CN102324601A - 一种可调滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调滤波器，包括腔体、装配于腔体的盖板、多个调谐螺杆，腔体内设有至少两个谐振器，每一调谐螺杆分别贯穿每一谐振器，还包括可调节调谐螺杆与盖板和谐振器之间的耦合量的电感器件，电感器件绕设于调谐螺杆上。通过改变流过电感电流的大小或方向以改变电感内部的电磁场，进而影响调谐螺杆与腔体及盖板间的耦合量，以达到不用人工调试就能实现多频段滤波功能的目的，在满足滤波器可调时，使得滤波器在不同的频率下，性能指标得到保证，实现了滤波器的频率可调性，在实现相同功能的情况下，大大降低了产品的成本，减小了体积，物料成本降低，同时调试装配工作量减少，实现了产品的小型化，大量节省了社会资源。

Description

一种可调滤波器

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种可调滤波器的改进。

背景技术

在过去的几十年里，无线移动通信技术飞速发展，滤波器发挥着越来越重要的作用，现有的滤波器一般能在通信系统中过滤去没用的干扰信号，保证工作频率范围内信号正常工作，并以最小的损耗通过。请参见图1所示，现有滤波器1′是通过分布参数原理设计，通过机械结构来实现其性能指标，由谐振腔体11′、谐振器12′、盖板13′及调谐螺杆14′组成，滤波器1′相当于若干个串联的谐振器，每个谐振器由串联电容和电感来构成，其中电感对应为谐振器12′的直径，谐振器12′的上表面和盖板13′的内表面相当于平板电容器的两个极板，滤波器1′是通过调谐螺杆14′来改变电容器之间的间距来完成对滤波器1′的调试，而需要对每根已固定的调谐螺杆14′进行单独调谐，采用人工调谐频率工作量大、成本高，同时还可能会影响滤波器1′的性能。因此，如果需要实现更多频率范围内的指标则必须重新设计一种新的可调滤波器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种在一定频率范围内频率可调、减少工作量、成本低、可保证性能稳定的可调滤波器。

本发明是这样实现的，一种可调滤波器，包括腔体、装配于所述腔体的盖板、多个调谐螺杆，所述腔体内设有至少两个谐振器，每一所述调谐螺杆分别贯穿每一所述谐振器，还包括可调节所述调谐螺杆与所述盖板和所述谐振器之间的耦合量的电感器件，所述电感器件绕设于所述调谐螺杆上。

进一步地，所述电感器件通过一电路板与外部电路电性连接。

具体地，所述腔体具有一底面，所述电路板装配在所述底面上，所述电感器件两端分别固定在所述电路板上。

更具体地，所述电感器件两端分别焊接在所述电路板上。

进一步地，所述电感器件为线圈。

进一步地，在所述电路板上设有检测所述电路板温度变化的温度传感器。

更进一步地，所述调谐螺杆一端贯穿所述谐振器且贯穿所述底面，所述调谐螺杆与所述底面通过螺丝固定。

具体地，所述调谐螺杆包括金属磁芯和覆设在所述金属磁芯外围的塑胶介质。

本发明一种可调滤波器通过绕设电感器件在所述调谐螺杆外部，并对其通电，通过改变流过所述电感器件电流的大小或方向，以改变其自身内部的电磁场，因所述电感器件中的电流随时间变化，由于电磁感应，穿过所述电感器件的所述调谐螺杆会产生感应电流(即涡电流)，另一方面，所述调谐螺杆贯穿所述谐振器，所述谐振器的等效电路原件相当于一个电感，所述调谐螺杆在电磁感应影响下也会产生感应电流(即涡电流)，通过改变流过电感电流的大小或方向以改变电感内部的电磁场，进而影响所述调谐螺杆与所述腔体及所述盖板间的耦合量，以达到不用人工调试就能实现多频段滤波功能的目的，在预先调好滤波器频率的情况下对所述电感器件通电流，电流大小、方向稳定便于控制，从而引起每个谐振腔频率可同步变化，同时在满足滤波器可调时，使得滤波器在不同的频率下，性能指标得到保证，实现了滤波器的频率可调性，在实现相同功能的情况下，大大降低了产品的成本，减小了体积，物料成本降低，同时调试装配工作量减少，实现了产品的小型化，大量节省了社会资源。

附图说明

图1为现有技术一种滤波器的剖视结构图；

图2为本发明实施例可调滤波器的剖视结构图；

图3为本发明实施例电感组件绕设在调谐螺杆上的结构示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明可以用来设计可调滤波器、双工器、合路器、多工器或双工器集成分集滤波器等结构，下面本发明具体以一种可调滤波器作为实施例予以说明。

参见图2、图3，本发明实施例提供了一种可调滤波器1，包括腔体11、装配于所述腔体11的盖板12、多个调谐螺杆13，所述腔体11内设有至少两个谐振器14，每一所述调谐螺杆13分别贯穿每一所述谐振器14，所述可调滤波器1还包括一绕设在所述调谐螺杆13上的电感器件15，所述电感器件15可调节所述调谐螺杆13与所述盖板12和所述谐振器14之间的耦合量。

这样，本发明一种可调滤波器1通过绕设电感器件15在所述调谐螺杆13上，并对其通电，通过改变流过所述电感器件15电流的大小或方向，以改变其自身内部的电磁场，因所述电感器件15中的电流随时间变化，由于电磁感应，穿过所述电感器件15的所述调谐螺杆13会产生感应电流(即涡电流)，另一方面，所述调谐螺杆13贯穿所述谐振器14，所述谐振器14的等效电路原件相当于一个电感，所述调谐螺杆13在电磁感应影响下也会产生感应电流(即涡电流)，通过改变流过电感电流的大小或方向以改变电感内部的电磁场，进而影响所述调谐螺杆13与所述腔体11及所述盖板12间的耦合量，以达到不用人工调试就能实现多频段滤波功能的目的，在预先调好滤波器频率的情况下对所述电感器件通电流，电流大小、方向稳定便于控制，从而引起每个谐振腔频率可同步变化，同时在满足滤波器可调时，使得滤波器在不同的频率下，性能指标得到保证，实现了滤波器的频率可调性，在实现相同功能的情况下，大大降低了产品的成本，减小了体积，物料成本降低，同时调试装配工作量减少，实现了产品的小型化，大量节省了社会资源。

请参见图2，作为本发明提供的一种可调滤波器的一种具体实施例，所述电感器件15通过一电路板16与外部电路(图未示)连接。具体地，所述腔体11具有一底面111，所述电路板16装配在所述底面111上，所述电感器件15两端分别固定在所述电路板16上。在其它实施方式中，所述电路板16可以设置在所述盖板12上或所述可调滤波器1的任意地方，只要其可供所述电感器件15电性连接于外部电路即可，本实施例优选为所述电路板16装配在所述底面111上，安装方便。具体地，所述电感器件15两端分别焊接在所述电路板16上，通过焊接使得所述电感器件15在所述电路板上固定牢固、效果好；当然，也可以是所述电感器件15通过粘贴或通过连接件以固定等等，但都不如焊接效果好；还需要说明一点的是，在所述电路板16上设有所述电路板16温度变化的温度传感器(图未示)，根据所述谐振器14所采用的材料的线性膨胀系数及所述温度传感器所测的温度变化值计算后，控制改变所述电感器件15中应通过的电流大小和方向，实现频率自动校正补偿功能，达到自动温飘补正功能的实现。

具体地，配合图3所示，所述电感器件15为线圈，线圈饶设在所述调谐螺杆13上，具体绕设在所述调谐螺杆13外围上，使得所述调谐螺杆13相当于一个铁芯；本实施例中，所述电感器件15优选为漆包线绕制的线圈，主要材料为铜，其导电效果佳且价格便宜，当然也可以是其它金属线圈，但都不具备导电效果佳且价格便宜之优点。

进一步地，参见图2所示，所述调谐螺杆13一端贯穿所述谐振器14且贯穿所述底面111，所述调谐螺杆13与所述底面111通过螺丝固定。具体地，通过所述调谐螺杆13所设外螺纹与所述谐振器14所设内螺纹螺纹连接，使得所述调谐螺杆13可在所腔体底部所设螺纹内上下运动，改变所述调谐螺杆13与所述盖板12之间的间距，以对所述滤波器1的频率进行调谐，本实施例优选螺纹配合连接，因为其结构简单，便于控制调试；在其它实施例中，所述调谐螺杆13与所述谐振器14之间也可以采用轴孔配合或其它配合方式。还需要说明的是，在达到所述滤波器1所需要的一个频段后，所述调谐螺杆13穿过所述腔体11的底面111，螺杆13可以采用自锁螺杆或其他固定方式，以使得所述调谐螺杆13与所述腔体11结合更稳固，即便是在运输过程中，也保证了所述调谐螺杆13不会因滑动而影响与所述盖板12之间的间距，进而影响滤波器1的频率。

具体地，所述调谐螺杆13为具有外螺纹的调谐螺杆，所述调谐螺杆13包括金属磁芯131和覆设在所述金属磁芯131外围的塑胶介质132。所述金属磁芯131和所述塑胶介质132通过注塑一体成型或压制一起，所述金属磁芯131不局限于本实施例中的长条形，还可以为其它矩形或梯形或不规则的任意形状，需要说明一点的是，所述金属磁芯131具有一个分体式结构的头部1311，可便于所述调谐螺杆13在所述腔体11自上而下安装。

本发明由振谐频率的计算公式：

$\mathrm{Fr}=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}}---\left(1\right)$

因为磁场区域可以等效为电感L，电场区域可以等效为电容，电容C的计算公式为：

$C=\frac{\mathrm{\ϵS}}{4\mathrm{\πkd}}---\left(2\right)$

其中∈表示电场区域填充介质材料的介电常数，S等效为电容板的面积，d等效于调谐螺杆13与所述盖板12之间的间距，k为静电力常量。从公式2可以得知通过改变介电常数ε也可以改变电容量C的大小，从而实现滤波器1频率可调的目的。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调滤波器，包括腔体、装配于所述腔体的盖板、多个调谐螺杆，所述腔体内设有至少两个谐振器，每一所述调谐螺杆分别贯穿每一所述谐振器，其特征在于，还包括可调节所述调谐螺杆与所述盖板和所述谐振器之间的耦合量的电感器件，所述电感器件绕设于所述调谐螺杆外部。

2.如权利要求1所述的一种可调滤波器，其特征在于：所述电感器件通过一电路板与外部电路电性连接。

3.如权利要求2所述的一种可调滤波器，其特征在于：所述腔体具有一底面，所述电路板装配在所述底面上，所述电感器件两端分别固定在所述电路板上。

4.如权利要求3所述的一种可调滤波器，其特征在于：所述电感器件两端分别焊接在所述电路板上。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种可调滤波器，其特征在于：所述电感器件为线圈。

6.如权利要求2所述的一种可调滤波器，其特征在于：在所述电路板上设有检测所述电路板温度变化的温度传感器。

7.如权利要求3所述的一种可调滤波器，其特征在于：所述调谐螺杆一端贯穿所述谐振器且贯穿所述底面，所述调谐螺杆与所述底面通过螺丝固定。

8.如权利要求7所述的一种可调滤波器，其特征在于：所述调谐螺杆包括金属磁芯和覆设在所述金属磁芯外围的塑胶介质。

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