[发明专利]腔体滤波器及其耦合可调式谐振杆

说明书

本发明腔体滤波器的滤波器腔体内设有第一谐振杆和第二谐振杆，至少一个所述谐振杆采用耦合可调式谐振杆，本发明耦合可调式谐振杆包括谐振杆和设置谐振杆顶端的谐振盘，该谐振盘中间设置开孔连通谐振杆内部谐振腔，该谐振盘包括与谐振杆同心的半径一致的同心圆弧段，以及连接同心圆弧段的半径连续变化的异形弧段。本发明耦合可调式谐振杆的谐振盘采用偏心或异形结构，通过旋转谐振杆，可改变各相邻谐振盘之间的距离，谐振盘侧壁与相邻谐振盘侧壁的距离产生规则变化，产生所需要的容性、感性耦合或交叉耦合的作用。

【技术领域】

本发明涉及微波通信领域，尤其是涉及一种腔体滤波器及其耦合可调式谐振杆。

【背景技术】

滤波器是一种频率过滤装置，即对需要的频段的信号进行选择，对不需要频段的信号进行抑制，滤波器被广泛用于射频、微波等通讯领域。目前在射频、微波频段应用最广泛的滤波器为同轴腔体滤波器，其通过调节多个腔的谐振频率和腔之间的耦合强度形成期望的工作特性。对腔体谐振频率的调节一般通过调节调谐螺杆深入腔体的深度完成，腔之间交叉耦合通常通过控制谐振杆之间的容性交叉耦合或感性交叉耦合的耦合量大小来控制。

传统的容性交叉耦合一般采用飞杆结构，如图1所示，采用普通谐振杆110，通过在相隔的两个谐振腔120之间加入由介质支撑的不接地的金属飞杆130实现两谐振腔之间的信号耦合。此类容性交叉耦合需要额外部件，如飞杆130、支撑座140，压铸腔体也需要加工不带斜度的卡槽，这将带来较高的加工费用和降低产品可靠性；飞杆130装在腔体内部，盖板安装后耦合强度不可调，只能拆盖板优化，影响效率；排布谐振腔也需要占用较大的体积，导致空间利用率低，不利于器件小型化的发展；而且由于支撑座140是一种非金属材料，而飞杆130和腔体是金属材料，在温度变化时，支撑座膨胀系数大，容易造成飞杆紧固失效沿水平方向位移，对耦合量造成极大影响；更有甚者，产品做大功率时支撑座产生融化，直接导致产品报废。

最常用的感性交叉耦合或感性耦合为耦合调试螺杆结构，如图2所示，采用普通谐振杆110，两谐振腔120之间有耦合螺杆150，盖板上有螺纹孔，耦合调试螺杆通过盖板螺纹孔，用螺母160固定在盖板上，通过耦合螺杆150的深入腔体深度来调节腔体耦合。但调螺头部占用盖板空间比较多，很容易占用其他零件的安放，如防雷板，塔放的控制板、LNA板的安装，减少了其他零件安装的可选位置；小型化腔体时易与其余零部件如螺钉头干涉；调试深度不可控，调试时进入太深与腔体筋位过进时，可能导致大功率信号通过时出现打火的现象。

因此，提供一种耦合强度可调、调试效率高、精确度高、空间利用率高、小型化、产品交叉耦合可靠的稳定的耦合可调式谐振杆以及腔体滤波器实为必要。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种能够产生和调节容性和感性耦合的耦合值、提高产品交叉耦合的可靠性、提高产品空间利用率的一种稳定的耦合可调式谐振杆及腔体滤波器。

为实现本发明目的，提供以下技术方案：

本发明提供一种耦合可调式谐振杆，其包括谐振杆和设置谐振杆顶端的谐振盘，该谐振盘中间设置开孔连通谐振杆内部谐振腔，该谐振盘包括与谐振杆同心的半径一致的同心圆弧段，以及连接同心圆弧段的半径连续变化的异形弧段。本发明耦合可调式谐振杆的谐振盘采用偏心或异形结构，通过旋转谐振杆，可改变各相邻谐振盘之间的距离，谐振盘侧壁与相邻谐振盘侧壁的距离产生规则变化，产生所需要的容性、感性耦合或交叉耦合的作用。

优选的，该异形弧段比例占整个该谐振盘的1/4～1/2。为达到所需要的两个谐振杆间耦合变化而不影响与另外第三个谐振杆间耦合的变化，谐振杆异形弧段只占谐振盘的1/4到1/2左右，其余部分与谐振杆内径还保持同心圆结构。

优选的，该异形弧段比例占整个该谐振盘的1/2，由相连的同心圆弧段一端起半径连续变大至中段，再半径连续变小至同心圆弧段另一端连接。

优选的，该谐振杆底部设有调节柱，方便于调节该谐振杆。