一种5G钣金滤波器

技术领域

本发明涉及5G设备技术领域，具体涉及一种5G钣金滤波器。

背景技术

滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。腔体滤波器是一种非常重要的滤波器，与其他性质的滤波器比较，结构牢固，性能稳定可靠，体积小，Q值适中，高端寄生通带较远而且散热性能好，可用于较大功率和频率。现有腔体滤波器主要有以下几种技术方案：

第一种腔体滤波器方案其耦合结构一般采用杆状的谐振杆，相对应的耦合调节装置设置在谐振杆的侧面，耦合调节装置通常采用金属飞杆，或者在金属飞杆前后两端增加飞杆盘，从而实现与谐振杆的耦合。然而这种耦合调节装置只适用于与杆状谐振杆的耦合。随着现代通信领域前端设备对双工器、合路器、滤波器等部件的小型化有着越来越迫切的需求，小型化的双工器、合路器、滤波器等部件所采用的谐振杆不再是杆状的谐振杆，一些小型化、高要求的产品对耦合强度要求更高，传统的耦合调节装置的耦合强度可调节范围小，也不再适用，而且重量较笨重。

第二种方案为陶瓷介质方案，现有陶瓷介质方案体积小，易装配，电性能指标插损表现良好，回波一致性高（同一批次）。但材料的选择难度较大；陶瓷介质烧制工艺复杂，成品率较低；批次之间一致性较差，比如相位，幅度等；远端抑制性能差，几乎在接近通带附近出现谐波，不利于工程应用，且重量较重，大功率易开裂。

第三种方案为钣金谐振片方案，其将腔体采用压铸方式或者机加方式，将径条宽度做到很窄，进行减重处理，将谐振器用钣金材料制作成谐振片，在高度上缩小常规滤波器的1/2以上，实现小型化的目标，但是电性能指标并没有因此而损失，通过仿真确定尺寸要求，可以进一步降低调试难度，通过焊接的工艺，减少滤波器的装配时间，提升效率。

相对于方案一、二，钣金谐振片方案还具有重量轻的优点，起重量只有陶瓷方案重量的60%，且成本低，约占陶瓷方案的70%。并且易于加工。并且不需要其他零部件来实现交叉耦合，简化物料种类，装配简单，价格低廉。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种5G钣金滤波器，本发明通过一体化钣金谐振片的设置，实现容性交叉耦合，并能够实现多个零点，相比于传统滤波器容性耦合需要借助其他配件，能够明显的减少物料的使用。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种5G钣金滤波器，包括一端开口的腔体和由钣金材料制成的谐振片，腔体内设置有若干相互连通的腔室，谐振片悬空设置在腔体内的腔室中并焊接在腔体内壁上，腔体开口端上盖设有盖板，通过盖板与腔体配合将谐振片密封在腔体内，腔体的底部设置有多个弹簧插针，腔室的顶部焊接有若干用于焊接谐振片的焊接台阶，并开设有用于安装低通组件的低通安装槽，低通组件与谐振片之间通过镀银线连接，谐振片上开设有多个钣金谐振腔，且相邻或相对设置的钣金谐振腔之间可选择性的设置有耦合窗口。

进一步的，所述盖板与腔体之间通过塑料螺钉连接，且塑料螺钉上还套设有塑料垫片。

进一步的，所述弹簧插针的其中一端连接至谐振片，另一端连接至PCB板，且PCB板安装在固定工装上。

进一步的，所述谐振片上开设有用于连接弹簧插针的接头安装孔。

进一步的，所述谐振片的材料为304不锈钢且表面镀银。

进一步的，所述镀银线的直径为1.5mm。

进一步的，所述盖板上设置有若干螺杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过一体化钣金谐振片的设置，实现容性交叉耦合，并能够实现多个零点，相比于传统滤波器容性耦合需要借助其他配件，能够明显的减少物料的使用；而且，本发明中的滤波器接头采用弹簧插针，直接压接在PCB板上，节省成本。

附图说明

图1是本发明一种5G钣金滤波器的正面结构示意图；

图2是本发明一种5G钣金滤波器的背面结构示意图；

图3是将盖板打开后本发明的正面结构示意图；

图4是腔体内部的结构示意图；

图5为谐振片的结构示意图；

图6是本发明钣金滤波器的安装示意图；

图中标记：1、腔体，2、谐振片，3、腔室，4、盖板，5、螺杆，6、弹簧插针，7、低通组件，8、固定工装，9、塑料螺钉，10、塑料垫片，11、PCB板，12、屏蔽环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种5G钣金滤波器，包括一端开口的腔体和由钣金材料制成的谐振片，腔体内设置有若干相互连通的腔室，谐振片悬空设置在腔体内的腔室中并焊接在腔体内壁上，腔体开口端上盖设有盖板，通过盖板与腔体配合将谐振片密封在腔体内，腔体的底部设置有多个弹簧插针，腔室的顶部焊接有若干用于焊接谐振片的焊接台阶，并开设有用于安装低通组件的低通安装槽，低通组件与谐振片之间通过镀银线连接，谐振片上开设有多个钣金谐振腔，且相邻或相对设置的钣金谐振腔之间可选择性的设置有耦合窗口。

进一步的，所述盖板与腔体之间通过塑料螺钉连接，且塑料螺钉上还套设有塑料垫片。

进一步的，所述弹簧插针的其中一端连接至谐振片，另一端连接至PCB板，且PCB板安装在固定工装上。

进一步的，所述谐振片上开设有用于连接弹簧插针的接头安装孔。

进一步的，所述谐振片的材料为304不锈钢且表面镀银。

进一步的，所述镀银线的直径为1.5mm。

进一步的，所述盖板上设置有若干螺杆。

以下，本发明以2515-2675MHz频段为例制作一款多个零点的钣金滤波器，以对本发明的技术方案进行说明，该结构不局限于2.6G频段，同样可以应用在Sub 6 Ghz频段。

图1为本发明钣金滤波器的正面结构示意图，其中J1为PCB板上的四个SMA接头，用于信号的输入输出端口。

图2为钣金滤波器背面示意图，S11为滤波器输入输出端口。

图3是将盖板打开后本发明的正面结构示意图；图4是腔体内部的结构示意图；如图3和图4所示，其中， W1为盖板固定螺钉孔，D1为低通安装槽，C1为谐振片固定安装孔，t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9为谐振片焊接台阶。B24、B58为容性交叉耦合窗口。

图5为钣金谐振片的结构示意图，谐振片的材料为304不锈钢且表面镀银，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9为钣金谐振腔；S1、S2为接头安装孔；A1、A2为钣金谐振片固定孔；B12、B23、B34、B45、B56、B67、B78、B89为耦合窗口，耦合窗口的大小取决于连筋的宽窄、高低。交叉耦合需要将谐振片安装在腔体内部才能实现，结合图3、图4、图5所示B24、B58为容性交叉耦合窗口。本发明通过一体化谐振片的设置，实现容性交叉耦合，实现多个零点，相比于传统滤波器容性耦合需要借助其他配件，能够明显的减少物料的使用；

图6为钣金滤波器安装示意图，图中包含了盖板1、低通组件7、传输线、腔体1、PCB板11、谐振片2、塑料螺钉9、塑料垫片10、弹簧插针6、屏蔽环12、固定工装8等配件。其中，腔体1的其中一端具有开口，谐振片2由钣金材料制成，此处需要说明的是，腔体不局限于金属材料，可以是任何耐高温、耐寒冷的塑料等其他材料。钣金谐振片的材料不局限于304不锈钢，可以是任何导电性好的金属。腔体1内设置有若干相互连通的腔室3，谐振片2悬空设置在腔体内的腔室中并焊接在腔体1内壁上，腔体开口端上盖设有盖板4，通过盖板4与腔体1配合将谐振片2密封在腔体内，腔体1的底部设置有多个弹簧插针6。本发明中的滤波器接头采用弹簧插针，直接压接在PCB板上，节省成本。

本发明钣金滤波器的具体安装实施步骤

1、在焊接台阶t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9上涂抹中温锡膏，在腔体C1处安装塑料垫片10，将钣金谐振片按接头安装孔S1、S2相对应的位置安装好，通过塑料螺钉9固定好，将腔体过中温回流焊炉，先将钣金谐振片焊好。此处注意C1处有塑料垫片10保证谐振片B12、B67不与腔体1接触。

2、在焊好谐振片的腔体1内装入弹簧插针6，弹簧插针6与腔体为紧配组合，保证插针组件不易脱落，并在两者的连接处设置有屏蔽环12；然后将低通组件7安装在腔体相应的位置，低通组件7与钣金谐振片通过1.5mm的镀银线连接。将插针组件、谐振片、低通组件、镀银线通过烙铁焊接。

3、腔体1内部零件装配好后，在腔体1与盖板4接触处涂抹好低温锡膏盖上盖板4，将金属螺钉固定在W1处，将腔体过低温回流焊炉，待冷却后腔体装配完毕。

4、由于滤波器接头为弹簧插针6，需要调试工装，将PCB板11安装在固定工装8上，将滤波器压接在PCB板11上，用螺钉紧固。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。