介质滤波器及通讯设备的制作方法

1.本实用新型涉及通讯设备领域，尤其涉及一种介质滤波器及通讯设备。


背景技术：

2.随着通信技术的不断发展，对于基站等通讯设备的小型化要求越来越高。尤其在5g环境下，对阵列式天线上的腔体滤波器的尺寸小型化更为迫切。这就需要在谐振腔中设置介质材料，以减少腔体滤波器的整体大小。但是，如何在保证介质材料在谐振腔中保持稳定的空间位置，同时还能使得安装简便，成为需要解决的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种介质滤波器及通讯设备，利用具有过渡段和第二段之间弹性变形产生的弹力，使金属谐振器和介质谐振器在谐振腔中的位置更加稳定。
4.根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种介质滤波器，包括：
5.介质谐振器；
6.壳体，包括谐振腔，所述谐振腔包括相对设置的第一端面和第二端面，所述介质谐振器设置于所述谐振腔内且与所述第一端面连接；
7.金属谐振器，位于所述谐振腔内并且包括第一段、第二段以及与所述第一段和所述第二段弹性连接的过渡段，所述第一段与所述介质谐振器连接，所述第二段为薄壁状并朝所述过渡段外侧周向的至少部分区域延伸，所述第二段与所述第二端面接触，所述第二段与所述过渡段外壁的截面夹角为锐角或所述夹角为钝角且所述第二段在周向连续分布，以使得在所述介质谐振器与所述金属谐振器抵接时，所述第二段与所述过渡段之间能够产生弹性形变。
8.进一步地，所述壳体具有位于所述第二端面的凹台，所述第二段至少部分设置于所述凹台内，所述凹台用于定位所述金属谐振器。
9.进一步地，所述第二段为多个间隔布置的扇形，所述第二段与所述凹台的底部以及所述凹台侧壁顶部接触。
10.进一步地，所述第二段的至少部分内壁与所述第二端面贴合。
11.进一步地，所述壳体还具有位于所述第二端面的定位凸台；
12.所述过渡段为筒形结构，所述筒形结构的内壁至少部分套设于所述定位凸台的侧壁。
13.进一步地，所述第一段为薄壁状且朝所述过渡段的外侧周向展开，所述第一段的内壁与所述介质谐振器连接。
14.进一步地，所述金属谐振器还包括外翻边，所述外翻边沿所述第一段的端面朝所述介质谐振器延伸；
15.所述介质谐振器的至少部分区域卡设在所述外翻边和所述第一段形成的区域内。
16.进一步地，所述第一段为薄壁状且朝所述过渡段的内侧周向延伸，所述第一段的外壁与所述介质谐振器连接。
17.进一步地，所述介质谐振器朝向所述第一段的一侧具有定位孔；
18.所述金属谐振器还包括内翻边，所述内翻边沿所述第一段的端面朝所述定位孔延伸并与所述定位孔相配合。
19.进一步地，所述过渡段为薄壁状，所述第一段与所述过渡段连接处的截面内壁呈锐角布置。
20.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种通讯设备，包括：
21.根据上述第一方面中所述的介质滤波器。
22.本实用新型实施例的介质滤波器及通讯设备，利用第二段和过渡段之间产生的弹力，使得介质谐振器和金属谐振器可稳定的分别抵靠在谐振腔的内壁。由此，介质谐振器的上下表面可以以尽可能严密的方式与谐振腔和金属谐振器贴合，从而实现了谐振腔中介质谐振器所在的电容区域更加稳定，提升了介质滤波器的滤波效果。同时，利用金属谐振器上的弹性部提供弹性，省去了在谐振腔内部单独设置弹性零件，简化装配操作。
附图说明
23.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
24.图1是本实用新型实施例的介质滤波器结构的示意图；
25.图2是本实用新型实施例的介质滤波器在一些实施方式中的剖视示意图；
26.图3是本实用新型实施例的介质滤波器在另一些实施方式中的剖视示意图；
27.图4是本实用新型实施例的金属谐振器在一些实施方式中的结构示意图；
28.图5是本实用新型实施例的金属谐振器在另一些实施方式中的结构示意图；
29.图6是本实用新型实施例的凹台与第二段在多种形式下的配合示意图。
30.附图标记说明：
31.1-金属谐振器；11-第二段；12-过渡段；13-第一段；14-外翻边；15-内翻边；
32.2-介质谐振器；21-定位孔；
33.3-壳体；31-凹台；32-凸台；33-端盖；34-桶状部；341-开口端；
34.4-谐振腔；41-第一端面；42-第二端面。
具体实施方式
35.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
36.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
37.除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.腔体滤波器的谐振腔可以等效为电感与电容的并联电路，该谐振腔形成一个谐振级。当不同频率的电磁波在谐振腔中振荡时，达到滤波器谐振频率的电磁波可以得到保留，而其他频率的电磁波会被耗散掉，由此实现了滤波功能。在腔体滤波器中设置介质材料，可以形成介质滤波器。介质滤波器中的介质谐振器所处位置为等效电路的电容区域，通过介质滤波器中远大于1的介电常数的材质使用，可以提高电容，进而解决腔体滤波器小型化的问题。但是这也需要对介质谐振器在腔体中的位置进行定位，以保证其能够稳定的位于滤波器的电容区域。
41.图1是介质滤波器结构的示意图。图2和图3是介质滤波器在多个实施方式中的剖视示意图。图4和图5是的金属谐振器在多个实施方式中的结构示意图。图6是凹台31与第二段在多种形式下的配合示意图。如图1-6所示，本实施例的介质滤波器包括介质谐振器2、金属谐振器1和壳体3。该壳体3包括谐振腔4，谐振腔4包括相对设置的第一端面41和第二端面42，介质谐振器2设置于谐振腔4内且与第一端面41连接。金属谐振器1位于谐振腔4内并且包括第一段13、第二段11以及与第一段13和第二段11弹性连接的过渡段12，第一段13与介质谐振器2连接，第二段11为薄壁状并朝过渡段12外侧周向的至少部分区域延伸，第二段11与第二端面42接触，第二段11与过渡段12外壁的截面夹角小于90
°
或夹角大于90
°
且第二段11在周向连续分布，以使得在介质谐振器2与金属谐振器1抵接时，第二段11与过渡段12之间能够产生弹性形变。
42.本实施例的第二段11与过渡段12的连接配置有两种角度区间，第一种区间在0度到90度范围内。图6中示出了第二段11的三种形式，其中的b和c两种形式中第二段11外壁与过渡段12外壁的夹角为锐角，其中b形式大致为75度，c形式大致为80度。也即第二段11在过渡段12原有的延伸方向上，朝过渡段12的外侧扩张，并在一定程度上向反相延伸，图中还示出了为了与不同形状的反向延伸区域相配合，在壳体3与第二段11的接触位置还对应设置有相应的形状。当金属谐振器1受到介质谐振器2传递的压力时，该反向弯折的区域会出现应力集中，为此该区域会首先产生弹性变形，该弹性变形产生的弹力会同时朝两个方向同时作用于介质谐振器2和第二端面42。
43.第二种区间在大于90度并且小于180度范围内。图6中的a形式为大致为135度。图中的过渡段12长度方向大致垂直于第二端面42，第二段11朝第二端面42的方向延伸并同时使第二段11的端面不断的向外侧扩张，最终与第二端面42接触。此种方式中的第二段11呈现为喇叭状，在受压到来自过渡段12的下压时，过渡段12与第二段11的连接位置也同样会产生应力集中，从而发生弹性变形。但与b和c形式不同的是，图中a形式中的喇叭状结构在受到朝向下方的压力时，会使喇叭状结构的大头端在一定程度上向外侧扩张(图6中的箭头
方向)。换言之，该压力传导至第二段11上时，会有部分压力沿着喇叭状的圆周方向分布，从而对第二段11的侧壁在圆周方向上进行拉扯。以此，a形式可在一定程度上补充第二段11与过渡段之间弹性变形的不足。
44.综上，本实用新型实施例的介质滤波器，利用第二段11和过渡段12之间产生的弹力，使得介质谐振器2和金属谐振器1可稳定的分别抵靠在谐振腔4的内壁。由此，介质谐振器2的上下表面可以以尽可能严密的方式与谐振腔4和金属谐振器1贴合，从而实现了谐振腔4中介质谐振器2所在的电容区域更加稳定，提升了介质滤波器2的滤波效果。同时，利用金属谐振器1上的弹性部提供的弹性，省去了在谐振腔4内部单独设置弹性零件，简化装配操作。
45.容易理解，本实施例中第二段11的薄壁状形式是指内部区域为中空，并围绕该中空区域设置的一层至少部分连续分布的金属材质。该金属材质在厚度方向上的尺寸远小于本实施例中延伸方向的尺寸。因此，其在厚度方向上更容易弯折变形，从而为本实施例中金属谐振器1的部分弹性变形提供了条件。在其他实施方式中，第二段还可以向过渡段11的内侧弯折，此时上述实施例中的角度会大于180度，此时亦可以实现弹性变形。但不应当处于180度的位置，因此时无法有效的在厚度方向上产生弯折变形。
46.如图2-4所示，在一些实施方式中，壳体包括桶状部34和端盖33，桶状部34具有开口端341以及与开口端341相对设置的第二端面42。端盖31扣合在开口端341上，以形成谐振腔4。弹力同时作用于端盖33和第二端面42，介质谐振器2贴附于端盖33或第二端面42位置。
47.具体地，本实施例在安装时，将金属谐振器1和介质谐振器2按照预定方式一同放置在谐振腔4内，此时金属谐振器1处于未被压缩状态，介质谐振器2的部分区域会从开口端341伸出，在端盖33扣合在桶状部34上后，该伸出区域会被压缩至与开口端341持平，从而在谐振腔4内壁产生相应的弹力。图2中示出了一种介质滤波器的结构形式，图中在端盖33位置还设置有调节螺栓，该调节螺栓通过改变设置在谐振腔4中的长度，进而对介质滤波器的谐振频率进行精准调节。
48.如图6所示，在一些实施方式中，壳体3具有位于第二端面42的凹台31，第二段11至少部分设置于凹台31内，凹台31用于定位金属谐振器1。本实施例中的凹台31朝远离第二段11的方向凹陷形成，从而使得第二段11至少部分落入到凹槽31中。当对介质滤波器进行组装时，凹台31可以在水平方向上对第二段11进行引导，防止金属谐振器1受压后在壳体3内部横向窜动。
49.应当理解，本实施例中的凹台31与如图6中a形式的第二段11配合时，应当保证凹台32的侧壁与其在水平方向上对应第二段11的位置(图6中第二段处于a和b形式时的外缘)保留一定的间隔，以为其在受压时的向外扩张预留空间。
50.如图5-6所示，进一步地，第二段11为多个间隔布置的扇形，第二段11与凹台31的底部以及凹台31侧壁顶部接触。图5中示出的扇形为3个并在圆周方向上均匀分布，3个扇形区域与中间间隔的区域面积大致相同。此处，弹性变形区域的减少可以对应降低产生的弹力，使得在介质滤波器在组装时，更容易被压缩。
51.具体地，图6中c形式中的示出了一种第二段11与凹台32的配合形式，图中区域ⅱ为将第二段11放置在凹台32内的情况，图中的第二段11向过渡段12的两侧翘起并且平直的延伸到凹台32外侧。此处，扇形上处于较高位置的区域与第二端面42和凹台31侧壁相交的
棱接触，而扇形区域在凹台32内的部分与凹台32的底部仍保持有一定的距离。区域ⅰ为金属谐振器1处于受压状态时的情况，此时扇形区域同时与凹台32底部和凹台32与第二端面42形成的棱接触，也即此时扇形区域受到压力，从而向过渡段12进一步翘起。
52.应当理解，此时扇形区域向上翘起的角度不应过大，以防止在未压缩时，就已和凹台32的底部接触。具体的翘起角度可参考凹台32的深度进行选择。
53.如图2-6所示，在一些实施方式中，第二段11的至少部分内壁与第二端面42贴合。本实施例中第二段11的延伸方向与第二端面42相同，可以保证第二段11作用于第二端面42的弹力更加稳定。以图4和图3为例，图4中的第二段11延伸到凹台32底部后，又进一步沿着底部向外侧继续延伸了一段距离。图3中的第二段11从过渡段12向外弯折后，就基本与凹台32的底面相接触。
54.如图1-6所示，在一些实施方式中，壳体3还具有位于第二端面42的定位凸台32。同时过渡段12配置为为筒形结构，该筒形结构的内壁至少部分套设于定位凸台32的侧壁。本实施例中的筒形结构与上述实施例中的薄壁状结构都是由一层金属材料围绕而成，但是筒形结构所围成的形状表面大致呈圆柱面，同时筒形结构的两个端面为环形。本实施例中的凸台32穿设在筒形结构的中空位置，从而可以对金属谐振器1的安装起到导向作用，在受到压缩时也可以在一定程度上避免筒形结构的挠性变形。
55.如图3所示，在一些实施方式中，第一段13为薄壁状且朝过渡段12的外侧周向展开，第一段13的内壁与介质谐振器2连接。本实施例中的第一段13也配置为上述实施例中的薄壁状的形式。这使得金属谐振器1为可通过一体成型工艺制成，为了提高第一段13与介质谐振器2的接触面积，将第一段13配置为朝外侧展开的形式，使得第一段13的外壁暴露于朝向介质谐振器2的方向，金属谐振器1可通过该区域和介质谐振器2抵接在一起。
56.进一步地，金属谐振器1还包括外翻边14，该外翻边14沿第一段13的端面朝介质谐振器2延伸。介质谐振器2的至少部分区域卡设在外翻边14和第一段13形成的区域内。图2中示出了一种外翻边14的形式，该外翻边14包覆在介质谐振器2的侧壁上，使得介质谐振器2与金属谐振器1可以在水平方向上进行相互定位。
57.如图3和图6所示，在一些实施方式中，第一段13为薄壁状且朝过渡段12的内侧周向延伸，第一段13的外壁与介质谐振器2连接。本实施例中的第一段13向薄壁的内侧收紧，从而使其外壁朝向介质谐振器2并与其抵接在一起，增大了第一段13与介质谐振器2的接触面积。
58.进一步地，过渡段12为薄壁状，且第一段13与过渡段12连接处的截面内壁呈锐角布置。本实施例中的过渡段12也配置为薄壁状，同时其与第一段13连接位置的截面角度也配置为小于90度。当金属谐振器1受到介质谐振器2的压力时，该位置可以和第二段11与过渡段12的连接位置一同产生弹性变形，提升了金属谐振器1的变形量。图6中的b方式为一种过渡段12同时与第一段13和第二段11以小于90度的角度进行连接的方式，图中的第一段13和第二段11分别处于大致水平的方向，同时第一段13与第二段11在水平方向的位置关系，使得过渡段12呈现出上端大口径而下端小口径的布置形式。在受到压缩时，图中的两处α夹角可同时受压而减小。
59.进一步地，为了使介质谐振器2与金属谐振器1的配合更加的稳定，本实施例中介质谐振器2朝向第一段13的一侧具有定位孔21。金属谐振器1还包括内翻边15，该内翻边15
沿第一段13的端面朝定位孔21延伸并与定位孔21相配合。与上述实施例中的外翻边14类似，本实施例的内翻边15穿设在定位孔21内，以对金属谐振器1和介质谐振器2的水平方向进行定位。
60.在一个可选的实现方式中，上述实施例中的介质滤波器可应用于一种通讯设备。本实施例中的通讯设备包括但不限于双工器(duplexer)、合路器(combiner)或塔顶放大器(tower amplifier，ta)中的一种。其中，壳体可以固定到通信设备上，或者通过一体成型工艺将介质滤波器和通信设备制成一体。
61.本实用新型实施例的通讯设备，利用第二段11和过渡段12之间产生的弹力，使得介质谐振器2和金属谐振器1可稳定的分别抵靠在谐振腔4的内壁。由此，介质谐振器2的上下表面可以以尽可能严密的方式与谐振腔4和金属谐振器1贴合，从而实现了谐振腔4中介质谐振器2所在的电容区域更加稳定，提升了介质滤波器2的滤波效果。同时，利用金属谐振器1上的弹性部提供的弹性，省去了在谐振腔4内部单独设置弹性零件，简化装配操作。
62.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。