CN100550511C - 调谐装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的调谐装置，其用于根据相对于谐振器主体的调谐器位移来线性化对在某一频率范围中的频率变化的灵敏度。该调谐装置包括沿着调谐器位移的轴具有有效介电常数的不均匀分布的调谐器和/或谐振器。通过将调谐器再分成任意数量的段来实现有效介电常数的不均匀分布，其中每个段至少通过它们的几何形状以及介电常数ε_r的值和分布可以区别。

Description

调谐装置

技术领域

本发明涉及一种采用例如TE_01δ模式或修改的TE_01δ模式来用于介质谐振器的频率调谐的改进的调谐装置。

背景技术

用于组合无线电基站中的信号的滤波器单元通常由各种单元构成。图1示出了在底板13中设置的组合器单元10的例子，其由谐振器15和调谐器14构成，调谐器14可移动地设置于所述谐振器15中。调节调谐器14至相对于在附图中表示为z轴的谐振器轴的位置，以便获得某一谐振器频率。一般通过电动机单元11和连接至所述电动机单元11并插入调谐器14的螺纹腔(hollowness)中的螺纹轴12或与其连接的其它方式实施这种调节，从而可以将由电动机单元11引起的轴12的径向运动转换成沿所述谐振器轴的调谐器14的线性运动。然而，这种装置获得了非线性频率调谐，并提供了对频率调节的不充分的精确度。

依据现有技术的调谐装置可以包括第一介电材料的谐振器15，其包括腔，在腔中是圆柱形的调谐器14，并包括可被插入的第二介电材料。沿着位移的轴12可移动地设置调谐器14，其中轴12在本例中为z轴，并且调谐器14可以在从对应于进入谐振器15的腔中的最大插入的第一位置至其中调谐器已经完全从所述谐振器突出出来的第二位置的范围内移动。为了简化起见，仅考虑在正z轴方向上的调谐器移动。然而，很明显，也可以在相反方向上移动调谐器以调节谐振器频率。

图2说明用于谐振器31中的TE_01δ模式的电场的分布的示意图，所述谐振器31包括其中可以插入调谐器的腔32。可以观察到谐振器腔中的场强是相对较弱的；因此腔中场的摄动允许在所选择频带中的谐振器频滤的调谐。谐振器频滤取决于由谐振器和调谐器构成的标准部件的介电性能，特别取决于介电材料的选择和插入谐振器腔中的调谐器质量。通过改变谐振器腔中的介电材料的量获得频率调节。在由谐振器引起主要影响的同时，将调谐器位置的改变应用于理想谐振器频率的精确调节。例如，谐振器中的每一调谐器位置意味着谐振器腔中介电材料的某一量，并因此对应于某一谐振器频率。频率改变的大小取决于调谐器的突出部分的量和介电性能。只要调谐器从调谐区域中的谐振器腔突出出来，谐振器频率就增大。

在EP 0492304中已经公开了一种用于调谐高频介电谐振器的已知系统。所述系统包括具有外径d的公(male)介电谐振器，其在一定程度p上穿入具有外径D的母(female)介电谐振器。US 4728913示出另一种电介谐振器，其能够通过较宽的频率范围调节介电谐振器频率而没有恶化Q₀。

发明内容

在依据现有技术的调谐装置中，调谐器从相对于谐振器的位置的确定位移对于每一个可能的调谐器位置并不引起谐振器频率的相同改变。

因此已经注意到下述问题，在这种调谐装置中对于各种可能的谐振器频率即调谐器位置的每一个而言，谐振器频率的调节的精度是不同的。

因此，本发明总的目的是获得一种可以以下面的方式进行修改的调谐装置：将谐振器频率对调谐器位置的特性对于所选择的频带调节至理想形式。

特别是，本发明的目的是获得一种调谐装置，其包括至少一个调谐器部分和至少一个谐振器部分，其中沿着其位移轴的调谐器的位移对于所选择的对应于各种谐振器频率的可能的调谐器位置的范围引起谐振器频率的近似成比例的改变。

因此，按照本发明的一种调谐装置，其用于根据相对于谐振器主体的调谐器位移来均衡在某一频率范围中的非线性频率变化，其特征在于包括沿着调谐器位移的轴的有效介电常数的不均匀分布的调谐器，由此通过将调谐器再分成任意数量的段来实现有效介电常数的所述不均匀分布，其中每个段通过它们的几何形状可以区别；所述调谐器被再分成可以通过介电常数ε_r的值和分布来区别的段。

简而言之，本发明基于下述认识：通过沿着调谐器位移的轴的调谐器和/或谐振器的介电特性的不均匀分布可以均衡或加强谐振器频率的非线性变化。这是通过将调谐器和/或谐振器再分成段(section)来实施的，由此通过对调谐器和/或谐振器的所选择的段修改形状和/或所应用材料的介电常数ε_r来获得介电性能的不均匀分布。

依据本发明的调谐装置的第一个优点是可将用于谐振器频率的调谐精度对于选择出的频率范围调节至近似恒定。

另一个优点是依据本发明的调谐装置意味着对调谐装置的部件的机械构造的较少的要求。

现在借助于优选实施例并参照附图更加详细地说明本发明。

附图说明

图1示出本发明可以在其中应用的装置，其包括依据现有技术的谐振器和调谐器。

图2示出用于TE_01δ模式的谐振器中电场的分布。

图3a示出一般调谐器结构的例子，而图3b示出依据本发明的一般谐振器结构的例子。

图4a-4c示出依据本发明的调谐器目标的三个实施例。

图5a示出依据本发明的调谐器目标的进一步的实施例。

图5b和5c示出调谐器段中介电常数的分布的两个例子。

图6a-6c示出来自第一和第二实施例的特征的组合的调谐器目标的三个实施例。

图7a和7b也示出依据本发明的谐振器目标的进一步的实施例。

图8a-8c示出依据本发明的谐振器目标的三个实施例，其包括设置于谐振器之外的调谐器目标。

图9示出依据本发明的调谐器目标的又一实施例的例子。

图10a和10b示出与用于本发明的两个实施例的曲线相比较的、依据现有技术的调谐装置的调谐器位置和谐振器频率之间的关系的频率曲线。

具体实施方式

依据本发明的调谐装置用来获得对于来自关于谐振器频率f的所得到的变化Δf(z_i)的各种起始点z_i(i＝1，2，...)的调谐器位置的变化Δz的可调节的灵敏度。如图10a和10b所示，可以通过相对于调谐带宽[f_min；f_max]中的调谐器位置z_i的谐振器频率f的曲线的倾斜角表示灵敏度s及其与调谐器位置z_i的相关性，也就是 $s=\frac{\mathrm{df}}{\mathrm{dz}}\left(z\right){|}_{z=z_i}.$

本发明的说明主要涉及一种用于TE_01δ模式或其修改的调谐装置。然而，对存在于装置中的其它模式也仍然可以应用本发明的原理。

通过几种方案可以实现本发明的优选实施例，所述方案用来在选择的频率范围中获得近似线性的相关性，即沿着位移的轴的调谐器位置的变化Δz和对应的频率变化Δf之间的调谐带宽[f_min；f_max]范围中的近似恒定的灵敏度。图10a中的曲线102说明其中在整个可调谐频率范围上将获得所述线性相关性的例子，而图10b中的曲线103涉及其中选择性地增大所述灵敏度以用于对应于调谐带宽范围中的不同频率范围Δf的调谐器位置的情况。

如通过图10a和10b中的第一频率曲线101所示，依据现有技术的调谐装置对于对应于调谐器位置的谐振器频率的频率变化Δf(z_i)具有低的灵敏度，所述调谐器位置例如是z₁，其接近于z＝z_min，也就是调谐器的主要部分仍然被插入在谐振器中。然而，对于对应于调谐器位置例如z₂的谐振器频率，其中已经从所述谐振器部分地移走调谐器，也就是对z的较大值，该敏感度相对变得高得多。因此，依据本发明的优选实施例的基本形式是一种调谐器或谐振器，其中当例如调谐器的一部分已经从所述腔突出时，调谐器位移在初始相位中引起比在随后相位中的总的介电性能的更快地减小。这可以通过包括沿着z轴的体积和/或介电常数的不均匀分布的调谐器或谐振器来获得。因此，如由频率曲线101所示，通过沿着调谐器位移的轴的调谐器和/或谐振器的介电性能的不均匀分布可以均衡调谐器位移Δz和谐振器频率的变化Δf(z_i)之间关系的非线性。

图3a示出依据本发明的调谐器的一般实施例的例子。可以假定在合适的三维主体(body)31中实现该调谐器，优选以关于它的纵向z轴33对称的形式，例如包括圆形、梯形、椭圆形、方形或形状不规则的其它横截面。依据本发明的基本思想，通过包括沿着调谐器位移的轴的介电性能的不均匀分布的调谐器可以均衡响应于相对于谐振器主体的调谐器位移的非线性频率变化。通过将所述主体31再分成任意数量的段311-314、其每一段包括一定的介电性能来形成这种谐振器目标，所述介电性能是通过改变所述段的体积和/或介电常数ε_r获得的。这种调谐器的介电性能包括可以借助有效介电常数的概念来说明的多个段，所述有效介电常数表示各种调谐器部分的有效介电常数，例如在调谐器位移的方向上，所述部分由包括不同介电常数的一个或多个段组成。调谐器部分的增大的有效介电常数因此引起对频率变化的增大的灵敏度，而调谐器部分的相对较低的有效介电常数引起相应调谐器位置中频率灵敏度的减小。

通过可以在一组三维函数f_s(x，y，z)帮助下说明的表面来限定各种调谐器段。在此的这种函数表示水平表面321和垂直表面322a、322b。此外，通过用于介电常数的分布ε_r(x，y，z)的函数可以进一步说明每一段311-314。一个段可以例如由具有均一的介电常数的材料构成，或包括朝该段中的一定方向所述介电常数的增大或减小。特别可能的是，某些段313、314是填充空气的，也就是ε_r≈1。在此为了简化起见，用于构造段的材料的特征在于它的复相对介电常数的实部ε_r。但一般而言，材料性能的特征在于复介电常数ε_c＝ε′-jε″，其中ε′＝ε_r*ε₀，ε″＝σ/ω，σ是材料电导率，以及ω是角频率。该说明允许当σ/ωε′＜＜1时将材料分类为近似理想或好的电介质，或当σ/ωε′＞＞1是有效的时将材料分类为好的导体。然而，在某些情况下，可以用认为近似理想或好的导体的材料构造一个或几个段，也就是用于仅存在虚部ε_c的材料，即ε″＝σ/ω，并且这些材料通常的特征在于在某一频率处的材料电导率σ的值。

在一些情况中，相比于用于这种应用的直角x、y、z坐标系统，在其它坐标系统中可以更容易地表示用来描述在段中的段表面f_s(x，y，z)和介电常数的分布ε_r(x，y，z)的函数，例如柱面坐标系统。

在图3a中示出的例子示出一种调谐器31，其关于确定的z轴对称，并由具有圆柱形、圆锥形或环形的段构成。该调谐器由两部分构成，其每一部分依次被再分成两个段。通过平面表面321将所述段水平再分，并通过用于上部调谐器部分的包括长度为l₁和直径为d₁的圆柱表面的表面322a以及用于下部调谐器部分的长度为l₂和可变直径为d(z)的锥形表面322b将所述段垂直再分。因此上部调谐器部分包括具有第一介电常数ε_r1的材料的内部调谐器段311和环形外部调谐器段313，所述环形外部调谐器段在该例子中同心围绕所述内部调谐器段，并由具有介电常数ε_r2的材料如空气组成。相应地，下部调谐器部分包括具有介电常数ε_r3的材料的锥形内部调谐器段312和具有介电常数ε_r4的围绕的外部调谐器段314，例如空气。

图3b示出依据本发明的谐振器的一般实施例的类似方法。对应于依据图3a的调谐器，谐振器被认为是由合适数量的段341-344组成的标准部件，其特征在于它们的几何结构，例如直径、厚度和长度，以及应用于所述段的材料的介电常数的分布ε_r(x，y，z)。至于调谐器目标，通过表示段的水平表面351和垂直表面352a、352b的三维函数f_s(x，y，z)的组的帮助来限定段，从而可以通过介电常数的分布函数ε_r(x，y，z)进一步说明每个段。

例如，用具有圆柱形或环形的段341-344构造在图3b中示出的谐振器。通过平面表面351水平分离所述段，并通过具有用于上部调谐器部分的长度为l₁和直径为d₁的圆柱表面的表面352a以及用于下部调谐器部分的长度为l₂和直径为d₂的圆柱表面352b垂直分离所述段。因此，上部调谐器部分包括具有第一介电常数ε_r1的材料的内部段341和具有第二介电常数ε_r2的材料的外部谐振器段343。当假定其中将调谐器插入谐振器腔的调谐装置时，内部谐振器段341的至少一个是填充空气的，也就是ε_r1≈1。对于其中通过设置于谐振器主体外部的调谐器执行调谐的实施例，可将所述段填满其它合适的介电材料，也就是ε_r1＞1。相应地，对于需要贯穿整个谐振器主体的腔的实施例，下部谐振器部分包括介电常数ε_r3和ε_r4的两个段，从而使内部谐振器段可以是填充空气的，也就是ε_r3≈1。

在本发明的范围内，尽管可以设计具有任意数量的段以获得材料中任何理想形状和介电常数的分布的调谐器和/或谐振器。然而，对于一般依据本发明的调谐器，必须以下面的方式设计沿着调谐器位移的轴的几何轮廓或介电常数ε_r的分布：包括最大有效介电常数的调谐器部分是首先从谐振器突出出来的部分，或位于相对于谐振器主体更远的部分。相应地，对于谐振器，必须以下面的方式设计沿着调谐器位移的轴的几何轮廓或介电常数的分布：调谐器首先从包括最大有效介电常数的谐振器部分突出出来。

因此，在图3a和3b中示出的两个一般实施例说明了关于涉及它们的几何形状或所应用的材料的介电性能的调谐器或谐振器的传统的圆柱结构的修改或这些修改的组合。因此，几何形状的变化意味着调谐器或谐振器包括填充介电材料的段以及包括具有较低的相对介电常数如空气ε_r≈1的材料的段。介电材料的改变导致拥有至少两个具有不同的相对介电常数的部分的调谐器或谐振器装置。其它实施例可以应用几何形状和介电常数二者的改变。此外，也可以实现同时应用全部建议的修改的调谐装置。

依据本发明的第一实施例的调谐装置涉及一种被插入谐振器42的腔并用具有介电常数ε_r1的材料的段或填充空气的段构造的圆柱形调谐器41，所述填充空气的段即包括ε_r2≈1的段。如图4a-4c中所述，通过段边界的几何轮廓可以区别所述第一实施例的各种替代。依据第一实施例，如图4a所示，谐振器腔中的介电常数的不均匀分布取决于调谐器41的介电材料的不均匀分布。相比于包括由调谐器材料组成的段412a和空气填充的段412b的下部调谐器部分，上部调谐器部分411每单位长度包括较高数量的调谐器材料，因此每体积单位包括较高的有效介电常数。当调谐器41从第一位置突出时，所述第一位置对应于谐振器腔中调谐器的最大插入，在正z轴方向上的所述腔之外，只要上部调谐器部分411突出，从谐振器腔中调谐器材料的减少就是近似较高的，但是对于其中仅突出包括空气填充段412b的下部调谐器部分的位置相对较低。因此，开始时对频率改变的灵敏度是相对较高的，而在引起上面提到的灵敏度的均衡的调谐器移动的结束时是较低的。对于在图4a中示出的实施例，已经证明有益的是选择在0.4GHz和3GHz之间的典型的调谐频率范围以及用于该频带的典型谐振器，其中圆柱形调谐器的直径的比率d₁/d₂近似在1.1和1.6之间的范围中以及对应的调谐器段的长度的比率l₁/l₂近似在0.2至0.4之间的范围中。

依据第一实施例的另一替代，如图4b所示，固态圆柱形段412a可被环形段422b所替代，以使在所述环形调谐器段422b中呈现空气填充段422a。在图4a和4b中的两个替代实施例对于下部调谐器部分应用直径为d₂和长度为l₂的的圆柱形边界面。另一替代实施例是在图4a和4b中示出的实施例的组合，其中下部部分由具有位于环形段之内和之外的两个空气段的环形段构成。

在其它的情况中，如图4c所示，另一合适的三维表面可再划分该调谐器段，例如以获得下部调谐器部分的内部段432a的圆锥状形式。

图5a示出获得谐振器腔中的介电常数的不均匀分布的本发明的另一实施例，通过具有两个或者多个段511、512的调谐器51实现所述谐振器腔中的介电常数的不均匀分布，所述每个段由具有不同的介电常数ε_r1和ε_r2的材料构成，或其特征在于所述介电常数的分布函数ε_r(x，y，z)。通过一般可以由三维函数f_s(x，y，z)描述的表面513来分离调谐器段。从在正z轴方向上的谐振器腔突出的上部调谐器段511的有效介电常数必须高于下部调谐器段512的有效介电常数。因此通过选择介电常数而不是几何尺寸来获得沿着z轴的不均匀分布。对每个段的介电常数的分布可以是恒定的，或者如图5b和5c所示的通过ε_r的三维分布函数的帮助来描述。图5b说明对于xy平面的确定半径r_z的调谐器段的可能的分布，也就是用于对z的恒定值，其中相比较于外部段的部分，介电常数在调谐器段的中心部分较高。图5c说明用于对xy平面中的确定位置r_z的z轴方向上的介电常数的对应曲线，其示出了在调谐器位移的方向上的介电常数值的增大。

对于由具有ε_r1和ε_r2的恒定值的两个段构成并假定圆柱形调谐器的实施例，如图5a所示，其将应用在0.4GHz和3GHz之间的典型的调谐频率范围，并应用用于该频带的典型的谐振器结构，将介电常数的值ε_r1典型地选择为介电常数ε_r2的值的近似三倍，也就是ε_r1/ε_r2≈3，同时从近似0.2到0.4之间的范围中选择对应的调谐器段的长度的比率l₁/l₂。

在图4a-4c和图5a中给出的实施例通过应用沿着z轴的介电材料的不均匀分布或沿着z轴的介电常数的不均匀分布获得有效介电常数的不均匀分布。然而，也可以直接在一个调谐器中应用介电材料和介电常数二者的不均匀分布。这导致如在图6a-6c中示出的依据本发明的调谐器的其它可能的实现，其组合了在图4a-4c和图5a中示出的实施例的特性。

在某些情况下，上述的调谐器实施例可以拥有沿着z轴的优选地圆柱形的腔，优选在调谐器的中央。然后需要对调谐器的尺寸进行小的修改，以补偿腔中材料的缺乏，但是调谐器实施例的主要特征仍是有效的。

两个其它可以想到的实施例通过如图7a和7b示出的谐振器主体72的相应修改来实现本发明的基本思想。在此，调谐器71组成例如圆柱形主体，或如上所述插入谐振器72中的调谐器。当将所述调谐器71完全插入谐振器腔中，并从该位置从所述腔突出出来时，只要在第一谐振器段722a、722b之间定位调谐器71，对频率改变的灵敏度就相对较高，所述第一谐振器段722a、722b包括沿着调谐器位移的轴的每单位长度较高的谐振器体积和/或由较高的介电常数ε_r2的材料构成，而当调谐器71从谐振器腔进一步突出出来，并在由介电常数ε_r1的材料构成的第二谐振器段721a、721b中定位该调谐器71时，所述灵敏度就相对较低。如上所示，通过改变谐振器腔的几何尺寸或通过应用包括不同介电常数ε_r的介电材料，可以获得沿着z轴的不均匀分布。如图7a所示的实施例涉及一种谐振器腔，其包括具有较狭窄直径d₂的第一段722a，以便增大每单位长度介电材料的量，并包括具有较大直径d₁的谐振器腔的第二段721a，从而使得在通过空气填充的空间73实现的图中存在不同介电常数的附加段。通过增加或去除在谐振器外部处或在谐振器内部和外部处的谐振器材料也可以获得谐振器部分的有效介电常数的改变。

关于在图7a中示出的实施例，并假定在0.4GHz和3GHz之间的典型的调谐频率范围和用于该频带的典型谐振器形式，可从在1.1和2.0之间的范围中选择对用于每个段的谐振器腔的直径的比率d₁/d₂，并可从1.5和4.5之间的范围中选择对于所述段的相应宽度的比率l₁/l₂。相应地，如在图7b中示出的替代涉及一种谐振器，其包括具有用于介电常数ε_r1的值的介电材料的第一段722b，所述用于介电常数ε_r1的值高于用于由第二介电材料构成的第二段721b的介电常数ε_r2的值。对于该实施例，假定在0.4GHz和3GHz之间的调谐频率范围以及用于该频带的典型谐振器形式，比率ε_r1/ε_r2≈2，以及可从在1.5和4.5之间的范围中选择用于所述段的对应长度的比率。

本发明的三个其它的实施例仍涉及一种如图8a和图8b所示设置于谐振器腔之外或如图8c所示部分插入的调谐部件81。如上所述，通过影响谐振器内部的电场，调谐器被用于微调谐振器的频率。在图8a和图8b示出的实施例中，调谐器81替代地影响谐振器外部的电场。当与在图10a中的曲线101比较时，尽管在这些情况中的频率曲线具有稍微不同的形状，但本发明的主要思想是有效的，并在下面对其进行说明。如上面已经提到的，调谐器位置的改变导致取决于调谐器的初始位置的谐振器频率的不同变化。为了使这种相关性更线性，调谐器81由两个或多个段构成，至少通过它们的几何尺寸和/或介电常数可以区分所述两个或多个段。在图8a中的例子示出调谐器81，其包括长度为l₁和直径为d₁的第一段811a，并包括长度为l₂和直径为d₂的第二段812a，直径d₂小于直径d₁。相应地，在图8b中的例子示出调谐器81，其包括确定长度为l₁的段811b，所述段由具有第一介电常数ε_r1的材料构成，该第一介电常数ε_r1高于长度为l₂的第二调谐器段812b的材料的介电常数ε_r2。相比较于具有质量和/或介电常数的均匀分布的调谐装置，包括沿着调谐器位移的轴的每单位长度的较小的调谐器体积或较低的介电常数的段812a、812b引起谐振器频率的相对较小的变化。因此，对于其中调谐器段812a、812b是有效的那些调谐器位置，对频率改变的灵敏度减小，这引起频率曲线的线性化。

在图8c中示出为在图8a和4a中给出的实施例的组合的调谐器实施例的变体。在这种情况中，调谐器影响谐振器腔内部和谐振器外部的场。调谐器由两个或多个段组成，所述段通过它们的几何尺寸和/或介电常数来区别。由具有介电常数ε_r1的材料构成的段812c具有比具有较大的直径d₁并由类似的材料或具有较高的介电常数ε_r2的材料构成的段811c小的直径d₂。在调谐器运动开始时将段812c插入谐振器腔中。至于在图8a和8b中示出的结构，该调谐器在运动开始时引起谐振器频率的较小的变化，并因此使频率曲线更加线性。

如上面所述的依据该实施例的本发明和它的替代集中于对于即在调谐带宽[f_min；f_max]范围中的每一个可能的调谐器位置z_i的调谐器位置Δz和对应的频率变化Δf(z_i)之间的线性相关性，也就是恒定的灵敏度。然而，对于某些情况，也可以想到具有对于仅在谐振器内部的调谐器位置的某个范围[z₃；z₃+Δz]中的调谐器频率包括较大斜率的近似线性频率曲线，例如，用于提供对用于该特定范围的频率改变的增大的灵敏度。在图10b中示出这种曲线103的例子。通过包括一个或多个段911的调谐器和/或谐振器获得所述曲线，通过它们的几何尺寸或所应用材料的介电常数ε_r区别所述段，并在它们对于理想的频率子范围Δf(z₃)成为有效的调谐器和/或谐振器的那些位置处设置所述段。如果将获得预期的非均匀性，例如通过在图9中为这种情况示出的调谐器91的修改，必须临近地(approximately)设置修改的调谐器段911，以使它对于调谐器位置的范围[z₃；z₃+Δz]从谐振器腔92中突出出来，该调谐器位置的范围[z₃；z₃+Δz]对应于为其将修改灵敏度的频率范围Δf(z₃)。调谐器通常由较大数量的这种不同的段构成，从而通过不同的调谐器比例或包括不同的介电常数ε_r的材料获得沿着z轴介电性能的不均匀性。相应地，如果通过谐振器修改获得期望的不均匀性，必须临近地设置修改的谐振器段，以使调谐器从用于对应于为其将修改灵敏度的频率范围的调谐器位置的范围的该段突出出来。

由于具有最大的质量和/或介电常数的段的事实，即通常每单位长度最大的有效介电常数是有效的，也就是对于所述调谐器位置从谐振器腔突出，所以通过增加对于用于接近z＝z_min的调谐器位置的频率改变Δf(z₁)的灵敏度，从用于依据现有技术的调谐装置的曲线101获得如在图10a中示出的频率曲线102。当与曲线101比较时，对于其中调谐器从谐振器突出出来的位置，也就是对于接近z＝z_min的位置，曲线102的灵敏度降低。

如图10b所示，对于频率曲线103，对于调谐器位置的特定范围[z₃；z₃+Δz]，对调谐器位置的变化Δz的灵敏度增大，这导致谐振器频率的相应改变Δf(z₃)，其高于通过依据由频率曲线101表示的现有技术的调谐装置可以获得的改变。

本发明不局限于在上面已经说明以及在附图中已经示出的实施例，而是可以在所附权利要求书的范围中对其进行修改。

Claims (7)

1、一种调谐装置，其用于根据相对于谐振器主体的调谐器位移来均衡在某一频率范围中的非线性频率变化，其特征在于

包括沿着调谐器位移的轴的有效介电常数的不均匀分布的调谐器(31)，由此通过将调谐器(31)再分成任意数量的段(311、312、313、314)来实现有效介电常数的所述不均匀分布，其中每个段通过它们的几何形状可以区别；

所述调谐器被再分成能通过介电常数ε_r的值和分布来区别的段。

2、依据权利要求1的调谐装置，有效调谐区域在谐振器的腔中。

3、依据权利要求1的调谐装置，有效调谐区域在谐振器的外部。

4、依据权利要求2的调谐装置，调谐器(41)包括两个圆柱形段(412a、412b)，所述段包括处于从1.1至1.6的范围中的段直径的比率d₁/d₂以及处于从0.2至0.4的范围中的段长度的相应比率1₁/1₂。

5、依据权利要求2的调谐装置，调谐器(51)包括具有恒定直径的两个段(511、512)，所述段包括处于从2.5至3.5的范围中的段的介电常数的值的比率ε_r1/ε_r2以及处于从0.2至0.4的范围中的段长度的相应比率1₁/1₂。

6、依据权利要求1或2所述的调谐装置，调谐器(41、51、71、81)配备有用于固定轴的腔。

7、依据权利要求6的调谐装置，设置调谐器位移的轴从中心通过谐振器的腔。

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