Cavity filter and manufacturing method

Abstract

Cavity filter apparatus, manufacturing method performed thereby are disclosed. According to an embodiment, the cavity filter apparatus comprises a cavity assembly, a first cover plate, a second cover plate, and a tuning screw of a non-electrical material. The first cover plate and the second cover plate are assembled as a cover assembly, a through hole is provided on the cover assembly, the tuning screw is screwed into the cover plate assmebly through the through hole, and the cover assembly is connected to the cavity assembly to form a resonate cavity.

Description

CAVITY FILTER AND MANUFACTURING METHODTechnical Field

[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to communication, and, more particularly, to a cavity filter and a manufacturing method.Background

[0002] This section introduces aspects that may facilitate better understanding of the present disclosure. Accordingly, the statements of this section are to be read in this light and are not to be understood as admissions about what is in the prior art or what is not in the prior art.

[0003] In the current telecommunications industry, the tuning of metal filters is typically achieved by using metal tuning screws within a metal cavity to adjust frequency and coupling. However, this tunning can lead to metal chips due to frequent friction between the surface coatings of a metal cover and tuning screws during repeated adjustments of S-parameters of the filter. If these metal chips particles become lodged within the threads, they can cause poor thread engagement, resulting in passive intermodulation (PIM) issues. Additionally, metal chips falling into the cavity can lead to instability in the S-parameters and further PIM problems.

[0004] The current solution of cleaning up the metal chips involves disassembling the cover for cleaning after tuning is completed, followed by reassembly and tuning.Summary

[0005] This summary is provided to introduce a selection of concepts in a simplified form that are further described below in the detailed description. This summary is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter.

[0006] One of the objects of the present disclosure is to provide an improved solution to avoid the generation of chips and the intrusion of external chips.

[0007] According to a first aspect of the present disclosure, there is provided cavity filtering apparatus. The apparatus may comprise a cavity assembly, a first cover plate, a second cover plate, and a tuning screw of a non-electrical material. The first cover plate and the second cover plate may be assembled as a cover assembly, a through hole may be provided on the cover assembly, the tunning screw may be screwed into the cover assembly through the through hole, and the cover assembly may be connected to the cavity assembly to form a resonate cavity.

[0008] With the first aspect, the generation of chips and the intrusion of external chips can be avoided.

[0009] In an embodiment of the present disclosure, the non-electrical material may be plastic and / or ceramic.

[0010] In an embodiment of the present disclosure, the tuning screw may be fastened to the second cover plate.

[0011] In an embodiment of the present disclosure, one end of the tunning screw may be fastened to the second cover plate by a hot melt treatment.

[0012] In an embodiment of the present disclosure, the first cover plate may be a thick cover plate, and / or the second cover plate may be a thin cover plate.

[0013] In an embodiment of the present disclosure, the second cover plate may be deformed by pushing or pulling the tuning screw.

[0014] In an embodiment of the present disclosure, the first cover plate may have a removed portion. The removed portion and the second cover plate may together form a space for deformation of the second cover plate.

[0015] In an embodiment of the present disclosure, the cover assembly may be assembled from the first cover plate and the second cover plate by soldering or rolling.

[0016] According to a second aspect of the present disclosure, there is provided an antenna apparatus. The antenna apparatus may comprise one or more cavity filter apparatus according to the above first aspect.

[0017] According to a third aspect of the present disclosure, there is provided a radio apparatus. The radio apparatus may comprise one or more cavity filter apparatus according to the above first aspect.

[0018] According to a fourth aspect of the present disclosure, there is provided a base station. The base station may comprise one or more cavity filter apparatus according to the above first aspect.

[0019] According to a fifth aspect of the present disclosure, there is provided a method of manufacturing a cavity filter. The cavity filter may comprise a cavity assembly, a first cover plate, a second cover plate, and a plastic tuning screw of a non-electrical material. The method may comprise assembling the first cover plate and the second cover plate as a cover assembly. The method may further comprise screwing the tunning screw into the cover assembly, protruding from the side of the second cover plate. The method may further comprise connecting the cover assembly with the cavity assembly to form a resonate cavity.

[0020] In an embodiment of the present disclosure, the method of manufacturing a cavity filter may comprise operations to form the cavity filter according to the above first aspect.

[0021] According to a sixth aspect of the present disclosure, there is provided a computer-readable storage medium. The computer-readable storage medium may have thereon instructions which when executed by at least one processor of a device, cause the device to perform the method according to the above fifth aspect.Brief Description of the Drawings

[0022] These and other objects, features and advantages of the present disclosure will become apparent from the following detailed description of illustrative embodiments thereof, which are to be read in connection with the accompanying drawings.

[0023] FIG. 1A is a diagram showing an exploded view of a cavity filter according to the prior art;

[0024] FIG. 1B is a partial schematic structure diagram of a cavity filter according to the prior art;

[0025] FIG. 2 is a partial schematic structural diagram of a cavity filter according to an embodiment of the present disclosure;

[0026] FIG. 3 is a partial schematic structural diagram of a cavity filter according to another embodiment of the present disclosure;

[0027] FIG. 4A and FIG. 4B are schematic diagrams showing deformation of the second cover plate during tunning;

[0028] FIG. 5 is a diagram illustrating reaction force with the second cover plate of different materials;

[0029] FIG. 6 is a diagram illustrating plastic strain on the second cover plate of different materials;

[0030] FIG. 7 a block diagram for a device comprising one or more cavity filters according to the present disclosure;

[0031] FIG. 8 is a flowchart of a method of manufacturing a cavity filter according to an embodiment of the present disclosure;

[0032] FIG. 9 is a schematic diagram of a method of manufacturing a cavity filter according to an embodiment of the present disclosure.Detailed Description

[0033] The embodiments of the present disclosure are described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood that these embodiments are discussed only for the purpose of enabling those skilled in the art to better understand and thus implement the present disclosure, rather than suggesting any limitations on the scope of the present disclosure. Reference throughout this specification to features, advantages, or similar language does not imply that all of the features and advantages that may be realized with the present disclosure should be or are in any single embodiment of the present disclosure. Rather, language referring to the features and advantages is understood to mean that a specific feature, advantage, or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the present disclosure. Furthermore, the described features, advantages, and characteristics of the present disclosure may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Those skilled in the relevant art will recognize that the present disclosure may be practiced without one or more of the specific features or advantages of a particular embodiment. In other instances, additional features and advantages may be recognized in certain embodiments that may not be present in all embodiments of the present disclosure.

[0034] Generally, all terms used herein are to be interpreted according to their ordinary meaning in the relevant technical field, unless a different meaning is clearly given and / or is implied from the context in which it is used. All references to a / an / the element, apparatus, component, means, step, etc. are to be interpreted openly as referring to at least one instance of the element, apparatus, component, means, step, etc., unless explicitly stated otherwise. Any feature of any of the embodiments disclosed herein may be applied to any other embodiment, wherever appropriate. Likewise, any advantage of any of the embodiments may apply to any other embodiments, and vice versa. Other objectives, features and advantages of the enclosed embodiments will be apparent from the following description.

[0035] FIG. 1A is a diagram showing an exploded view of a cavity filter according to the prior art. In a specific application scenario, the cavity filter may include a plurality of single cavities. The cavity filter 10 comprises a cover 11, at least one tuning screw 12, at least one nut 13, a chassis 14, at least one resonator 15, and at least one screw 16. The chassis 14, the at least one resonator 15 and at least one screw 16 are part of a resonator assembly 18.

[0036] FIG. 1B further illustrates a partial schematic structural diagram of a cavity filter according to the prior art. For example, the cavity filter may be a single cavity filter. The cavity filter 100 comprises a cover 101, a tuning screw 102, a nut 103, a chassis 104, a resonator 105, a screw 106 and UV glue 107. The chassis 104, the resonator 105 and the screw 106 are part of a resonator assembly 108. The tunning screw 102 may be screwed to move up and down, to implement tunning performance.

[0037] However, during filter tuning, frequent friction between the tuning screw 102 and the threads of the cover 101 can generate metal chips, which can negatively impact the PIM of the filter. Therefore, reducing or even eliminating chips generation during the filter tuning process is crucial for performance. Currently, solutions mainly rely on ultrasonic cleaning, dry ice cleaning, and the like, which can only clean up the chips produced as much as possible but cannot reduce the generation of chips. The traditional solution involves disassembling the cover 101 for cleaning after tuning is completed, followed by reassembly and tuning. Although the traditional solution can remove the chips generated during the initial tuning, the drawback is that new chips can still be produced during the tuning process. Therefore, while cleaning can temporarily address the problem, it does not fundamentally eliminate the impact of chips.

[0038] The present disclosure proposes an improved solution to avoid the generation of chips and the intrusion of external chips. Hereinafter, the solution will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG. 9.

[0039] FIG. 2 is a partial schematic structural diagram of a cavity filter according to a first embodiment of the present disclosure. For example, the cavity filter may be a single cavity filter. Multiple single cavities may be cascaded to form a filter or a multiplexer. The cavity filtering 200 may comprise a cavity assembly 108, a first cover plate 201, a second cover plate 209, and a tuning screw 202. The tuning screw 202 may be made of a non-electrical material. The first cover plate 201 and the second cover plate 209 may be assembled as a cover assembly 210, a through hole may be provided on the cover assembly, the tuning screw may be screwed into the cover assembly 210 through the through hole, and the cover assembly 210 may be connected to the cavity assembly 108 to form a resonate cavity.

[0040] For example, the non-electrical material may be plastic and / or ceramic.

[0041] For example, the tunning screw 202 may be fastened to the second cover plate 209.

[0042] For example, one end of the tunning screw 202 may be fastened to the second cover plate 209 by a hot melt treatment.

[0043] For example, the first cover plate 201 may be a thick cover plate made of Aluminum Alloy, Copper (Cu) or Aluminum (AL) , such as AL 5052-32.

[0044] For example, the second cover plate 209 may be a thin cover plate made of ultra-thin sheet metal, such as AL 1050 or Cu T2.

[0045] For example, the second cover plate 209 may be deformed by pushing or pulling the tuning screw.

[0046] For example, the cover assembly 210 may be assembled from the first cover plate 201 and the second cover plate 209 by soldering or rolling.

[0047] For example, the other end of the tunning screw 202 may be fixed by adhesive 207. The adhesive 207 may be UV glue or conductive adhesive. Conductive adhesive is optional and only needed when the Electromagnetic Compatibility (EMC) performance does not meet the requirements.

[0048] With the above first embodiment, bidirectional tuning can be achieved by a simple structure. A wide tuning range, approximately 10%of the resonant frequency range can be accomplished. The structure in areas sensitive to electromagnetic field is reinforced, and the generation of chips can be minimized.

[0049] FIG. 3 is a partial schematic structural diagram of a cavity filter according to a second embodiment of the present disclosure. For example, the cavity filter may be a single cavity filter. As illustrated in FIG. 3, a portion of the material on a first cover plate cover 301 may be removed to create a reserved space for deformation of a second cover plate 302. The first cover plate 301 and the second cover plate 309 consist of a cover assembly 310. The other components shown in FIG. 3 are the same as those shown in FIG. 2. For example, the tunning screw 302 may be the same as the tuning screw 202 in FIG. 2. The adhisive 307 may be the same as the adhesive 207.

[0050] With the above second embodiment, in addition to the same effects as the first embodiment, frequency tunning is accomplished by adjusting the spacing between the second cover plate and the resonator with the tunning srew, and the cover assembly is fixed for increased reliablity under vibration conditions.

[0051] The frequency is tuning by rotating the plastic screw, which causes the second cover plate to deform, changing the gap between the first cover plate and the second cover plate, as well as altering the gap between the resonator and the cover assembly. The nut primarily provides locking force to prevent loosening. FIG. 4A and FIG. 4B are schematic diagrams showing deformation of the second cover plate during tunning.

[0052] The GAP between the resonator and the cover assembly and the corresponding tuning frequecy are indicated as follows.

[0053] FIG. 5 is a diagram illustrating reaction force under the second cover plate with different materials.

[0054] FIG. 6 is a diagram illustrating plastic strain on the second cover plate with different materials.

[0055] The test results in FIG. 5 and FIG. 6 are under the condition of that the deformation depth of the second cover plate is 0.1～0.3mm.

[0056] A simulation result indicates no resonance and no obvious deformation of the filter under test frequency 2～200Hz. If test frequency is 2～10000Hz, the deformation of the cavity filter may be 0.001mm. The tunning performance and structural stability of the filter can be guaranteed by the solution of the present disclosure.

[0057] Figure 7 shows a block diagram for a device 700. The device 700 may comprise a radio unit 710, which may comprise an antenna unit 712, a transmitter, a receiver or both, i.e. a transceiver Rx / Tx 714, etc. The device 700 comprises a filter unit 716. The filter unit 716 may comprise one or more single cavities. The filter unit 716 may be comprised in the radio unit 710, in the antenna unit 712, or in the transceiver Rx / Tx 714. The device 700 may comprise other units, where a memory 720, a processing unit 730 are shown. The device 700 may be a radio base station, a micro base station, a macro base station, or an Active Antenna System (AAS) for a cellular communication system or any device where a filter is needed for filtering radio frequency signals.

[0058] FIG. 8 is a flowchart illustrating a method 800 of manufacturing a cavity filter according to an embodiment of the present disclosure. The cavity filter may comprise a cavity assembly, a first cover plate, a second cover plate, and a tuning screw of a non-electrical material. At block 801, the first cover plate and the second cover plate may be assembled into a cover assembly. At block 802, the tunning screw may be screwed into the cover assembly, protruding from the side of the second cover plate. At block 803, the cover assembly and the cavity assembly may be connected to form a resonate cavity.

[0059] For example, the non-electrical material may be plastic and / or ceramic.

[0060] For example, the method may further comprise fastening the tunning srew to the second cover plate.

[0061] For example, one end of the plastic tunning screw nay be fastened to the second cover plate by a hot melt treatment.

[0062] For example, the first cover plate may be a thick cover plate, and / or the second cover plate may be a thin cover plate.

[0063] For example, the second cover plate may be deformed by pushing or pulling the tuning screw.

[0064] For example, the method may further comprise removing a portion of the first cover plate. The portion and the second cover plate may together form a space for deformation of the second cover plate.

[0065] For example, the first cover plate and the second cover plate may be connected into a cover assembly may comprises assembling the first cover plate and the second cover plate into the cover assembly by soldering or rolling.

[0066] A typical process flow 900 of manufacturing a cavity filter is shown in FIG. 9. At process 901, a first cover plate and a second cover plate are fabricated into a cover plate assembly, using processes such as co-molding, welding, soldering (e.g., high-temperature soldering) , or rolling. At process 902, a non-electrical screw is screwed into the cover plate assembly, protruding from the side of the second cover plate. At process 903, one end of the non-electrical screw is fastened to the second cover plate using a hot-melt treatment. Further, at least of a chassis, a resonator and a screw, are connected by screws or welding to form a cover assembly. At process 904, the cover assembly and cavity assembly are joined together through welding. UV adhesive or conductive adhesive can be applied between the screws, nut, and plastic material for secondary anti-loosening. Conductive adhesive is not necessary unless the EMC performance does not meet the requirements.

[0067] With the present disclosure, enclosed space maximally prevents the intrusion of chips. When tuning a single cavity, the plastic screw is adjusted to push or pull the thin cover, causing elastic or plastic deformation, thereby changing the gap between the cover plate and the resonator. During this process, due to the material properties, almost no metal chips is generated. Any chips from plastic friction is collected within the cavity of the cover plate assembly, which is not conducive to the generation of PIM. Moreover, a simple structure and a simple process can be used in all frequency bands of AAS. With the present disclosure, no additional chips-reduction processes are needed, and the costs will be low.

[0068] As such, it should be appreciated that at least some aspects of the exemplary embodiments of the present disclosure may be practiced in various components such as integrated circuit chips and modules. It should thus be appreciated that the exemplary embodiments of this disclosure may be realized in an apparatus that is embodied as an integrated circuit, where the integrated circuit may comprise circuitry (as well as possibly firmware) for embodying at least one or more of a data processor, a digital signal processor, baseband circuitry and radio frequency circuitry that are configurable so as to operate in accordance with the exemplary embodiments of this disclosure.

[0069] It should be appreciated that at least some aspects of the exemplary embodiments of the present disclosure may be embodied in computer-executable instructions, such as in one or more program modules, executed by one or more computers or other devices. Generally, program modules include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types when executed by a processor in a computer or other device. The computer executable instructions may be stored on a computer readable medium such as a hard disk, optical disk, removable storage media, solid state memory, RAM, etc. As will be appreciated by one skilled in the art, the function of the program modules may be combined or distributed as desired in various embodiments. In addition, the function may be embodied in whole or in part in firmware or hardware equivalents such as integrated circuits, field programmable gate arrays (FPGA) , and the like.

[0070] References in the present disclosure to “one embodiment” , “an embodiment” and so on, indicate that the embodiment described may include a particular feature, structure, or characteristic, but it is not necessary that every embodiment includes the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is submitted that it is within the knowledge of one skilled in the art to implement such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments whether or not explicitly described.

[0071] It should be understood that, although the terms “first” , “second” and so on may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another. For example, a first element could be termed a second element, and similarly, a second element could be termed a first element, without departing from the scope of the present disclosure. As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the associated listed terms.

[0072] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the present disclosure. As used herein, the singular forms “a” , “an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms “comprises” , “comprising” , “has” , “having” , “includes” and / or “including” , when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof. The terms “connect” , “connects” , “connecting” and / or “connected” used herein cover the direct and / or indirect connection between two elements. It should be noted that two blocks shown in succession in the above figures may, in fact, be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending upon the functionality involved.

[0073] The present disclosure includes any novel feature or combination of features disclosed herein either explicitly or any generalization thereof. Various modifications and adaptations to the foregoing exemplary embodiments of this disclosure may become apparent to those skilled in the relevant arts in view of the foregoing description, when read in conjunction with the accompanying drawings. However, any and all modifications will still fall within the scope of the non-Limiting and exemplary embodiments of this disclosure.

Claims

1.A cavity filtering apparatus (200, 300) , comprising a cavity assembly (108) , a first cover plate (201, 301) , a second cover plate (209, 309) , and a tuning screw (202, 302) of a non-electrical material, whereinthe first cover plate (201, 301) and the second cover plate (209, 309) are assembled as a cover assembly (210, 310) , a through hole is provided on the cover assembly (210, 310) , the tuning screw (202, 302) is screwed into the cover assembly (210, 310) through the through hole, and the cover assembly (210, 310) is connected to the cavity assembly (108) to form a resonate cavity.2.The apparatus (200, 300) of claim 1, wherein the non-electrical material is plastic and / or ceramic.3.The apparatus (200, 300) of claim 1 or 2, wherein the tuning srew (202, 302) is fastened to the second cover plate (209, 309) .4.The apparatus (200, 300) of claim 3, wherein that the tunning screw (202, 302) is fastened to the second cover plate (209, 309) comprises:one end of the tunning screw (202, 302) is fastened to the second cover plate (209, 309) by a hot melt treatment.5.The apparatus (200, 300) of any one of claims 1 to 4, wherein the first cover plate (201, 301) is a thick cover plate, and / orthe second cover plate (209, 309) is a thin cover plate.6.The apparatus (200, 300) of any one of claims 1 to 5, wherein the second cover plate (209, 309) is deformed by pushing or pulling the tuning screw (202, 302) .7.The apparatus (200, 300) of claim 6, wherein the first cover plate (201, 301) has a removed portion, and wherein the removed portion and the second cover plate (209, 309) together form a space for deformation of the second cover plate (209, 309) .8.The apparatus (200, 300) of any one of claims 1-7, wherein the cover assembly (210, 310) is assembled fromthe first cover plate (201, 301) and the second cover plate (209, 309) by soldering or rolling.9.An antenna apparatus (700) comprising one or more cavity filtering apparatus (200, 300) according to any one of claims 1-8.10.A radio apparatus (700) comprising one or more cavity filtering apparatus (200, 300) according to any one of claims 1-8.11.A base station (700) comprising one or more cavity filtering apparatus (200, 300) according to any one of claims 1-8.12.A method (800) of manufacturing a cavity filter, wherein the cavity filter comprises a cavity assembly, a first cover plate, a second cover plate, and a tuning screw of a non-electrical material, wherein the method (800) comprises:assembling (801) the first cover plate and the second cover plate as a cover assembly;screwing (802) the tunning screw into the cover assembly, protruding from the side of the second cover plate; andconnecting (803) the cover assembly with the cavity assembly to form a resonate cavity.13.The method (800) of claim 12, wherein the non-electrical material is plastic and / or ceramic.14.The method (800) of claim 12 or 13, further comprising:fastening the tunning srew to the second cover plate.15.The method (800) of claim 14, wherein the fastening the tunning srew to the second cover plate comprises:fastening one end of thetunning screw to the second cover plate by a hot melt treatment.16.The method (800) of any one of claims 12 to 15, wherein the first cover plate is a thick cover plate, and / orthe second cover plate is a thin cover plate.17.The method (800) of any one of claims 12 to 16, wherein the second cover plate is deformed by pushing or pulling the tuning screw.18.The method (800) of claim 17, the method (800) further comprising:removing a portion of the first cover plate, wherein the portion and the second cover plate together form a space for deformation of the second cover plate.19.The method (800) of any one of claims 12 to 18, wherein the assembling (801) the first cover plate and the second cover plate into a cover assembly comprises:assembling the first cover plate and the second cover plate into the cover assembly by soldering or rolling.20.A computer-readable storage medium having instructions stored thereon, the instructions, which, when executed by at least one processor of a device, causes the device to perform the method according to any of claims 12-19.

Images