改善装配公差的频率腔体滤波器及用于其中的螺栓技术领域
本发明涉及一种频率腔体滤波器及用于其中的螺栓,尤其涉及一种通过
减少装配公差提高数据特性的频率腔体滤波器及用于其中的螺栓。。
背景技术
频率腔体滤波器作为使输入的频率信号中仅特定频带的信号通过的装
置,通常具有如图1所示的结构。
图1为显示现有频率腔体滤波器的结构的简要分解斜视图,图2为显示
在图1的滤波器中使谐振器结合在外壳上的结构的截面图。
参照图1,频率腔体滤波器包括外壳100、盖子102及多个谐振器104。
在谐振器104的中央,如图2(A)所示形成有孔,螺栓200通过所述的孔
插入。具体地说,螺栓200通过谐振器104的孔,结合到外壳100的下部面
的沟槽204,其结果,谐振器104通过螺栓200固定于外壳100。
图2(A)及图2(B)的谐振器104及螺栓200的结构进行说明,谐振器104
的孔的长L1为2.4t,宽度约为3t。另外,螺栓200由头部212及主体部210
组成,如图2(B)所示,在主体部210中形成有螺纹214。其中,1t代表1mm。
对应用锥形斜口(Count sinking)的图2(C)的谐振器104及螺栓220的
结构进行说明,谐振器104的孔的长度L2为1.85t,宽度约为3t。其中,螺
栓220的头部经过变型对应于所述斜口(sinking)的结构,主体部具有相当于1.
85t的长度。
即,在现有滤波器中,设计出形成于谐振器104的孔的长度在2.4t以下,
螺栓200及220对应于所述的孔的结构。然而,由于谐振器104的孔的长度
相当小,因此上述结构也成为谐振器104结合在外壳100上之后也会产生相
当的装配公差的原因。
尤其是,由于在所述频率腔体滤波器中存在着多个谐振器104,因此上述
装配公差成为需要较多调谐时间的原因。
另外,由于所述的装配公差,还产生了所述的滤波器的数据特性降低的
问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于,提供一种减少装配公差、使数据特性得到提高的频率
腔体滤波器及用于其中的螺栓。
技术方案
为实现如上所述的目的,根据本发明的一实施例提供一种频率腔体滤波器
包括:外壳,具有通过多个隔板限定的多个腔体;收容在特定腔体中的谐振
器;以及第一螺栓,使所述谐振器固定在所述外壳中。其中,所述谐振器形
成有用于插入所述第一螺栓的特定的孔且所述孔的长度为3t(3mm)以上。
所述第一螺栓包括:头部;第一主体部,沿垂直于所述头部的方向由所
述头部延长并插入到所述孔中;以及第二主体部,由所述第一主体部延长并
与所述外壳接合。其中,所述第一主体部具有对应于所述孔的长度。
所述第二主体部的宽度小于所述第一主体部的宽度,并且所述第二主体
部的至少一部分形成有螺纹。
所述孔具有4.5t至4.6t的宽度,所述第一螺栓的第一主体部具有4.45t至
4.55t的宽度,并且所述孔具有3t至11t的长度。
根据本发明的另一实施例提供一种频率腔体滤波器包括:外壳,具有通
过多个隔板限定的多个腔体;收容在特定腔体中的谐振器;第一螺栓,使所
述谐振器固定在所述外壳中;盖住所述外壳的外壳盖子;以及第二螺栓,使
所述外壳盖子与所述外壳接合。其中,所述谐振器形成有用于插入所述第一
螺栓的特定的孔并所述孔的长度为3t(3mm)以上,并且所述第二螺栓具有与所
述第一螺栓相同的结构。
根据本发明的又一实施例提供一种频率腔体滤波器包括:外壳,具有通
过多个隔板限定的多个腔体;谐振器,收容在特定腔体中并形成有孔;以及
第一螺栓,通过所述谐振器的孔与所述的外壳的沟槽接合,使所述谐振器固
定于所述外壳。其中,所述第一螺栓包括:头部;第一主体部,沿垂直于所
述头部的方向由所述头部延长并插入到所述孔中;以及第二主体部,由所述
第一主体部延长并与所述外壳接合。并且其中,所述孔包括:第一子孔;及
第二子孔,具有小于所述第一子孔的宽度。所述第一主体部具有对应于所述
孔的长度,所述孔的长度为3t(3mm)以上,并且所述第一螺栓的第一主体部插
入所述第二子孔。
根据本发明的又一实施例提供一种用于频率腔体滤波器的螺栓包括:头
部;第一主体部,沿垂直于所述头部的方向由所述头部延长;以及第二主体
部,由所述第一主体部延长。其中,所述第一主体部具有3t(3mm)以上的长度。
所述螺栓插入到谐振器内的孔并与外壳的沟槽接合,所述第二主体部的
宽度小于所述第一主体部的宽度,并且所述第二主体部的至少一部分形成有
螺纹。
所述第一主体部具有3t至11t的长度及4.45t至4.55t的宽度。
技术效果
在根据本发明的频率腔体滤波器中,由于谐振器的孔及插入其中的螺栓
确保了足够的长度,因此使所述滤波器的装配公差最小化,其结果是具有不
仅能够使组装后的调谐时间减少,而且能够提高所述滤波器的数据特性的优
点。
附图说明
图1为显示现有频率腔体滤波器的结构的简要分解斜视图;
图2为显示在图1的滤波器中使谐振器结合在外壳上的结构的截面图;
图3为显示根据本发明的一实施例的频率腔体滤波器的结构的简要分解
斜视图;
图4为显示根据本发明的一实施例的螺栓及使用它的谐振器的结合结构
的截面图;
图5为显示根据本发明的另一实施例的频率腔体滤波器的分解斜视图;
图6为显示根据本发明的一实施例的频率腔体滤波器的装配公差特性及
数据特性的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图3为显示根据本发明的一实施例的频率腔体滤波器的结构的简要分解
斜视图。
参照图3,根据本发明实施例的频率腔体滤波器包括外壳(Housing)300、
盖子302、多个腔体(Cavities)308、多个谐振器(Resonators)310、输入接头
304、输出接头306及多个调谐元件(Tuning Element)312。
外壳300起到保护所述的滤波器的多种内部组成元件,例如谐振器310
等,并屏蔽电磁波的作用。
根据本发明的一实施例,外壳300能够由铝制材质制成,尤其是为了使
损失最小化,可以将导电性优秀的银镀在该铝制材质上。不仅如此,包括镀
银,还可以将用于提高耐蚀性的其它镀法等应用在外壳300上。
如图3所示,盖子302作为盖住外壳300的元件,在外壳300的上部与
外壳300结合。具体地说,在盖子302中形成有多个结合孔,在外壳300形
成有与所述的第一多个结合孔对应的多个结合沟槽,并且使特定的多个螺栓
贯穿所述多个结合孔,使盖子302结合在外壳300上。
另外,在盖子302中形成有用于使多个调谐元件312插入的多个孔,从
而使多个调谐元件312通过所述的多个孔插入到外壳300内部。
根据本发明的一实施例,由于在所述的孔中形成有螺纹,因此随着调谐
元件312旋转,则可以改变调谐元件312与对应的谐振器310之间的距离。
结果,由于改变了调谐元件312与对应的谐振器310之间的电容(Capacitance),
因此通过改变调谐元件312与对应的谐振器310之间的距离能够调谐频率。
具体地说,在使用者欲对所述的滤波器进行调谐的情况下,该使用者通
过改变调谐元件312的进入深度,调节调谐元件312与谐振器310之间的距
离,能够实施频率调谐。不仅如此,在完成调谐后,通过多种固定方式使调
谐元件312与谐振器310之间的距离固定,从而能够使调谐元件312固定。
上述多个调谐元件312对应于多个谐振器310一对一地排列,优选的是,
对应于多个谐振器310的中央排列。不仅如此,调谐元件312也可以不对应
于谐振器310的中央排列,而对应于与所述的中央相距一定距离的位置上排
列。即,若能够确保调谐元件312与谐振器310一对一地排列的关系,可以
有多种变型。
再次参照图3观察滤波器的结构,所述的滤波器的内部形成有多个隔板,
并且多个腔体308通过所述的多个隔板限定。此处,在多个腔体308内分别
收容有谐振器310。
多个腔体308与多个谐振器310的数目与所述的滤波器的级数相关,并
且图3示出中级数为8,即8个谐振器310。其中,所述的滤波器的级数与插
入损耗及边缘(skirt)特性相关,例如,随着所述的滤波器的级数升高,可
以提高边缘特性或降低插入损耗。因此,考虑到要求的插入损耗及边缘特性
设定滤波器的级数,由此可以设计出多个谐振器310。
根据本发明的一实施例,多个谐振器310通过如图4所示的结构的多个
螺栓400固定在外壳300的下部面。
如图3所示,上述谐振器310可以为圆盘谐振器,也可以为圆筒谐振器。
即,若能够确保谐振器310通过螺栓400固定在外壳300的情况,谐振器31
0的形状可以有多种变型。
在所述的多个隔板的一部分中,还可以对应于RF信号的行进方向形成耦
合窗。借助腔体308及谐振器310共振的RF信号通过耦合窗行进至下一腔体
308。
以下参照附图,详细说明将根据本发明的一实施例的谐振器310固定在
外壳300上的方法。
图4为显示根据本发明的一实施例的螺栓及使用它的谐振器的结合结构
的截面图。以下为便于说明,假定谐振器310是圆筒谐振器。
如图4(A)所示,在谐振器310的内部,优选在中央部形成有孔,且在外
壳300的下部面形成有沟槽406。其中,所述的孔可以由与谐振器310的第一
子谐振器310a对应的第一子孔402和与谐振器310的第二子谐振器310b对
应的第二子孔404组成。
根据本发明的一实施例,第一子孔402的宽度大于第二子孔404的宽度。
这是为了当螺栓400的第一主体部412插入到第二子孔404时,使头部410
被第二子谐振器310b的上端部支持。
以下,对通过螺栓400将谐振器310固定在外壳300上的方法及结构进
行详细说明。
如图4(A)所示,螺栓400通过第二子孔404插入至外壳300的沟槽406。
具体地说,螺栓400的第一主体部412位于第二子孔404,螺栓400的第二主
体部414位于外壳300的沟槽406内。即,使用者通过第二子孔404将螺栓4
00结合在外壳300的沟槽406上,从而使谐振器310固定在外壳300上。
根据本发明的一实施例,可以在第二主体部414的部分或全部形成有螺
纹,其结果是可以通过旋转方式将螺栓400结合在外壳300的沟槽406上。
不仅如此,尽管在图4(A)中未图示,在对应于沟槽406的外壳300的内周面
上,也可以形成有与螺栓400的螺纹啮合的螺纹。
以下对谐振器310及螺栓400的规格进行说明。
针对螺栓400插入的第二子孔404的规格,第二子孔404的长度L1具有
3t以上的长度,优选的是,具有3t至11t的长度,并宽度W1可以具有4.5t
至4.6t的宽度。其中,1t代表1mm。
针对螺栓400的规格进行说明,由于螺栓400的第一主体部412对应于
第二子孔404,因此第一主体部412的长度L2能够具有3t至11t的长度,并
宽度W2能够具有4.45t至4.55t宽度。然而,在考虑到组装的便利性及数据
特性等时,优选的是,第一主体部412具有3t至4t的长度。
如图4所示,根据本发明的一实施例,螺栓400的第二主体部414可以
具有比第一主体部412更小的宽度。例如,第二主体部414的宽度W3可以
具有约2t至3t宽度,并长度L3可以考虑外壳300的厚度恰当地设定。不仅
如此,若能够确保螺栓400的第二主体部414的宽度小于第一主体部412的
宽度的情况,第二主体部414的宽度及长度无特殊限制。
不仅如此,尽管螺栓400的第二主体部414的宽度可以与第一主体部41
2的宽度相同,但在考虑到装配公差的减少时,优选第二主体部414的宽度小
于第一主体部412的宽度。
针对螺栓400的螺纹进行说明,如图4(B)所示,该螺纹可以形成在第二
主体部414的外侧,又如图4(C)所示,也可以形成在第二主体部414的内测。
尽管如此,在考虑到制造工艺的便利性时,优选该螺纹形成在第二主体部41
4的外侧。
以下,将现有滤波器的螺栓结合结构与本发明的滤波器的螺栓结合结构
进行比较。
在现有滤波器中,由于谐振器内的孔的深度在2.4t以下,因此,即使螺
栓通过所述的孔结合在外壳上,也会产生相当严重的装配公差,经常发生需
要重新调谐的情况。尤其是,由于在大多数多个谐振器的结合过程中发生装配
公差,因此存在着需要较长的调谐时间的问题。另外,由于该装配公差,可
能使所述的滤波器的数据特性降低。
另外,由于在现有螺栓中,插入到谐振器的孔内的主体部和插入到外壳
的沟槽内的主体部具有相同的宽度,因此在产生装配公差时,无法减少该装
配公差。
相反地,根据本发明的滤波器,谐振器310内的第二子孔404的长度至
少为3t,并且对应于第二子孔404的螺栓400的第一主体部412具有3t以上
的长度,因此在相当程度上使装配公差得到了减小,即在螺栓400结合在外
壳300上之后,几乎不存在螺栓400的松动,所述的滤波器的特性几乎不发
生变化。其中,3t长度作为通过实验结果得到的值,是能够使装配公差得到
改善、使数据特性得到提高的值。以下参照附图,对现有滤波器特性和本发
明的滤波器特性的实验结果进行说明。
另外,由于螺栓400的第二主体部414的宽度小于第一主体部412的宽
度,并外壳300的沟槽406的宽度小于第二子孔404的宽度,因此,若螺栓4
00结合在外壳300上时,则能够使螺栓400的松动最小化,且使装配公差得
到减小,从而能够使所述的滤波器的数据特性得到提高。
总之,在本发明的频率腔体滤波器中,与现有滤波器相比,通过设计使
插入螺栓400的第二子孔404的长度设置得更长并使螺栓400与所述的孔对
齐,从而使装配公差得到减小,使数据特性得到提高。
另外,使螺栓400的第二主体部414具有比第一主体部412更小的宽度,
从而使螺栓400的结合保持稳定。
图5为显示根据本发明的另一实施例的频率腔体滤波器的分解斜视图。
参照图5,根据本实施例的频率腔体滤波器包括外壳300、盖子302、多
个腔体308、多个谐振器310、输入接头304、输出接头306、多个调谐元件
312及多个螺栓500及502。
由于除了多个螺栓500及502以外的其它组成元件与图3的结构相同,
因此省略其说明并使用相同的附图编号。
多个螺栓500及502具有如图4B或图4C所示的结构,并且盖子302结
合在外壳300的上端部。不仅如此,盖子302中形成有多个孔,并且与多个
螺栓500及502具有不同结构的多个螺栓可以插入到该多个孔中。即,具有
如图4(B)或图4(C)显示的结构的多个螺栓500及502及其它结构的多个螺栓,
可用于将盖子302固定在外壳300上。不仅如此,为了将盖子302固定在外
壳300上,也可以仅使用具有如图4(B)或图4(C)显示的结构的多个螺栓。
尽管上述图5中使用了具有如图4所示结构的2个螺栓500及502,但也
可以仅使用1个,或使用3个以上。即,根据使用者的目的选择具有如图4
所示结构的螺栓的数目。
以下,通过使用具有如图4所示结构的2个螺栓500及502,将盖子302
固定在外壳300上,并且通过使用多个螺栓400固定多个谐振器310的状态
下,对所述的滤波器的装配公差特性及数据特性进行详细说明。
图6为显示根据本发明的一实施例的频率腔体滤波器的装配公差特性及
数据特性的示意图。尽管如此,现有滤波器使用如图2(C)所示结构的滤波器。
图6(A)为现有滤波器的特性曲线图,图6(B)为本发明的滤波器的特性曲
线图。其中,附图标记中600为现有滤波器的S21特性曲线,附图标记中60
2为现有滤波器的S11特性曲线。另外,附图标记中612为本发明的滤波器的
S21特性曲线,附图标记中610为本发明的滤波器的S11特性曲线。
观察现有滤波器的S21特性曲线600中的①可以确认,带宽的移动(Shift
严重且不规则。相反,观察本发明的滤波器的S21特性曲线612中的①可以
确认,几乎不存在带宽的移动且十分规则。即,能够确认本发明的滤波器特
性与现有滤波器特性相比更加稳定。
观察现有滤波器的S11特性曲线602中的②可以确认,回波损耗(Return
Loss)约为10··左右且不规则。相反,观察本发明的滤波器的S11特性曲线6
10中的②可以确认,回波损耗约在15··以上且十分规则。即,能够确认本发
明的滤波器的回波损耗特性与现有滤波器相比更加优秀。
观察现有滤波器的S21特性曲线600中的③可以确认,斥拒(Rejection)
特性不稳定且不规则。相反,观察本发明的滤波器的S21特性曲线612中的
③可以确认,斥拒特性稳定且十分规则。即,能够确认本发明的滤波器的斥
拒特性与现有滤波器特性相比更加优秀。
总之,根据本发明,通过改变频率腔体滤波器的结构及螺栓400的结构,
与现有滤波器相比改善了装配公差,因此根据本发明的滤波器的数据特性与
现有滤波器的数据特性相比得到提高。
工业应用性
在本说明书中,仅以示例性的目的,公开了上述的实施例,并且本领域普
通技术人员应当得知:在不脱离本发明思想的范围内,可以进行修改、替换、
附加,并且这种修改、替换、附加应当落入本发明权利要求书要求保护的范
围内。