一種諧振腔、濾波器件及電磁波設備制造技術

本發明專利技術涉及一種諧振腔，包括腔體、腔體兩端的端口和位于腔體內的諧振子，所述諧振子包括介質本體、開設在所述介質本體表面上的凹孔，所述凹孔內設置有導電材料構成的導電層；所述端口裝在所述腔體上并伸入腔體內，且所述端口的末端通過金屬桿與腔體內表面相接觸形成磁耦合。采用具有導電層的諧振子，可獲得一個諧振頻率較低的模式，有利于降低具有該諧振子的諧振腔的諧振頻率，從而大大縮小諧振腔的體積，還涉及具有該諧振腔的濾波器件和電磁波設備，其體積也會隨之明顯減小；并且濾波器件的端口設計成磁耦合的方式。

【技術實現步驟摘要】
一種諧振腔、濾波器件及電磁波設備
本專利技術涉及射頻元器件及其設備，更具體地說，涉及一種諧振腔、濾波器件及電磁波設備。
技術介紹
傳統金屬諧振子濾波器體積小且可實現較低頻率的諧振，但是體積小會導致無法承受較高的功率。傳統的介質諧振子濾波器可以承受高功率，但是如果要實現低頻諧振，則介質諧振子的體積以及金屬腔的體積會比較大，不滿足濾波器小型化的需求。如何設計出一種諧振頻率低、體積小且耐高功率的濾波器及該種濾波器的端口耦合方式是需要解決的一個問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種諧振頻率低、體積小且耐高功率的諧振腔、濾波器件及電磁波設備。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種諧振腔，包括腔體、腔體兩端的端口和位于腔體內的諧振子，所述諧振子包括介質本體、開設在所述介質本體表面上的凹孔，所述凹孔內設置有導電材料構成的導電層；所述端口裝在所述腔體上并伸入腔體內，且所述端口的末端通過金屬桿與腔體內表面相接觸形成磁耦合。所述金屬桿與所述腔體內表面的底面相接觸，或所述金屬桿與所述腔體內表面的側面相接觸。所述導電層直接附著在所述凹孔內壁上。所述導電層通過連接媒介固定在所述凹孔內壁的側面或底面上。所述介質本體由介電常數大于1的材料制成。所述介質本體由陶瓷材料制成。所述凹孔為盲孔或通孔。所述導電層為金屬筒，所述介質本體為筒狀且套設在所述金屬筒外。所述導電層覆蓋在所述凹孔內壁的側面或底面上，或者所述導電層覆蓋在所述凹孔內壁的整個內壁表面上。所述導電層的導電材料為金屬。所述導電材料為銀、銅或金，或者為含有銀、銅或金中一種或兩種或三種的合金。所述導電層的導電材料為導電的非金屬。所述導電材料為導電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。所述諧振腔還包括裝在所述腔體上并伸入所述腔體內起調諧所用的調諧桿，所述調諧桿與所述介質本體上的凹孔相向設置。所述介質本體上設有至少兩個凹孔，與每個凹孔相對的位置均設有一個調諧桿。所述調諧桿為介電常數大于1的非金屬材料制成的螺桿或者為金屬螺桿。所述凹孔為通孔，與所述通孔相連接的介質本體表面上附著有導體連接層。所述導體連接層與所述諧振腔的內壁通過焊接或熱壓或螺紋配合或粘接的方式固定連接為一體。一種濾波器件，包括一個或多個諧振腔，至少一個所述的諧振腔為上述所述的諧振腔。所述濾波器件為濾波器或雙工器。所述諧振子的導電層與所述諧振腔接觸以接地。所述濾波器件包括多個諧振腔，每個諧振腔內設置有一個所述諧振子，每個諧振子的凹孔對應設置有一個調諧桿。所述濾波器件的諧振腔與諧振腔之間為開窗耦合，且每個開窗位置均設置有耦合桿。一種電磁波設備包括信號發射模塊、信號接收模塊以及濾波器件，所述濾波器件的輸入端與所述信號發射模塊連接，輸出端與信號接收模塊連接，所述濾波器件為上述所述的濾波器件。所述電磁波設備為飛機、雷達、基站或者衛星。實施本專利技術，具有以下有益效果：本專利技術由于采用具有導電層的諧振子，可獲得一個諧振頻率較低的模式，有利于降低具有該諧振子的諧振腔的諧振頻率，從而大大縮小諧振腔的體積，具有該諧振腔的濾波器件和電磁波設備的體積也會隨之明顯減小；并且濾波器件的端口設計成磁耦合的方式。附圖說明下面將結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明，附圖中：圖1是本專利技術第一種實施例諧振腔的剖視俯視圖；圖2是圖1所示諧振腔的剖視主視圖；圖3是本專利技術第二種實施例諧振腔的剖視俯視圖；圖4是圖3所示諧振腔的剖視主視圖；圖5是本專利技術諧振子的俯視圖；圖6是圖5所示諧振子的剖視主視圖；圖7是第一種實施例的濾波器件的剖面圖；圖8是第二種實施例的濾波器件的剖面圖；圖9為本專利技術的電磁波設備為基站時的局部結構示意圖。具體實施方式本專利技術涉及一種諧振腔、濾波器件和電磁波設備，使用本專利技術的諧振子能使諧振腔具有非常低的諧振頻率，因而與相同諧振頻率的傳統諧振腔相比體積要小得多，可以有效減小由諧振腔構成的濾波器件以及具有該濾波器件的電磁波設備的體積和重量，并且濾波器件的端口設計成磁耦合的方式。本專利技術實施例的諧振腔如圖1、2所示，包括腔體5、腔體5兩端的端口（輸入端8和輸出端9）、裝在腔體開口端的腔蓋、位于腔體5內的諧振子和調諧桿4。其中，腔體和腔蓋圍合成一個封閉空間，上述諧振子即位于所述封閉空間內，其底部可以通過一個低損耗材料（如氧化鋁等）制成的支承座將諧振子支撐起來，使其位于封閉空間的正中央。端口裝在腔體5上并伸入腔體內，且端口的末端通過金屬桿10與腔體5內表面的底面相接觸形成磁耦合；或者端口的末端通過金屬桿10與腔體5內表面的側面相接觸形成磁耦合，如圖3、4所示。其中本專利技術實施例的諧振子如圖5、6所示，包括介質本體1，介質本體1外表面上開設有向介質本體1內部凹陷的凹孔2，凹孔2內壁的全部表面或部分表面上設置有導電材料構成的導電層3。介質本體1可以為任意介電常數大于1的材料，例如聚四氟乙烯、環氧樹脂、FR4材料等，但介電常數越高、損耗角正切越小的材料更有利于電磁諧振并降低諧振頻率，現有技術中優選陶瓷材料，例如氧化鋁，也可以是微波介質陶瓷例如BaTi4O9、Ba2Ti9O20、MgTiO3-CaTiO3、BaO-Ln2O3-TiO2系、Bi2O3-ZnO-Nb2O5系等。當然介質本體1只要是具有較高的介電常數和較低的損耗（通常介電常數大于30，損耗角正切小于0.01）的材料制成均可。如圖5所示，本實施例的介質本體1為矩形方柱，且四條棱倒圓角。當然諧振子不限于這種形狀，本專利技術的介質本體1可以是現有任意一種諧振子所具有的形狀，例如圓柱形、方片形、圓臺形、方形梯臺，或其他任意規則或不規則形狀，這都不影響到本專利技術的諧振子的特性，本文不作限制。圖6所示的凹孔2為通孔，即該凹孔2從介質本體1的一個表面穿透到另一個表面。本實施例的通孔為圓柱形孔，且優選該圓柱形孔的中心線位于介質本體1的中心軸上，可以使得當諧振子放在諧振腔中央時腔體內的電磁場的對稱分布。通孔也可以圓柱形、方柱形、圓臺形、方形梯臺、錐形或其他規則或不規則的形狀，或者是與介質本體1的外輪廓共形從而使介質本體1成等厚結構。當然，該凹孔2不一定為通孔，也可以是盲孔，即沒有穿透至另一表面的孔。例如，該盲孔可以為與上述通孔的任一種形狀相同、只是高度較短的形狀，也可以為其他形狀如半球形、四面體形等，本文不作限制。在凹孔2的內壁表面上附著有導電層3，導電層3由可以導電的材料構成，優選金屬，例如銀、銅或金，或者為含有銀、銅或金中一種或兩種或三種的合金，也可以是其他金屬材料或其他金屬合金。導電材料也可以是能導電的非金屬，例如導電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。導電層3可以是如上所述直接附著在凹孔2內壁上，也可通過連接媒介而設置在凹孔2內部，例如采用粘膠粘接，或者連接桿一端與導電層3連接，另一端與凹孔2內壁固定，使得導電層3與凹孔2內壁之間隔有空氣層，或者在二者之間添加其他低損耗、低介電的材料固定二者，等等。本實施例中，介質本體1為均勻等厚的圓筒形，中間的凹孔為通孔。導電層3為具有一定厚度的金屬筒，且底部設有凸緣，介質本體1套在導電層3外且底面可剛好放在凸緣上。這種諧振子結構簡單，無需采用電鍍等復雜工藝來形成導電層3，在導電層3底部凸緣的中心設孔可便于螺釘等連接件穿過從而與諧振腔底部接觸連接從而接地，同時還可固定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種諧振腔，包括腔體、腔體兩端的端口和位于腔體內的諧振子，其特征在于，所述諧振子包括介質本體、開設在所述介質本體表面上的凹孔，所述凹孔內設置有導電材料構成的導電層；所述端口裝在所述腔體上并伸入腔體內，且所述端口的末端通過金屬桿與腔體內表面相接觸形成磁耦合，所述介質本體由介電常數大于1的材料制成；所述導電層為金屬筒，所述介質本體為筒狀且套設在所述金屬筒外，所述介質本體由微波介質陶瓷材料制成。

【技術特征摘要】
2012.11.20 CN 20121047233201.一種諧振腔，包括腔體、腔體兩端的端口和位于腔體內的諧振子，其特征在于，所述諧振子包括介質本體、開設在所述介質本體表面上的凹孔，所述凹孔內設置有導電材料構成的導電層；所述端口裝在所述腔體上并伸入腔體內，且所述端口的末端通過金屬桿與腔體內表面相接觸形成磁耦合，所述介質本體由介電常數大于1的材料制成；所述導電層為金屬筒，所述介質本體為筒狀且套設在所述金屬筒外，所述介質本體由微波介質陶瓷材料制成。2.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述金屬桿與所述腔體內表面的底面相接觸，或所述金屬桿與所述腔體內表面的側面相接觸。3.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述導電層直接附著在所述凹孔內壁上。4.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述導電層通過連接媒介固定在所述凹孔內壁的側面上。5.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述凹孔為盲孔或通孔。6.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述導電層覆蓋在所述凹孔內壁的側面上，或者所述導電層覆蓋在所述凹孔內壁的整個內壁表面上。7.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述導電層的導電材料為金屬。8.根據權利要求7所述的諧振腔，其特征在于，所述導電材料為銀、銅或金，或者為含有銀、銅或金中一種或兩種或三種的合金。9.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述導電層的導電材料為導電的非金屬。10.根據權利要求9所述的諧振腔，其特征在于，所述導電材料為導電石墨、銦錫氧化物或摻鋁氧化鋅。11.根據權利要求1所述的諧振腔，其特征在于，所述諧振...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉京京，劉若鵬，徐冠雄，任玉海，許寧，
申請(專利權)人：深圳光啟創新技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44