[发明专利]一种滤波器谐振腔间隔膜长度的确定方法

权利要求书

1.一种滤波器谐振腔间隔膜长度的确定方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：设计插入损耗、回波损耗及抑制指标要求，输入设计指标，使用HFSS高频仿真软件进行仿真，根据螺旋滤波器的插损要求，确定谐振器Q值的最低值为400，并得出以下数据：

①各个谐振腔体的长度及相邻谐振腔体间隔膜的长度；

②螺旋线圈的圈数及接地点位置；

③两个抽头线分别在螺旋线圈上的焊接位置；

步骤2：制作基础滤波器壳体

将29MHz～89MHz的频率平均划分为24段，每段带宽为2.5MHz，以起始频率为29MHz，终点频率为31.5MHz的滤波器为基础滤波器；

根据步骤1的仿真结果，制作基础滤波器的壳体，其中隔膜长度按照步骤1中的第①条中相邻谐振腔体间隔膜的长度减去2毫米制作；

基础滤波器的4个隔膜分为定位柱和外定位弧两节，靠近耦合螺钉的一节为呈正方形截面的定位柱，定位柱正方形的边长为0.95毫米，且沿隔膜中轴对称，在远离耦合螺钉的一节，以临近定位柱的两个棱为轴，分别铣削两个半径均为0.95毫米的四分之一圆弧面，称为外定位弧，形成一个凸型隔膜，定位柱与凸型隔膜的距离为2.05毫米；

制作的基础滤波器按照设计要求电镀银，银层厚度≥7um；

步骤3：制作套膜

以黄铜为材料，加工高度与基础滤波器腔体深度相同，宽度与基础滤波器腔体隔膜宽度相等的套膜，在套膜上与隔膜同宽度的边，铣削含有两个弧面的凹槽，凹槽的两个弧面称为内定位弧，两个内定位弧为圆半径为0.9毫米的四分之一圆，凹槽的深度与内定位弧的半径相同，在距凹槽底部1.9毫米位置正中，切削边长为1.05毫米的正方形定位孔，四角以R0.3mm的圆进行清角，套膜的位置公差控制在±0.1mm以内，并保证平面度在±0.05mm之内；

制作80组套膜，每组套膜2个，正方形定位孔远离凹槽的边到套膜无凹槽的边的距离为Y，Y的尺寸见下表：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Y(毫米)	1.0	1.3	1.6	1.9	2.2	2.5	2.8	3.1	3.4	3.7
编号	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Y(毫米)	4.0	4.3	4.6	4.9	5.2	5.5	5.8	6.1	6.4	6.7
编号	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Y(毫米)	7.0	7.3	7.6	7.9	8.2	8.5	8.8	9.1	9.4	9.7
编号	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
Y(毫米)	10	10.3	10.6	10.9	11.2	11.5	11.8	12.1	12.4	12.7
编号	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
Y(毫米)	13	13.3	13.6	13.9	14.2	14.5	14.8	15.1	15.4	15.7
编号	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
Y(毫米)	16	16.3	16.6	16.9	17.2	17.5	17.8	18.1	18.4	18.7
编号	61	62	63	64	65	66	67	68	69	70
Y(毫米)	19	19.3	19.6	19.9	20.2	20.5	20.8	21.1	21.4	21.7
编号	71	72	73	74	75	76	77	78	79	80
Y(毫米)	22	22.3	22.6	22.9	23.2	23.5	23.8	24.1	24.4	24.7

按照上表尺寸制作80组套膜后进行电镀银，镀银层厚度≥7um；

步骤4：安装基础滤波器

根据步骤1仿真结果制作的螺旋线圈安装到基础滤波器壳体上，根据仿真结果焊接抽头线的一头到螺旋线圈上，抽头线另外一头焊接到连接器的内导体上，频率螺钉和耦合螺钉旋入基础滤波器壳体的螺丝孔中；

取编号为1的一组2个套膜，分别套在2号隔膜和3号隔膜定位柱上，取编号为2的一组2个套膜，分别套在1号隔膜和4号隔膜的定位柱上，完成后盖好盖板；

步骤5：调试基础滤波器

①矢量网络分析仪的两头分别与滤波器的两个连接器相连接，调整五个螺旋线圈的长度，使五个频率螺钉进入滤波器腔体内部10～15毫米；

②调整五个频率螺钉使通带以中心频率点对称，旋拧耦合螺钉，使通带波形呈等腰梯形；

③在1号隔膜和4号隔膜上按照编号从小到大的顺序依次更换其他组的套膜，套膜长度不断增加，使“▽1”和“▽4”降到最低位置，所述“▽1”为中心频率点减3.75MHz后的频率位置的抑制指标，“▽4”为中心频率点加3.75MHz的频率位置的抑制指标，所述最低位置指当套膜长度变化时，矢量网络分析仪波形线上“▽1”和“▽4”位置始终降低，当再次变化套膜长度时，“▽1”和“▽4”位置不降反升，那么“▽1”和“▽4”位置始终降低的“▽1”和“▽4”的位置就是“最低位置”；

在2号隔膜和3号隔膜上按照编号从小到大的顺序依次更换其他组的套膜，套膜长度不断增加，使“▽2”和“▽3”抬高到最高位置，所述“▽2”为下边频点的插入损耗指标，“▽3”是上边频点的插入损耗指标；所述“▽2”和“▽3”的最高位置是指当每次变化套膜长度时，矢量网络分析仪波形线上“▽2”和“▽3”位置都会随套膜长度的变化而抬高，当再次变化套膜长度时，“▽2”和“▽3”位置不升反降，那么上一个“▽2”和“▽3”的位置就是“最高位置”；

当“▽1”和“▽4”达到最低位置，且“▽2”和“▽3”达到最高位置时，测量谐振腔体内4个隔膜加套膜的总长度，此时测量得到的4个长度，就是中心频率为30.25MHz的基础滤波器的5个谐振腔间隔膜的最终长度；

步骤6：重复步骤4和步骤5，即可依次确定出中心频率分别为32.75MHz、35.25MHz、37.75MHz、40.25MHz………87.75MHz的其他23个滤波器的最终隔膜长度。