CN114361748B - 一种5g钣金双工器及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种5G钣金双工器及其装配方法，包括相配合的盖板与谐振腔；谐振腔由左腔体、右腔体组成，右腔体内设有第一谐振部分，左腔体内分别设置第二谐振部分、相对设置的第三谐振部分与第四谐振部分，谐振腔内还设有双工器抽头部分、第一容性交叉耦合、第二容性交叉耦合、第三容性交叉耦合、第四容性交叉耦合、感性交叉耦合；提升了内腔体积和空间利用率，简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段3400‑3600Mhz、2496‑2690MHz，通过钣金片状排布，完成双工器的制作；可从减轻材料重量，简化装配方面降本增效。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。

Description

一种5G钣金双工器及其装配方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种5G钣金双工器及其装配方法。

背景技术

目前，双工器是一个比较特殊的双向三端滤波器。双工器既要将微弱的接收信号耦合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响。

因此，双工器性能的优劣直接影响到整个通信系统的质量，是现代微波、毫米波通信系统中至关重要的器件。

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。

现有的腔体滤波器中，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时，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偶和强度可调节范围小，也不再适用，而且重量较笨重。

现有的陶瓷介质滤波器中，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。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，但重量较重，大功率易开裂。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种5G钣金双工器及其装配方法，进一步提升了内腔体积，提高空间利用率，简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段3400-3600MHz、2496-2690MHz，通过钣金片状排布，完成双工器的制作。采用此方案可从减轻材料重量，简化装配方面降本增效。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种5G钣金双工器，包括相配合的盖板与谐振腔；所述谐振腔由左腔体、右腔体组成，所述右腔体内设有第一谐振部分，左腔体内分别设置第二谐振部分、相对设置的第三谐振部分与第四谐振部分，所述谐振腔内还设有双工器抽头部分、第一容性交叉耦合、第二容性交叉耦合、第三容性交叉耦合、第四容性交叉耦合、感性交叉耦合；

所述第一谐振部分包括从上到下依次排布成一体化结构的第一谐振片、第二谐振片、第三谐振片、第四谐振片、第五谐振片、第六谐振片；所述第二谐振部分包括从下到上依次排布成一体化结构的第七谐振片、第八谐振片、第九谐振片；所述第三谐振部分包括从下到上依次排布成一体化结构的第十谐振片、第十一谐振片、第十二谐振片、第十三谐振片；所述第四谐振部分包括从上到下依次排布成一体化结构的第十四谐振片、第十五谐振片、第十六谐振片、第十七谐振片；所述双工器抽头部分包括公共抽头、第一抽头、第二抽头，公共抽头、第一抽头、第二抽头均位于谐振腔内且引出谐振腔背面。

进一步的，所述盖板上设有与天线板相配合微调的滤波器调螺，谐振腔内设有用于定位谐振片的左右、上下位置的定位凸台。

进一步的，所述第一谐振部分、第二谐振部分均为2.6G的钣金谐振片。

进一步的，所述第三谐振部分、第四谐振部分均为3.5G钣金谐振片。

进一步的，所述第一容性交叉耦合、第二容性交叉耦合均为3.5G的容性交叉耦合。

进一步的，所述第三容性交叉耦合、第四容性交叉耦合、感性交叉耦合均为2.6G的交叉耦合。

进一步的，所述第一抽头为3.5G抽头，第二抽头为2.6G抽头。

进一步的，所述公共抽头、第二抽头均位于左腔体内，第一抽头位于右腔体内。

进一步的，所述谐振腔内还设有第一螺钉、第二螺钉，第一螺钉为塑料螺钉，第二螺钉为镀银金属螺钉。

一种5G钣金双工器的装配方法，包括以下步骤：

S1：首先将公共抽头、第一抽头、第二抽头分别设在谐振腔内部；

S2：双工器抽头部分安装完毕后，将2.6G的第三容性交叉耦合、第四容性交叉耦合，以及3.5G的第一容性交叉耦合、第二容性交叉耦合分别通过使用第一螺钉设在谐振腔内且均不与谐振腔接触；

S3：将感性交叉耦合的连接线安装在第一谐振片、第三谐振片上；感性交叉耦合通过焊接与第一谐振部分的一体化谐振片连接；

S4：将第一谐振部分、第二谐振部分、第三谐振部分、第四谐振部分分别装配到谐振腔内，各个谐振片的两端均通过第二螺钉固定在谐振腔内部，然后在谐振片与腔体侧壁接触处均与涂抹锡膏进行焊接使其充分接地；简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段：3400-3600Mhz、2496-2690MHz，通过钣金谐振片片状排布，完成双工器的制作；

S5：在谐振腔四周涂抹锡膏，装上盖板，通过回流焊进行焊接，装配完毕；盖板上留有与天线板相配合微调的滤波器调螺，谐振腔背面留有伸出于外侧的双工器抽头部分。

本发明的有益效果是：

本发明提出一种5G钣金双工器及其装配方法，进一步提升了内腔体积，提高空间利用率，简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段3400-3600Mhz、2496-2690MHz，通过钣金片状排布，完成双工器的制作；可从减轻材料重量，简化装配方面降本增效；

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。相对于现有的腔体滤波器、陶瓷介质滤波器，扳金谐振片方案还有重量轻，只有陶瓷方案重量的60%，成本低，约占陶瓷方案的70%。并且易于加工；具体表现在：

其一，将5G两个重要工作频段3400-3600Mhz、2496-2690Mhz整合在一起，通过钣金方案实现；

其二，本5G钣金双工器的频段不局限于3400-3600Mhz频段，3400-3800Mhz任意100MHz或200MHz带宽与2496-2690MHz组合成5G钣金双工器；

其三，谐振片先用螺钉固定再涂抹锡膏焊接，减少工装的利用，装配简单；

其四，谐振子设置成片状，以适应小型化射频器件的尺寸要求；

其五，谐振腔腔体采用压铸方式或者机加方式，将筋条宽度做到很窄，进行减重处理，以适应小型化5G射频器件的尺寸要求；

其六，谐振片为一体化谐振片，减少物料，加工简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图2的B-B向剖视图；

图5为图2的C-C向剖视图；

图6为谐振腔的背面示意图；

图7为盖板的结构示意图；

图8为5G钣金双工器的波形图；

图中标记：A1-第一谐振片，A2-第二谐振片，A3-第三谐振片，A4-第四谐振片，A5-第五谐振片，A6-第六谐振片，A7-第七谐振片，A8-第八谐振片，A9-第九谐振片，B1-第十谐振片，B2-第十一谐振片，B3-第十二谐振片，B4-第十三谐振片，B5-第十四谐振片，B6-第十五谐振片，B7-第十六谐振片，B8-第十七谐振片，S1-公共抽头，S2-第一抽头，S3-第二抽头，B24-第一容性交叉耦合，B57-第二容性交叉耦合，A46-第三容性交叉耦合，A79-第四容性交叉耦合，A13-感性交叉耦合，L1-第一螺钉，L2-第二螺钉。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种5G钣金双工器，包括相配合的盖板与谐振腔；所述谐振腔由左腔体、右腔体组成，所述右腔体内设有第一谐振部分，左腔体内分别设置第二谐振部分、相对设置的第三谐振部分与第四谐振部分，提升了内腔体积，提高空间利用率，简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段3400-3600Mhz、2496-2690MHz，通过钣金片状排布，完成双工器的制作；所述谐振腔内还设有双工器抽头部分、第一容性交叉耦合B24、第二容性交叉耦合B57、第三容性交叉耦合A46、第四容性交叉耦合A79、感性交叉耦合A13；交叉耦合为了满足装配到位、实现装配过程定位；为解决谐振片安装定位置问题，本发明的左右两个腔体的谐振片共用，为整片钣金件，在谐振片两端装有螺钉孔，再在腔体相应的上起定位凸台采用螺钉固定，可准确定位谐振片的左右与上下位置，无需特定工装定位；然后在谐振片与腔体壁之间涂抹锡膏，通过回流焊接；

所述第一谐振部分包括从上到下依次排布成一体化结构的第一谐振片A1、第二谐振片A2、第三谐振片A3、第四谐振片A4、第五谐振片A5、第六谐振片A6；所述第二谐振部分包括从下到上依次排布成一体化结构的第七谐振片A7、第八谐振片A8、第九谐振片A9；所述第三谐振部分包括从下到上依次排布成一体化结构的第十谐振片B1、第十一谐振片B2、第十二谐振片B3、第十三谐振片B4；所述第四谐振部分包括从上到下依次排布成一体化结构的第十四谐振片B5、第十五谐振片B6、第十六谐振片B7、第十七谐振片B8；所述双工器抽头部分包括公共抽头S1、第一抽头S2、第二抽头S3，公共抽头S1、第一抽头S2、第二抽头S3均位于谐振腔内且引出谐振腔背面。

进一步的，所述盖板上设有与天线板相配合微调的滤波器调螺，便与调试，并且安装在天线板上进行微调使其性能发挥到最好；谐振腔内设有用于定位谐振片的左右、上下位置的定位凸台。本发明将5G的3400-3600Mhz、2496-2690Mhz两个不同的频段整合在一起，有利于后期天线的共用从而节省成本。5G通讯时代，RRU一体化设计，将两个重要的5G工作频段整合在一起，可大大提高产品的市场竞争力。

进一步的，所述第一谐振部分、第二谐振部分均为2.6G的钣金谐振片。

进一步的，所述第三谐振部分、第四谐振部分均为3.5G钣金谐振片。

进一步的，所述第一容性交叉耦合B24、第二容性交叉耦合B57均为3.5G的容性交叉耦合。

进一步的，所述第三容性交叉耦合A46、第四容性交叉耦合A79、感性交叉耦合A13均为2.6G的交叉耦合。

进一步的，所述第一抽头S2为3.5G抽头，第二抽头S3为2.6G抽头。

进一步的，所述公共抽头S1、第二抽头S3均位于左腔体内，第一抽头S2位于右腔体内。

进一步的，所述谐振腔内还设有第一螺钉L1、第二螺钉L2，第一螺钉L1为塑料螺钉，第二螺钉L2为镀银金属螺钉。

一种5G钣金双工器的装配方法，包括以下步骤：

S1：首先将公共抽头S1、第一抽头S2、第二抽头S3分别设在谐振腔内部；

S2：双工器抽头部分安装完毕后，将2.6G的第三容性交叉耦合A46、第四容性交叉耦合A79，以及3.5G的第一容性交叉耦合B24、第二容性交叉耦合B57分别通过使用第一螺钉L1设在谐振腔内且均不与谐振腔接触；

S3：将感性交叉耦合A13的连接线安装在第一谐振片A1、第三谐振片A3上；感性交叉耦合A13通过焊接与第一谐振部分的一体化谐振片连接；

S4：将第一谐振部分、第二谐振部分、第三谐振部分、第四谐振部分分别装配到谐振腔内，各个谐振片的两端均通过第二螺钉L2固定在谐振腔内部，然后在谐振片与腔体侧壁接触处均与涂抹锡膏进行焊接使其充分接地；简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段：3400-3600Mhz、2496-2690MHz，通过钣金谐振片片状排布，完成双工器的制作；谐振片相对于腔体无论是上下左右基准位移均会影响滤波器频率与Q值；由于悬空结构，在结构设计上我们在谐振片两端采用螺钉固定，再去涂抹锡膏进行焊接，更易于装配；

S5：在谐振腔四周涂抹锡膏，装上盖板，通过回流焊进行焊接，装配完毕；盖板上留有与天线板相配合微调的滤波器调螺，谐振腔背面留有伸出于外侧的双工器抽头部分。

综上所述，本发明提出的一种5G钣金双工器及其装配方法，进一步提升了内腔体积，提高空间利用率，简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段3400-3600Mhz、2496-2690MHz，通过钣金片状排布，完成双工器的制作；可从减轻材料重量，简化装配方面降本增效；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。相对于现有的腔体滤波器、陶瓷介质滤波器，扳金谐振片方案还有重量轻，只有陶瓷方案重量的60%，成本低，约占陶瓷方案的70%。并且易于加工。

以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种5G钣金双工器，其特征在于：包括相配合的盖板与谐振腔；所述谐振腔由左腔体、右腔体组成，所述右腔体内设有第一谐振部分，左腔体内分别设置第二谐振部分、相对设置的第三谐振部分与第四谐振部分，所述谐振腔内还设有双工器抽头部分、第一容性交叉耦合（B24）、第二容性交叉耦合（B57）、第三容性交叉耦合（A46）、第四容性交叉耦合（A79）、感性交叉耦合（A13）；

所述第一谐振部分包括从上到下依次排布成一体化结构的第一谐振片（A1）、第二谐振片（A2）、第三谐振片（A3）、第四谐振片（A4）、第五谐振片（A5）、第六谐振片（A6）；所述第二谐振部分包括从下到上依次排布成一体化结构的第七谐振片（A7）、第八谐振片（A8）、第九谐振片（A9）；所述第三谐振部分包括从下到上依次排布成一体化结构的第十谐振片（B1）、第十一谐振片（B2）、第十二谐振片（B3）、第十三谐振片（B4）；所述第四谐振部分包括从上到下依次排布成一体化结构的第十四谐振片（B5）、第十五谐振片（B6）、第十六谐振片（B7）、第十七谐振片（B8）；所述双工器抽头部分包括公共抽头（S1）、第一抽头（S2）、第二抽头（S3），公共抽头（S1）、第一抽头（S2）、第二抽头（S3）均位于谐振腔内且引出谐振腔背面；

所述第一谐振部分、第二谐振部分均为2.6G的钣金谐振片；所述第三谐振部分、第四谐振部分均为3.5G钣金谐振片；所述第一容性交叉耦合（B24）、第二容性交叉耦合（B57）均为3.5G的容性交叉耦合；所述第三容性交叉耦合（A46）、第四容性交叉耦合（A79）、感性交叉耦合（A13）均为2.6G的交叉耦合；所述第一抽头（S2）为3.5G抽头，第二抽头（S3）为2.6G抽头；所述公共抽头（S1）、第二抽头（S3）均位于左腔体内，第一抽头（S2）位于右腔体内。

2.根据权利要求1所述的一种5G钣金双工器，其特征在于：所述盖板上设有与天线板相配合微调的滤波器调螺，谐振腔内设有用于定位谐振片的左右、上下位置的定位凸台。

3.根据权利要求1所述的一种5G钣金双工器，其特征在于：所述谐振腔内还设有第一螺钉（L1）、第二螺钉（L2），第一螺钉（L1）为塑料螺钉，第二螺钉（L2）为镀银金属螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种5G钣金双工器的装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：首先将公共抽头（S1）、第一抽头（S2）、第二抽头（S3）分别设在谐振腔内部；

S2：双工器抽头部分安装完毕后，将2.6G的第三容性交叉耦合（A46）、第四容性交叉耦合（A79），以及3.5G的第一容性交叉耦合（B24）、第二容性交叉耦合（B57）分别通过使用第一螺钉（L1）设在谐振腔内且均不与谐振腔接触；

S3：将感性交叉耦合（A13）的连接线安装在第一谐振片（A1）、第三谐振片（A3）上；感性交叉耦合（A13）通过焊接与第一谐振部分的一体化谐振片连接；

S4：将第一谐振部分、第二谐振部分、第三谐振部分、第四谐振部分分别装配到谐振腔内，各个谐振片的两端均通过第二螺钉（L2）固定在谐振腔内部，然后在谐振片与腔体侧壁接触处均与涂抹锡膏进行焊接使其充分接地；简化谐振片安排难度，将5G两个工作频段：3400-3600Mhz、2496-2690MHz，通过钣金谐振片片状排布，完成双工器的制作；

S5：在谐振腔四周涂抹锡膏，装上盖板，通过回流焊进行焊接，装配完毕；盖板上留有与天线板相配合微调的滤波器调螺，谐振腔背面留有伸出于外侧的双工器抽头部分。