合腔、2/3耦合腔、4/5耦合腔和5/6耦合腔取消其上方耦合螺钉。
本发明的有益效果是：
本发明中耦合腔不再按照传统方式放置在中心位置，而是靠边设计，方便生产工具接触连接点，有利于生产加工且预留了锁定盖板的螺钉位。谐振腔之间采用了均匀圆柱探针耦合，且所用探针考虑到了在可加工范围内既要满足安全间距，又要满足耦合强度需求，保证产品的可批量化生产，由于限定尺寸难以满足耦合强度需求，腔体底部增加了一耦合方柱以增强耦合强度，由于腔体尺寸小，为保证其可加工性，耦合方柱偏离中心位置设计，尺寸小，带外抑制强，加工工艺简单，可调试性好，生产方便等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为谐振腔磁场分布图；
图2为本发明实施例四腔滤波器结构示意图；
图3为本发明实施例四腔滤波器的仿真示意图；
图4为本发明实施例实测结果示意图；
图5为本发明实施例六腔滤波器结构示意图；
图6为本发明实施例六腔滤波器的仿真示意图；
图中，11-第一谐振腔，2-1/2耦合腔，12-第二谐振腔，3-2/3耦合腔，13-第三谐振腔，4-3/4 耦合腔，14-第四谐振腔，5-卡扣，6-耦合探针，7-耦合方柱，15-第五谐振腔，16-第六谐振腔， 8-4/5耦合腔，9-5/6耦合腔。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
如图1～6所示，一种小型化高抑制可调腔体滤波器，包括：
第一谐振腔11、1/2耦合腔2、第二谐振腔12、2/3耦合腔3、第三谐振腔13、3/4耦合腔4、第四谐振腔14、卡扣5和耦合探针6；1/2耦合腔2在第一谐振腔11与第二谐振腔12 之间，2/3耦合腔3在第二谐振腔12与第三谐振腔13之间，3/4耦合腔4在第三谐振腔13与第四谐振腔14之间；1/2耦合腔2、2/3耦合腔3、3/4耦合腔4设置位置均在腔体滤波器本体的边沿；第一谐振腔11与第四谐振腔14之间采用耦合探针6耦合，且耦合探针6与卡扣5 连接，通过卡扣5固定耦合探针6。
进一步地，所述耦合探针6为圆柱形状。
进一步地，所述卡扣5为铁氟龙卡扣。
进一步地，所述卡扣5为H型卡扣。
进一步地，所述铁氟龙卡扣为H型铁氟龙卡扣。
进一步地，所述耦合探针6采用M3螺钉。
进一步地，包括耦合方柱7、第五谐振腔15、第六谐振腔16、4/5耦合腔8和5/6耦合腔 9，4/5耦合腔8在第四谐振腔14与第五谐振腔15之间，5/6耦合腔9在第五谐振腔15与第六谐振腔16之间，耦合方柱7设在第三谐振腔13与第三谐振腔14之间。
进一步地，所述卡扣5采用n型卡扣。
进一步地，所述卡扣5采用铁氟龙卡扣。
进一步地，所述铁氟龙卡扣采用n型铁氟龙卡扣。
进一步地，所述1/2耦合腔2、2/3耦合腔3、4/5耦合腔8和5/6耦合腔9取消其上方耦合螺钉。
在本发明的实施例中，如图2为本发明实施例四腔滤波器的结构示意图，尺寸为24*23.5*17mm3，输入输出馈点需要与转接头直接耦合，由于尺寸小，连接处加锡多有不便，为满足生产便携性，谐振腔之间的耦合腔不再按照传统方式放置在中心位置，而是靠边设计，方便生产工具接触连接点，有利于生产加工。同时，这种方式也为中间的盖板锁定螺钉留出了位置。为保证带外抑制指标，第一谐振腔与第四谐振腔之间采用了均匀圆柱探针耦合，且所用探针采用了M3螺钉，考虑到在可加工范围内既要满足安全间距，又要满足耦合强度需求，采用了M3螺钉，交叉耦合的CQ耦合结构形成了双端抑制，利用H型铁氟龙卡扣固定探针位置。
经过设计仿真，S参数如下图3所示，通带范围及带外抑制情况均满足设计指标要求。加工实物，工艺简单，调试便捷，实测S参数如下图4所示，通带范围及带外抑制情况均满足设计指标要求，与仿真相符。
在本发明的其他实施例中，本发明腔体滤波器结构如图5所示，滤波器输入输出馈点需要与转接头直接耦合，由于尺寸极小，连接处加锡多有不便，为满足生产便携性，1/2耦合腔， 5/6耦合腔不再按照传统方式放置在中心位置，而是靠边设计，方便生产工具接触连接点，有利于生产加工。
在本发明的其他实施例中，本发明腔体滤波器结构如图5所示，由于尺寸极小，1/2耦合腔2、2/3耦合腔3、4/5耦合腔8和5/6耦合腔9上方空间尺寸不再足以加入可调谐的耦合螺钉，为满足可生产性，去除了该部分耦合螺钉，节省了成本。
腔体加工存在一定的公差，后期依靠螺钉调试不可避免，为满足生产的可调性，3/4耦合螺钉不可去除，这也就意味着第三谐振腔、第四谐振腔之间距离相对较远，采用传统膜片耦合方式耦合较弱不能满足设计需求。此处在腔体底部增加了一耦合方柱以增强耦合强度，由于腔体尺寸小，为保证其可加工性，耦合方柱偏离中心位置设计。
为保证带外抑制指标，第二谐振腔与第五谐振腔之间采用了均匀圆柱探针耦合，交叉耦合的CQ耦合结构形成了双端抑制，利用n型铁氟龙卡扣固定探针位置。经过设计仿真，S 参数如图六所示，通带范围及带外抑制情况均满足设计指标要求。
本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。在以上描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的技术，例如具体的施工细节，作业条件和其他的技术条件等。
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