[發明專利]用于濾波器腔體的材料及濾波器腔體

在審

• 申請號: 201410798887.3
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104485496A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 雒文博;楊曉戰;郝建偉;聶爽;吳若楠;劉明龍
• 申請（專利權）人: 云南云天化股份有限公司
• 主分類號: H01P1/207
• 分類號: H01P1/207
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明屬于通信濾波器領域，尤其涉及一種用于濾波器腔體的材料領域。

背景技術

濾波器(filter)是一種用來消除干擾雜訊的器件，在通信領域應用較為廣泛且必須；隨著無線基站的小型化發展，對濾波器的小型化要求越來越高，介質諧振濾波器因其尺寸緊湊、熱穩定性良好和Q性能高而廣泛地應用于衛星通信設備和地面蜂窩式基站設備中。

在上述應用中，雙端焊接型TM模介質濾波器(簡稱TM模介質濾波器)具有體積小、低損耗、高溫度穩定的優點。這種濾波器要求介質諧振器與蓋板和腔體的底部進行焊接連接(其中蓋板與腔體焊接或是螺釘連接)，保證良好的機械強度和電氣連接性能。現有技術中，介質諧振器一般采用陶瓷材料制作，陶瓷材料具有特定范圍的熱膨脹系數，而腔體和蓋板一般采用鋁合金等金屬材料加工形成，金屬材料的熱膨脹系數與陶瓷材料差異巨大，導致焊接冷卻易出現焊點疲勞斷裂，再者后續使用過程由于使用溫度劇烈變化(-55℃～55℃)也會極易導致濾波器由于冷熱應力損壞，影響濾波器產品整體的使用壽命和使用性能。

為解決上述問題，出現了采用與介質諧振器同樣的材料一體化成型的腔體，該方案較好的解決了介質諧振器與腔體和蓋板熱膨脹系數不一致的問題，但是，實際使用中，這種技術方案具有如下缺點：

a.介質諧振器屬于陶瓷材料，一體化成型帶有多個諧振器的復雜結構腔體極其困難，導致成型加工成本極高；且復雜結構腔體導致應力集中，后續燒結過程收縮變形開裂會導致腔體的尺寸精度很難保證；

b.與采用鋁合金等金屬材料的腔體比較，介質陶瓷材料的腔體脆，后續裝配、使用過程中極易損壞，降低使用壽命；

c.介質陶瓷材料的腔體的熱導率低，不利于散熱。

由此可見，新設計的方案僅僅解決了熱膨脹系數問題，從而帶來了另外的負面影響。

因此需要一種濾波器腔體材料，具有與介質諧振器陶瓷材料相同或者相近似的熱膨脹系數，并且具有相對較高的導熱率，能夠滿足導熱需要，同時，在機械性能方面也能滿足制作濾波器腔體的需要，與現有的一體成型結構相比，更適合于多個諧振器的復雜結構腔體，消除應力集中的負面影響以及保證后續裝配和使用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于濾波器腔體的材料及濾波器腔體，具有與介質諧振器陶瓷材料相同或者相近似的熱膨脹系數，并且具有相對較高的導熱率，能夠滿足導熱需要，同時，在機械性能方面也能滿足制作濾波器腔體的需要，與現有的一體成型結構相比，更適合于多個諧振器的復雜結構腔體，消除應力集中的負面影響以及保證后續裝配和使用。

本發明的用于濾波器腔體的材料，用于濾波器腔體的材料為碳化硅添加金屬形成的復合材料，金屬的添加量使復合材料熱導率高于170W/m·K，熱膨脹系數為6.5～11ppm/℃。

進一步，所述金屬為金屬鋁；

進一步，所述金屬鋁的添加量按體積含量占總體積的37％～63％；

進一步，所述金屬鋁的添加量按體積含量占總體積的45％；

進一步，所述金屬鋁通過高溫滲入SiC坯體后形成復合材料；或者通過粉末冶金并高溫燒制形成復合材料。

本發明還公開了一種濾波器腔體，所述濾波器腔體利用所述的用于濾波器腔體的材料制成。

進一步，濾波器腔體的內表面鍍有導電層；

進一步，所述導電層為厚度不小于4μm的銅層表面形成不小于4μm的銀層或厚度不小于2μm的金層；

進一步，所述濾波器腔體底部還設有用于安裝介質諧振器的凸臺；

進一步，所述濾波器腔體包括蓋板和通過蓋板設置的調諧螺釘。

本發明的有益效果：本發明的用于濾波器腔體的材料及濾波器腔體，材料采用碳化硅與金屬形成的復合材料，利用碳化硅的化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數與介質陶瓷材料相近以及機械性能好的特點，并利用金屬材料增加復合材料的導熱系數、增加機械強度(抗彎性能等)和電導能力，使得復合材料除了性能上適合于制作腔體以外，還具有與介質諧振器陶瓷材料相同或者相近似的熱膨脹系數，解決介質諧振器與腔體和蓋板熱膨脹系數不一致的問題，介質諧振器與腔體不必采用現有的一體化成型結構，降低了加工制造的難度；同時，具有相對較高的導熱率，能夠滿足導熱需要，降低了濾波器自損耗使溫度升高造成的工作頻率不穩定的問題；腔體抗彎強度高、脆性小，減少了后續加工以及使用過程碎裂的風險，提高了成品率，與現有的一體成型結構相比，更適合于多個諧振器的復雜結構腔體，消除應力集中的負面影響以及保證后續裝配和使用。

附圖說明