一种试制时效率高、适合批量化生产的滤波器

分案申请声明

本申请是2020年08月26日递交的发明名称为“一种滤波器及其制作方法”、申请号为202010870390.3的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及电子通信设备领域，特别涉及一种试制时效率高、适合批量化生产的滤波器。

背景技术

随着5G通信“大爆炸”时代的来临，电子通信设备逐渐在世界范围内进行普及，而滤波器正是电子通信设备中重要的一环，决定着电子基站的辐射范围和信号强度等关键因素。

传统滤波器存在着体积大，损耗高，介电常数低等缺陷，无法满足5G通信的需求。由此，波导滤波器应运而生，它在相同的谐振频率下，材料的介电常数更高，体积更小。随着基站性能的不断提高，对滤波器的性能要求也越来越高，传统的波导滤波器多采用电感耦合的方式，难以满足对滤波器频段近端的抑制等特定电气性能要求，为解决这一问题，市场上出现了采用电容耦合的滤波器，如国际专利申请WO 2018148905 A1就公开了一种通过在块上设置通孔和导电隔断层实现谐振腔之间电容耦合的滤波器，但该方案需要额外设置导电隔断层，工序复杂，需使用额外的设备，成本高，又如中国发明专利

CN111403872A就公开了一种无需设置导电隔断层即可实现电容耦合的介质滤波器，但该方案在匹配不同的电气性能时，是通过调整第一负耦合槽和/或第二负耦合槽的尺寸、第一负耦合槽与第一调试孔之间的距离、负耦合孔的直径及长度来实现的，单次试制均需制作一整个滤波器，效率低、成本高，并且，在调整负耦合槽或负耦合孔的尺寸后，烧结时还会产生一定的误差，导致试制时的复现性差，在批量化生产时尤为不便。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种试制时效率高、适合批量化生产的滤波器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，试制时效率高、适合批量化生产的滤波器，包括：

至少两个谐振器，所述谐振器包括谐振器本体，所有所述谐振器本体构成滤波器本体，所述滤波器本体沿水平方向延伸；

耦合槽，所述耦合槽为盲槽，所述耦合槽包括开设于所述滤波器本体的上表面并向下延伸的第一负耦合槽和开设于所述滤波器本体的下表面并向上延伸的第二负耦合槽；

覆盖在所述滤波器本体的表面、所述第一负耦合槽的内壁表面和所述第二负耦合槽的内壁表面的导电层；

所述第一负耦合槽与所述第二负耦合槽相贯通，所述第一负耦合槽的内壁上设置有调试块，所述调试块的下表面在所述滤波器本体下表面上的投影完全覆盖住所述第二负耦合槽在所述滤波器本体下表面上的投影，所述调试块的下表面与所述第一负耦合槽的槽底之间形成沿水平方向延伸的连通腔，所述调试块的外壁表面覆盖所述导电层，所述调试块和所述第一负耦合槽的结合面不覆盖所述导电层，所述第一负耦合槽、所述第二负耦合槽、所述连通腔中至少有一个位于所述两个谐振器的连接位置并连接所述两个谐振器，所述第一负耦合槽、所述第二负耦合槽、所述连通腔用于实现所述两个谐振器之间的电容耦合。

优选地，所述调试块的上表面位于所述第一负耦合槽在所述滤波器本体的上表面的开口区域内。

优选地，所述调试块与所述第一负耦合槽的结合面上设置有粘接层，所述粘接层用于将所述调试块固定在所述第一负耦合槽的内壁上。

进一步优选地，所述粘接层由粘接剂烧结而成，以强化所述调试块固定在所述第一负耦合槽的内壁上的固定效果，并防止所述导电层进入。

进一步优选地，所述调试块为长方体，所述调试块的三个侧面均通过所述粘接层与所述第一负耦合槽的内壁相连接，所述调试块剩下的一个侧面与所述第一负耦合槽的内壁不贴合。

优选地，所述第一负耦合槽的中心线、所述第二负耦合槽的中心线相平行。

优选地，所述谐振器本体由陶瓷材料制成，所述调试块的材质与所述谐振器本体的材质相同。

优选地，所述谐振器还包括位于所述谐振器本体上表面的调试孔，所述调试孔的内壁表面覆盖所述导电层，所述调试孔为盲孔，用于调试其所在的谐振器的谐振频率。

优选地，所述导电层的材质为银。

进一步优选地，所述滤波器本体、所述调试块由陶瓷粉料干压成型的生胚烧结而成，所述滤波器本体、所述调试块通过浸银或喷银工艺形成所述导电层，在形成所述导电层前，将所述调试块通过粘接剂粘接在所述第一负耦合槽内并烧结成型。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明提供的滤波器，包括至少两个谐振器、第一负耦合槽、第二负耦合槽、导电层，通过使这两个负耦合槽相贯通，并在第一负耦合槽的内壁上设置调试块，使调试块的下表面在滤波器下表面上的投影完全覆盖住第二负耦合槽在滤波器本体下表面上的投影，使调试块的下表面与第一负耦合槽的槽底之间形成沿水平方向延伸的连通腔，并通过第一负耦合槽、第二负耦合槽、连通腔实现这两个谐振器之间的电容耦合，能够先批量制作出一致性好的滤波器本体，再制作不同尺寸的调试块来改变连通腔的尺寸，从而调整滤波器的电气性能，调试块本身并没有开槽或孔，烧结时误差小、精度高、可复现性强，该滤波器试制时效率高、成本低，适合批量化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的优选实施例的立体示意图。

图2是图1的俯视示意图。

图3是图2中A-A方向的剖视示意图。

图4是图3中B处的局部放大图。

图5是图2中A-A方向的剖视示意图，此时，仅展示出滤波器本体及调试孔。

图6是本发明中制造方法的工艺流程图。

其中：10.滤波器；101.滤波器本体；20.第一谐振器；201.第一谐振器本体；202.第一调试孔；30.第二谐振器；301.第二谐振器本体；302.第二调试孔；41.第一负耦合槽；42.第二负耦合槽；43.调试块；431.连通腔；50.粘接层；60.导电层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，本发明提供的滤波器10，包括第一谐振器20和第二谐振器30，第一谐振器20包括由陶瓷材料制成的第一谐振器本体201和位于第一谐振器本体201上表面的第一调试孔202，第一调试孔202为盲孔，第一调试孔202用于调试第一谐振器20的谐振频率；第二谐振器30包括由陶瓷材料制成的第二谐振器本体301和位于第二谐振器本体301上表面的第二调试孔302，第二调试孔302为盲孔，第二调试孔302用于调试第二谐振器30的谐振频率；第一谐振器本体201和第二谐振器本体301共同构成滤波器10的滤波器本体101，该滤波器本体101沿水平方向延伸；滤波器10还包括第一负耦合槽41、第二负耦合槽42和导电层60，其中，第一负耦合槽41开设于滤波器本体101的上表面并向下延伸，第一负耦合槽41为盲槽；第二负耦合槽42开设于滤波器本体101的下表面并向上延伸，第二负耦合槽42为盲槽，第二负耦合槽42与第一负耦合槽41相贯通；导电层60的材质为银，导电层60覆盖在滤波器10的滤波器本体101的表面、调试孔201和调试孔301的内壁表面、第二负耦合槽42的内壁表面；第一调试孔202、第二调试孔302的轴心线相平行，第一负耦合槽41的中心线、第二负耦合槽42的中心线与第一调试孔202和第二调试孔302的轴心线相平行。

如图2-4所示，第一负耦合槽41的内壁上还设置有调试块43，调试块43的上表面位于第一负耦合槽41在滤波器本体101的上表面的开口区域内，调试块43的下表面在滤波器本体101下表面上的投影完全覆盖住第二负耦合槽42在滤波器本体101下表面上的投影，调试块43的下表面与第一负耦合槽41的槽底之间形成沿水平方向延伸的连通腔431；导电层60还覆盖在第一负耦合槽41的内壁表面和调试块43的外壁表面，但第一负耦合槽41和调试块43的结合面不覆盖导电层60；第一负耦合槽41、第二负耦合槽42、连通腔431中至少有一个位于第一谐振器20和第二谐振器30的连接位置，在本实施例中，第一负耦合槽41和连通腔431位于该连接位置，并连接第一谐振器20和第二谐振器30，第一负耦合槽41、第二负耦合槽42、连通腔431共同作用，实现第一谐振器20和第二谐振器30之间的电容耦合。

在本实施例中，调试块43的材质与第一谐振器本体201和第二谐振器本体301的材质相同，均为陶瓷材质，如图3-4所示，调试块43与第一负耦合槽41的结合面上设置有粘接层50，粘接层50由粘接剂烧结而成，该粘接剂用于将调试块43粘接在第一负耦合槽41的内壁上，该粘接剂烧结成的粘接层50能够进一步强化将调试块43固定在第一负耦合槽41的内壁上的固定效果，并且，由于粘接层50填充进了调试块43与第一负耦合槽41的结合部，使得导电层60难以进入，从而不能覆盖在调试块43与第一负耦合槽41的结合面上。

如图1-4所示，第一负耦合槽41在滤波器本体101的上表面的开口为矩形，第二负耦合槽42在滤波器本体101的下表面的开口也为矩形，调试块43为长方体，调试块43嵌设在第一负耦合槽41内，所述嵌设是指调试块43的三个侧面均通过粘接层50与第一负耦合槽41的内壁相连接，调试块43剩下的一个侧面与第一负耦合槽41的内壁不贴合。

本发明提供的滤波器，通过第一负耦合槽41、第二负耦合槽42、连通腔431的共同作用实现第一谐振器20和第二谐振器30之间的电容耦合，能够先批量制作出一致性好的滤波器本体101，再制作不同尺寸的调试块43来改变连通腔431的尺寸，从而改变滤波器10的电气性能，从而匹配不同的电气性能要求，调试块43本身并没有开槽或孔，烧结时的误差小、精度高、可复现性强，该滤波器在试制时效率高、成本低，适合批量化生产。

本发明还提供一种制作上述滤波器的制作方法，其工艺流程如图6所示，具体包括以下步骤：

a.将陶瓷粉料干压成型，制成具有第一负耦合槽41、第二负耦合槽42和第一调试孔201、第二调试孔301的滤波器本体101的生胚；将陶瓷粉料干压成型，制成调试块43的生胚；

b.将滤波器本体101的生胚、调试块43的生胚烧结成陶瓷，制成滤波器本体101、调试块43；

c.将调试块43通过粘接剂粘接在第一负耦合槽41内，烧结成型，使该粘接剂固化成粘接层50，制成滤波器10的半成品；

d.对该半成品进行浸银或喷银处理，在该半成品上形成导电层60，由于粘接层50的存在，浸银或喷银时难以加工到调试块43和第一负耦合槽41的结合面，使得导电层60不能覆盖在调试块43和第一负耦合槽41的结合面上，得到滤波器10。

该制作方法的加工工艺简单、良品率高、适合批量化生产。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。