專利名稱：由金屬化合成泡沫制成的包括同軸結(jié)構(gòu)的微波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器，其包括外導電核心及內(nèi)導電核心，該內(nèi)導電核心按照軸向方向在外導電核心內(nèi)延伸并與此外導電核心形成按照軸向方向的連續(xù)同心開垛口(crenelation)而確定相繼的低特性阻抗軸線和高特性阻抗軸線部分。
背景技術(shù)：
1962年，MgrawHill在文獻“微波濾波器，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)及耦合結(jié)構(gòu)”中描述了這樣一種微波濾波器，尤其是低通濾波器，其中通常通過具有按照軸向間隔開的同心金屬圓盤的圓柱形金屬桿構(gòu)建外導電核心，該金屬圓盤形成連續(xù)同心開垛口。內(nèi)核心的橫截面因而按照軸向而變化使得內(nèi)核心的每個較大直徑部分(對應(yīng)金屬圓盤)確定一個非常低的阻抗軸線的部分而內(nèi)核心的每個較小直徑部分(對應(yīng)在兩個連續(xù)圓盤之間的間隔)確定一個高阻抗軸線的部分。這些部分的尺寸調(diào)整為使得實現(xiàn)濾波器的轉(zhuǎn)換功能。然而，實現(xiàn)這樣的同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器被證明是復雜而昂貴的，特別是為了在濾波器的內(nèi)核心和外核心之間保持完全同軸。通常使用由塑料或另一種介電材料制成的間隔物來保持同軸，但這引起介電損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器，其具有更簡單及較不昂貴的結(jié)構(gòu)而適于低成本批量生產(chǎn)。
為了該目的，本發(fā)明涉及由一個合成泡沫材料管及一個全部金屬化的合成材料棒構(gòu)建的同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器，該管呈現(xiàn)不變的內(nèi)徑及全部金屬化的外表面，而在軸向上具有按照周期函數(shù)或常數(shù)函數(shù)的輪廓，該棒具有不變的外部輪廓或遵循周期函數(shù)的輪廓，該棒的最大直徑明顯與管的內(nèi)徑相等使得該棒能被插入到管中同時保持在管和棒之間的同軸。所用的泡沫優(yōu)選為聚甲基丙烯酰亞胺泡沫，該泡沫已知有接近空氣的電學特性、堅硬的機械特性及輕及它的低成本價格。尤其是，可以使用商業(yè)上名為ROHACELL HF的聚甲基丙烯酰亞胺泡沫。
按照根據(jù)本發(fā)明的濾波器的細節(jié)-每個部分的周期函數(shù)或常數(shù)函數(shù)取決于開垛口，該開垛口能具有的尺寸為一個開垛口的尺寸不同于另一個。
-選擇管的厚度以保持在管的金屬化的表面與棒之間電學絕緣。
以此結(jié)構(gòu)，微波濾波器可以易于與單極天線或偶極天線結(jié)合。
本發(fā)明延伸到一種生產(chǎn)如上定義的微波濾波器的方法，根據(jù)該方法通過對泡沫管或泡沫棒熱成型來實現(xiàn)該周期函數(shù)。尤其是，作為熱成型技術(shù)，優(yōu)選使用熱壓模塑，其適于大量及低成本的生產(chǎn)目的。
泡沫管或泡沫棒的金屬化優(yōu)選為通過投射或刷涂的無定向金屬化。


根據(jù)本發(fā)明的濾波器的實施例將在下面描述并在附圖顯示。
圖1以高度概括形式示出根據(jù)本發(fā)明的同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器的第一實施例的分解透視圖。
圖2概略地示出與單極天線結(jié)合的根據(jù)本發(fā)明的同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器的第二實施例的軸向部分。
圖3概略地示出與偶極天線結(jié)合的根據(jù)第一實施例的濾波器的軸向部分。
具體實施例方式
在圖1中按照分解透視視圖示出根據(jù)本發(fā)明的同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器的第一個例子。
為了更清楚，在圖1中示出相互分離的濾波器的外導電管1和內(nèi)導電棒2，但必須理解棒2是在外管1內(nèi)按照軸向A延伸。
濾波器的內(nèi)棒2由合成泡沫制成的圓柱形棒構(gòu)成，其外表面遵循按照軸向的周期函數(shù)。它優(yōu)選形成為連續(xù)同心開垛口3A-3D而實現(xiàn)濾波器的傳遞功能，例如通過確定低特性阻抗軸線和高特性阻抗軸線的連續(xù)部分的低通濾波器的傳遞功能。泡沫棒2的構(gòu)造通過熱成型尤其是按照熱壓模塑技術(shù)來實現(xiàn)。優(yōu)選通過投射或刷涂金屬化泡沫棒2的外表面。
通過具有不變的內(nèi)橫截面的合成泡沫圓柱形管構(gòu)建濾波器的外管1，該管的內(nèi)徑非常微小地大于泡沫棒2的最大外徑以允許棒插入到該管中。圓柱形管1具有按照上述技術(shù)完全金屬化的外表面。選擇管1的厚度以實現(xiàn)在它的金屬化外表面和棒之間的電學絕緣。
所用的合成材料泡沫優(yōu)選為聚甲基丙烯酰亞胺泡沫。
圖1中示出的濾波器的結(jié)構(gòu)可通過環(huán)繞管1的兩個半殼(未示出)來加固，該半殼可以用塑料材料或合成泡沫材料實現(xiàn)。
自然，管1和泡沫棒2殼可具有不同于圓形的橫截面，例如矩形或正方形而不落出本發(fā)明范圍。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的濾波器的另一個實施例。濾波器的外管1’通過圓柱形合成泡沫材料管來構(gòu)建，其金屬化外表面適合確定按照軸向A的連續(xù)開垛口3A’-3B’，而濾波器的內(nèi)棒2’通過具有不變橫截面的導電圓柱形棒來構(gòu)建。以此方式，管的外表面展現(xiàn)出，按照軸向的部分遵循例如開垛口函數(shù)的周期函數(shù)或常數(shù)函數(shù)的輪廓。導電棒2’可由固體或中空圓柱形金屬管組成。也可通過金屬化合成材料泡沫構(gòu)成棒2’。在圖2中，根據(jù)本發(fā)明的微波濾波器與由濾波器內(nèi)核心2’延伸構(gòu)成的單極型天線4結(jié)合。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的微波濾波器，其類似于在圖1中示出的濾波器，具有橫截面不變的外泡沫管1”和由橫截面按照軸向A可變的泡沫棒2”構(gòu)成的內(nèi)棒。此處，濾波器與偶極型天線5結(jié)合。
金屬化泡沫技術(shù)的使用能夠使復雜的同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器以低成本實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器，其由合成泡沫制成的管和完全金屬化合成泡沫制成的內(nèi)棒組成，該管呈現(xiàn)不變的內(nèi)徑及完全金屬化外表面，該外表面具有在軸向上按照周期或常數(shù)函數(shù)的輪廓，該棒具有不變的外輪廓或遵循周期函數(shù)，該棒的最大直徑明顯等于該管的內(nèi)徑使得該棒插入到該管中同時保持在管和棒之間的同軸。
2.如權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于該周期函數(shù)是開垛口函數(shù)，該開垛口具有同樣的尺寸，或一個開垛口的尺寸與另一個開垛口的不同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的濾波器，其特征在于管的厚度被選擇為保持在管和棒的金屬化表面之間電學絕緣。
4.用于制造如權(quán)利要求1到3之一所述的濾波器的方法，其中通過熱成型泡沫管或泡沫棒實現(xiàn)該周期函數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的濾波器的方法，其中通過投射或刷涂對泡沫管或泡沫棒在表面上金屬化。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括同軸結(jié)構(gòu)微波濾波器，由管狀外導電管(1)和內(nèi)導電棒(2)組成。根據(jù)本發(fā)明，該內(nèi)導電棒在軸向方向(A)在外導電核心內(nèi)延伸，并與所述管一起形成在軸向方向的連續(xù)同心槽(3A－3D)，由此確定相繼的低特性阻抗軸線部分和高特性阻抗軸線部分。前述同心槽在合成泡沫塊中制成。
文檔編號H01P1/202GK1732593SQ200380107503
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月3日
發(fā)明者多米尼克·洛心唐, 阿利·洛澤, 菲利普·錢伯林, 克里斯琴·珀森, 讓-菲利普·庫普茲 申請人:湯姆森特許公司