CN102447153B - 具有介电谐振器的微波滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有介电谐振器的微波滤波器，其具有纵轴Z，包括：由壁(10、14、15)界定的至少一个谐振腔(11)，壁由具有非零膨胀系数的材料制成；横向于轴Z安装在腔(11)内的介电谐振器(16)；用于根据温度补偿腔的至少一个谐振频率的机械设备，所述补偿设备包括：用于每种模式以及用于每个腔的至少一个旋转运动指部(20a)，所述运动指部通过枢轴连接(5)以固定深度穿入所述腔(11)；外部机械致动器(48a)，其平行于所述轴Z安装并且机械耦合至运动指部(20a)，外部机械致动器(48a)由热膨胀系数比滤波器的壁的材料的热膨胀系数至少低五倍的材料制成。

Description

具有介电谐振器的微波滤波器

技术领域

本发明涉及一种具有介电谐振器的微波滤波器。本发明应用于微波滤波领域，其中，滤波器包括至少一个介电谐振器，该介电谐振器不是温度补偿的或者是部分温度补偿的，本发明特别涉及信号滤波装置。

背景技术

具有介电谐振器的滤波器包括至少一个谐振腔，谐振腔中安装有介电谐振器和能够在滤波器的输入端引入RF能量并在滤波器的输出端获取RF能量的RF微波能量耦合装置。这种滤波器仅能在由调频装置进行调节的滤波器的谐振频率附近的较窄频带内被激发。

但是，谐振腔受到与热环境和耗散的RF功率有关的温度变化，从而引起热弹性源的尺寸变化并导致其谐振频率偏移。为了弥补这一重要缺陷，第一种方案包括使用由陶瓷类介电材料制成的介电谐振器，其由基底材料和一种或多种附加的温度补偿材料的混合物构成。这样，这些额外的材料引入显著的插入损耗，限制了其在大功率应用中进行信号滤波的使用，例如在Omux型输出复用器中的使用。

另一种方案包括使用由非温度补偿的介电材料制成的介电谐振器，该介电材料例如可以由陶瓷类基底材料(例如氧化铝)构成，基底材料不具有任何额外的补偿材料。在这种情况下，为了使滤波器能够克服与热环境和耗散的RF功率有关的温度变化，滤波器可以配备有能够动态控制腔的谐振频率的机械补偿装置。

用于滤波器的机械补偿装置有多种，例如在技术集的第一变化例中，有使用对端壁(被称为盖)进行变形的装置的设备，或者，在技术集的第二变化例中，有使用平移部件的设备，该平移部件穿过滤波器的壁并根据腔内的温度穿透或多或少的深度，以便控制并稳定谐振频率。但是，由于取自于第一技术变化例的补偿系统必须机械耦合到滤波器的盖，它们适用于具有横向输入/输出端的滤波器布局，不能应用于滤波器的输入端和输出端为轴向的具有介电谐振器的滤波器。此外，在第二技术变化例中，由于运动部件必须在位于滤波器体上的孔中滑动以便被按下或缩回，因此滑动所必须的活动空间的存在要求设置诸如RF屏障或导电柔性盒的内部设备，以便提供在功率性能损耗方面满足要求的RF性能水平，或者甚至克服任何电中断效应。

发明内容

因此，本发明的目的是提供针对以上各种限制的技术方案，以及提供一种具有介电谐振器的微波滤波器，包括机械补偿系统，所述机械补偿系统能够根据温度控制腔的谐振频率，其适用于滤波器的轴向布局，并且在滤波器的壁的水平不具有电中断。

为此，本发明涉及一种具有介电谐振器的微波滤波器，其具有纵轴Z，所述微波滤波器包括：

-根据至少一种模式和至少一个谐振频率的至少一个谐振腔，所述腔由至少一个纵向壁和横向壁界定，所述纵向壁和横向壁由具有非零膨胀系数的材料制成，

-横向于所述轴Z安装在所述腔内的介电谐振器，所述介电谐振器不是温度补偿的或者是部分温度补偿的，

-用于根据温度补偿腔的谐振频率的机械设备，

所述机械补偿设备包括：

-用于每种模式以及用于每个腔的至少一个旋转运动指部，所述运动指部设置有以固定深度穿入所述腔中的柱塞，所述柱塞与所述谐振器相隔距离D，所述距离D在环境温度下被限定并且是温度可变的，

-形成在所述纵向壁中的至少一个枢轴连接，所述柱塞通过所述枢轴连接穿入所述腔内，

-以及，外部机械致动器，所述外部机械致动器通过绕所述枢轴连接枢转的方式控制所述运动指部的转动，所述致动器由热膨胀系数比滤波器的壁的材料的热膨胀系数至少低五倍的材料制成，并且平行于所述轴Z安装在距离所述滤波器的纵向壁的非零高度H处，以及机械耦合至所述运动指部的外部的顶部件。

根据本发明的微波滤波器可以具有其他补充特征，这些补充特征可以单独和/或组合实施，特别是：

-有利地，所述运动指部的旋转角度是温度以及致动器的材料与滤波器的纵向壁的材料之间的热膨胀系数差的函数。

-所述运动指部可以具有倚靠在所述滤波器的纵向壁的局部减薄区上而安装的顶部件，所述局部减薄区形成用于所述运动指部的枢轴连接。

-所述运动指部可以具有倚靠在导电柔性插入件上而安装的顶部件，所述导电柔性插入件形成在所述滤波器的纵向壁中并连接到所述运动指部和所述纵向壁，所述插入件形成用于所述运动指部的枢轴连接。

-根据一个实施例，所述微波滤波器具有单个的谐振腔，所述外部机械致动器有利地在两个连接点处机械耦合至所述运动指部的外部的顶部件以及滤波器的壁之一。

-根据另一个实施例，所述滤波器具有沿所述纵轴Z重叠并且耦合在一起的至少两个谐振腔，两个介电谐振器分别安装在所述腔中，所述补偿设备具有平行于轴Z对齐的至少两个运动指部，每个运动指部设置有以固定深度分别穿入腔中的柱塞，所述柱塞与各自的介电谐振器分隔相同的距离D，有利地，所述外部机械致动器在两个连接点机械耦合至两个运动指部的外部的顶部件。

-根据另一个实施例，所述滤波器具有沿所述纵轴Z重叠并且耦合在一起的至少两个谐振腔，两个介电谐振器分别安装在所述腔中，所述补偿设备具有平行于轴Z对齐的至少两个运动指部，每个运动指部设置有以固定深度分别穿入腔中的柱塞，所述柱塞与各自的介电谐振器分隔相同的距离D，有利地，用于根据温度补偿频率变化的设备还包括额外的纵向部件，所述额外的纵向部件由热膨胀系数与所述滤波器的壁的材料相同的材料制成，所述额外的纵向部件平行于所述外部机械致动器安装并且固定至所述两个运动指部的外部的顶部件，所述外部机械致动器固定至所述滤波器的壁之一，所述致动器和所述额外的纵向部件在单一的局部固定点机械耦合在一起。

-有利地，所述局部固定点具有可调的纵向位置。

-有利地，所述外部机械致动器固定至所述滤波器的横向壁之一。

-有利地，所述滤波器包括高度H调节系统，所述高度H调节系统能够调节所述柱塞的温度可变旋转角，从而调节补偿。

-根据另一个实施例，所述滤波器具有用于每个谐振腔的至少两个运动指部，所述两个运动指部成角度地穿过所述滤波器的纵向壁而分布，所述微波滤波器还可以具有设置在所述谐振腔中的耦合至插入相同的谐振腔中的运动指部的柱塞的至少一个插入物。

-所述运动指部可以是单件部件，或者具有两个不同的金属部件，或者具有分别由金属和介电材料构成的两个不同部件。

附图说明

在以下参考附图仅以说明性和非限制性实例的方式给出的描述中，本发明的其他特征和优点将清楚显现，在附图中：

-图1是根据本发明的第一实施例的示例性微波滤波器的纵向截面图，其具有包括位于静止状态的示例性机械温度补偿设备的介电谐振器；

-图2显示根据本发明的当温度升高时的图1的滤波器；

-图3显示根据本发明的当温度降低时的图1的滤波器；

-图4和图5是根据本发明的第一实施例的示例性微波滤波器的纵向截面图，其具有包括分别位于静止状态和操作状态的示例性机械温度补偿设备的介电谐振器；

-图6是根据本发明的第一实施例的示例性的配备有机械温度补偿设备的双模式微波滤波器的横向截面图；

-图7是根据本发明的第一实施例的示例性的包括具有圆形端部件的柱塞的双模式微波滤波器的横向截面图；

-图8和图9是根据本发明的图6和图7的微波滤波器的两个透视图；

-图10和图11是根据本发明的变化实施例的示例性的配备有机械温度补偿系统的单腔滤波器的横向截面图和侧面图；

-图12是根据本发明的第二实施例的示例性的具有介电谐振器的微波滤波器的纵向截面图，其包括位于静止状态的示例性机械温度补偿设备；

-图13是图10的微波滤波器的透视图，显示根据本发明的安装在滤波器上的补偿设备；

-图14是图10的微波滤波器的透视图，以分解形式显示根据本发明的补偿设备的各个部件；

-图15a和图15b分别解释根据本发明，在静止状态下以及当温度升高时，对于分离致动器的两个部件的固定点Z1和Z2的距离的第一值，图12的滤波器的补偿设备的操作；

-图16a和图16b分别解释根据本发明，在静止状态下以及当温度升高时，对于分离致动器的两个部件的固定点Z1和Z2的距离的第二值，图12的滤波器的补偿设备的操作；

-图17是根据本发明的图10的滤波器的变化实施例的纵向截面图，其中补偿设备具有用于每个腔的至少两个柱塞和耦合插入到同一个腔内的所有柱塞的运动指部的插入件；

-图18是根据本发明的当温度升高时的图17的滤波器的纵向截面图；

-图19是根据本发明的图17的滤波器的横向截面图。

具体实施方式

在各个附图中示意性表示的滤波器具有一个或多个外周纵向壁10，所述外周纵向壁10具有绕纵轴Z限定的几何形状，通过例如圆柱形、矩形、正方形或椭圆形截面形成波导，并界定至少一个谐振腔，所述滤波器还具有分别包括作为微波信号的轴向输入端和轴向输出端的两个相对的横向端壁14和15。滤波器的纵向壁和横向壁由诸如铝的金属材料制成。作为非限制性的实例，在图1至7中显示两个谐振腔11、12，两个谐振腔11、12沿着纵轴Z重叠，并通过可变光圈(irisdiaphragm)43耦合在一起。每个谐振腔11、12具有介电谐振器16、17，介电谐振器16、17可以具有任何形状。作为非限制性的实例，如各图中所示，介电谐振器16、17可以利用“板”技术来制造，并且具有两个互相平行的平面，所述两个平面被由横向壁界定的介电厚度分隔。在这种情况下，每个介电谐振器16、17例如可以横向于轴Z放置，基本上位于两个腔11、12的中间，并且连接到滤波器的纵向壁10，从而每个谐振器电耦合到滤波器的壁。每个谐振器与滤波器的壁的电耦合例如可以通过与滤波器的纵向壁10的机械以及电接触来实现。滤波器还具有至少一个用于补偿滤波器的谐振频率的机械设备，其包括至少一个用于每种操作模式和用于每个腔的旋转运动指部和耦合到该运动指部的外部机械致动器。运动指部安装在滤波器的纵向壁10中并穿入腔内。在图1的第一示例性实施例中，机械谐振频率补偿设备具有分别用于腔11和12的两个运动指部20a和21a，两个运动指部20a和21a平行于轴Z对齐并耦合在一起，每个运动指部具有位于外部的顶部件23、24和底部件25、26，底部件25、26被称为柱塞，其基本上垂直穿过滤波器的纵向壁10并且分别以预定的固定深度穿入滤波器的一个腔内。在静止状态下，柱塞25、26分别位于相同的相对位置，与各个谐振器16、17保持相同的距离D，距离D对应于环境温度下的距离。每个运动指部的顶部件23、24例如可以倚靠在滤波器的纵向壁10上来安装。运动指部可以由与滤波器的壁相同或不同的材料以金属单件部件制成，或者以两个不同部件制成。在运动指部具有两个不同部件的情况下，其底部件25、26可以由与顶部件相同或不同的介电材料或金属材料制成。两个运动指部的金属顶部件23、24以固定方式连接到相同的外部致动器48a，致动器48a由热膨胀系数CTE很低的材料制成，例如比滤波器的纵向壁10的材料的热膨胀系数至少低五倍，优选地至少低十倍。作为非限制性的实例，致动器48a例如可以由因瓦合金(Invar，注册商标)材料制成，滤波器的纵向壁10的材料可以是铝。每个运动指部例如可以具有两个旋转对称的(例如圆柱形的)同轴部件，两个同轴部件分别形成内部件和外部件，本身穿入腔内的内部件的直径小于连接到外部致动器48a和滤波器的纵向壁10的外部件。在运动指部20a、21a穿过滤波器的纵向壁10的点处，壁10可以具有局部减薄区29、30，所述局部减薄区形成可以在运动指部20a、21a和各自的腔11、12之间相连的水平处被变形的柔性金属膜。所述局部减薄区形成运动指部的外部件搁置于其上的桥台，并为运动指部形成枢轴连接。减薄区可由形成在滤波器的纵向壁中的连接到运动指部和腔壁的未显示的导电柔性插入物代替，则插入物提供枢轴连接功能和至腔内的电连接。

由于两个腔11、12耦合在一起，它们需要具有相似的性能并在相同的谐振频率下操作。例如，如图4至9所示，该谐振频率在环境温度下通过穿过滤波器的壁并穿入每个腔11、12的一组螺钉31精确地设定。在操作中，滤波器的壁的尺寸随温度变化，导致滤波器的腔的谐振频率变化。当滤波器的温度改变时，为了稳定每个腔的谐振频率的值，机械补偿设备以相同的值动态修改距离D，所述距离D分离每个运动指部的柱塞的端部27、28和位于相应的腔11、12中的谐振器16、17。每个运动指部20a、21a的外部件23、24保持固定于滤波器的纵向壁10的局部减薄区29、30上的桥台中，这保证滤波器的壁的永久性电连续(electrical continuity)。通过致动器材料与滤波器壁材料以及运动指部的外部件材料之间存在的热膨胀系数的差异来获得距离D的修改。通过该差异的作用，外部致动器通过温度在柱塞上引入垂直于柱塞的轴线的机械力，这导致两个柱塞同时枢转，枢转的方式是绕在该枢转的作用下变形的位于壁10的局部减薄区29、30的水平的两个枢轴连接5、6转动。图2和3分别示意性地显示了当腔内的温度升高和降低时机械补偿设备的操作。

在图1至7显示的实施例中，外部致动器48a是靠近滤波器的纵向壁10纵向设置的纵向部件，其相对于滤波器的壁10的减薄区29、30具有非零高度H，并且平行于滤波器的轴Z。外部致动器48a在位于高度H并且分开距离L的两个连接点34、35处机械耦合至两个不同的运动指部20a，21a。高度H可以通过任何适当的方式来设定，例如通过一组垫片32、33，这些垫片例如可以由可剥离材料制成，从而能够精细地设定高度H。还可以通过其他系统(例如一组与螺母相连的螺钉)来实行高度H的设定。

由于滤波器的壁是金属的，当温度升高时其尺寸膨胀。由于外部致动器48a由热膨胀系数比滤波器的壁的热膨胀系数低得多的材料制成，其对于温度基本上是稳定的，分离两个连接点34、35的距离L基本上保持固定。因此在滤波器的壁的膨胀作用下，致动器48a将运动指部的外部件保持在高度H处的其连接点34、35的水平，并防止位于连接点34、35的水平处的该外部件随滤波器的壁运动。这样，安装为倚靠在滤波器的壁的减薄区上的每个柱塞25、26绕其各自的枢转连接5、6枢转，并通过使滤波器的壁的减薄区29、30变形而倾斜。在图2的实施例中，柱塞绕其各自的枢轴连接5、6的转动式枢转及其倾斜是在彼此相对的方向上对称进行的，并具有使柱塞的指部的端部远离各自的谐振器的作用，每个谐振器与每个柱塞25、26的端部27、28之间的距离D1大于静止时的距离D。柱塞的转动角的最大幅度与高度H部分相关。当高度H增大时，柱塞的转动角的最大幅度减小，导致可能的补偿减小。因此在本发明的第一实施例中，高度H的设定是设定根据温度的频率变化的补偿的一种方式。

如图3中示意性的显示，在温度降低的相反情况下，腔壁的尺寸减小，柱塞绕其各自的枢轴连接5、6的转动式枢转是在彼此相对的方向上对称进行的，但是具有使每个运动指部的柱塞的端部靠近各自的谐振器的作用，每个谐振器与每个柱塞25、26的端部27、28之间的距离D2小于静止时的距离D。柱塞端部远离或者靠近各自的谐振器的距离大约为几毫米，从而能够动态控制每个腔的谐振频率。由于补偿设备是对称的，而且两个柱塞对称操作，因此对于每个腔而言，根据温度的频率变化的补偿是相同的，从而两个腔11、12能够在相同的谐振频率下操作。

温度补偿系统包括用于每种操作模式以及用于每个腔的至少一个柱塞。当单个柱塞的最大转动幅度不足以及不能获得理想的频率补偿效果时，需要为每个腔设置多个柱塞。在图4和5中，滤波器的温度补偿系统为每个腔设置两个柱塞。这两个柱塞与同一个腔相连，以沿直径相对的方式彼此成角度间隔，并且以相同的操作模式动作，从而能够分配补偿效果。分别与两个不同的运动指部20a、20b以及21a、21b相连的两个柱塞25a、25b以及26a、26b分别埋入滤波器的同一个腔11以及12。第一腔11的每个柱塞25a、25b通过各自的致动器48a，48b成直线耦合至第二腔12的相应柱塞26a，26b。这样，通过每个腔设置两个柱塞，可能的补偿比每个腔设置单个柱塞大两倍。

参考图6至9，补偿系统的每个腔具有四个运动指部。四个运动指部20a、20b、20c、20d以规律的方式成角度地穿过滤波器的纵向壁10而分布。形成腔11中的柱塞的每个运动指部的内部件25位于板谐振器16的表面前方。所示的腔11是双模式的，每种操作模式都调谐到相同的频率。对应于运动指部20a、20c的柱塞25a、25b以沿直径相对的方式设置，并且作用在相同的第一模式下。对应于运动指部20c、20d的柱塞25c、25d相对于柱塞20a、20b以90°设置，并作用在相同的第二模式下。

当腔在两种不同模式下操作时，如图6至9所示，需要为两种操作模式补偿温度漂移。为此，每个运动指部20a、20b、20c、20d被固定在相应运动指部的外部件23上的高度H处的外部致动器48a、48b、48c、48d以枢转的方式致动。

每个柱塞25a、25b、25c、25d的端部27可以具有不同的形状和尺寸，可以调节该形状以便最优地作用于存在于滤波器的腔内的电场以及优化频率补偿。在介电谐振器中的电场最大时，柱塞朝介电谐振器的转动导致电场增强，这导致腔的谐振频率降低。相反，柱塞在反向于谐振器的方向上的转动增大谐振频率。频率偏移不仅取决于柱塞的长度，还取决于其形状，可以根据电磁场分布图优化其形状，以便以较小的精力、更少的部件和较低的损耗获得理想的效果。

作为非限制性的实例，在图6中，每个柱塞的端部27具有直的形状，而在图7中，每个柱塞的端部包括圆形端部件36。端部件36还可以是圆柱形的，或者具有圆形、正方形或矩形叶板(paddle)。

在图10和11所示的示例性实施例中，滤波器具有单个谐振腔和具有埋入腔内的至少一个运动指部20a的补偿系统。在这种情况下，由于腔是唯一的，补偿系统不具有通过补偿系统的外部致动器48a连接在一起的多个对齐的运动指部。在位于高度H、间隔距离L的两个连接点34、39处，外部致动器机械耦合在运动指部20a的外顶部件23和滤波器的壁10、14、15之一，优选地耦合在滤波器的横向端壁14、15之一。

在图12至14所示的示例性实施例中，滤波器具有沿纵轴Z重叠的三个谐振腔11、12、13。三个谐振腔11、12、13通过耦合可变光圈43、44耦合到一起。每个谐振腔分别具有横向于轴Z放置的介电谐振器16、17、18，所述介电谐振器基本上分别位于三个腔11、12、13的中间，并且连接到滤波器的纵向壁10，从而每个谐振器电耦合到滤波器的壁。滤波器具有根据本发明的第二实施例的用于根据温度补偿频率变化的设备。该补偿设备具有用于每个腔的至少一个运动指部20a、21a、22a，运动指部20a耦合至靠近滤波器的纵向壁10的平行于纵轴Z设置的外部致动器48a。当滤波器具有多个谐振腔并且补偿设备具有用于每个腔的单个柱塞时，用于不同腔的柱塞通过同一外部致动器而在一条直线上被耦合在一起。在图12至14中，滤波器具有分别用于三个腔的每一个的三个运动指部20a、21a、22a，其通过第一外部致动器48a在一条直线上被耦合在一起，三个额外的运动指部20b、21b、22b通过第二外部致动器48b在一条直线上被耦合在一起。

如图14的示意图所示，根据本发明的第二实施例，用于根据温度补偿频率变化的设备还具有平行于每个致动器48a安装的额外的纵向部件50a。额外的部件50a由热膨胀系数与滤波器的壁相同的金属材料制成，所述部件50a机械固定至设置在平行于轴Z的同一条直线上的三个运动指部20a、21a、22a的顶部件。致动器48a由温度稳定材料制成，其热膨胀系数CTE显著低于滤波器的纵向壁10的材料的热膨胀系数，其例如由因瓦合金(Invar，注册商标)制成，并且安装在额外的纵向部件50a周围，从而额外的纵向部件50a的活动空间被容纳在致动器48a内。因此，沿滤波器的纵向壁10以及平行于轴Z，致动器48a和额外的纵向部件50a彼此套叠并形成纵向设置于滤波器外部的组件。

在固定点Z1，致动器48a通过第一固定设备55机械耦合至滤波器的壁10、14、15之一，优选地耦合至横向端壁14、15之一，并且通过额外的纵向部件50a机械耦合至对齐的运动指部20a、21a、22a。致动器48a和额外的纵向部件50a还在单一局部固定点Z2通过第二固定设备56被机械耦合在一起。局部固定点Z2具有可调的纵向位置，例如可以位于滤波器的两个纵向端壁14、15之间。因此，纵向部件50a仅在点Z2固定至运动指部和致动器48a。第一和第二固定设备55、56例如可以包括螺钉组件。三个运动指部20a、21a、22a的柱塞分别以相同的固定深度穿入滤波器的每个腔中。

在图15a、15b和16a、16b示意性地显示了补偿设备的操作，其中固定点Z1位于滤波器的横向端壁15上。在图15a和15b中，固定点Z2位于运动指部20a的水平。在图16a和16b中，固定点Z2位于运动指部21a的水平。在实践中，可以沿着额外部件50a预先限定固定点Z2的多个中间位置，例如通过沿着该部件分布的能够容纳螺钉56的螺纹孔。当温度升高时，滤波器的壁和额外的纵向部件50a膨胀，纵向壁10的长度La增大，而由温度稳定材料制成的致动器48a基本上不受温度变化的影响或受到很小的影响，从而保持固定长度Li。额外的纵向部件50a的位于两个固定点Z1和Z2之间的部分被防止其运动的致动器48a约束。在致动器48a和滤波器的壁之间的膨胀差异的作用下，运动指部绕其各自的枢转连接5、6、7倾斜，不同的枢转连接位于滤波器的纵向壁10的减薄区的水平，柱塞的外端部分别倚靠于减薄区上。每个运动指部的柱塞在相同的方向上倾斜相同的角度。分离两个固定点Z1和Z2的距离Z1-Z2确定每个柱塞的端部的移动距离Da、Db。

这样，在图15a中，距离Z1-Z2大于图16a中所示的距离Z1-Z2，在图15b中，每个运动指部的柱塞的端部的位移距离Da大于图16b中所示的每个柱塞的端部的位移距离Db。图16a和16b中显示的实施例能够通过调节Z2相对于Z1的位置来设置补偿，即对应于调节长度Li来设置补偿。

图17、18、19显示本发明的滤波器的变化实施例，其中补偿设备具有用于每个腔的至少两个柱塞，还具有耦合插入同一个腔内的所有柱塞的插入件。在图19中，四个运动指部20a、20b、20c、20d插入同一个腔内，连接四个运动指部的四个柱塞的插入件60为环形。当在温度作用下运动指部的柱塞倾斜时，插入件横向地平行于腔内放置的谐振器而移动。从而当温度变化时，插入件能够增大腔内移动的物质的体积，从而能够获得更大幅度的频率补偿。因此，当单独使用的柱塞的角位移不足时，插入件60能够增大柱塞产生的补偿幅度。插入件可以由介电材料或金属材料制成。优选地，插入件由于运动指部的柱塞相同的材料制成。

虽然已经结合特定实施例描述了本发明，但是显然本发明不限于所述的特定实施例，其包括落入本发明的框架内的所述装置的所有技术等效装置及其组合。

Claims (14)

1.一种具有介电谐振器的微波滤波器，所述微波滤波器具有纵轴Z，包括：

-根据至少一种模式和至少一个谐振频率的至少一个谐振腔(11)，所述腔由至少一个纵向壁(10)和横向壁(14、15)界定，所述纵向壁和横向壁由具有非零膨胀系数的材料制成，

-横向于所述轴Z安装在所述腔(11)内的介电谐振器(16)，所述介电谐振器不是温度补偿的或者是部分温度补偿的，

-用于根据温度补偿腔的谐振频率的机械设备，其特征在于，所述机械设备包括：

-用于每种模式以及用于每个腔的至少一个旋转运动指部(20a)，所述运动指部(20a)设置有以固定深度穿入所述腔(11)中的柱塞(25)，所述柱塞(25)与所述谐振器(16)相隔距离D，所述距离D在环境温度下被限定并且是随温度可变的，

-形成在所述纵向壁(10)中的至少一个枢轴连接(5)，所述柱塞(25)通过所述枢轴连接(5)穿入所述腔(11)内，

-以及，外部机械致动器(48a)，所述外部机械致动器(48a)通过绕所述枢轴连接(5)枢转的方式控制所述运动指部(20a)的转动，所述致动器(48a)由热膨胀系数比滤波器的壁的材料的热膨胀系数至少低五倍的材料制成，并且平行于所述轴Z安装在距离所述滤波器的纵向壁(10)的非零高度H处，以及机械耦合至所述运动指部(20a)的外部的顶部件(23)。

2.根据权利要求1所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述运动指部(20a)的旋转角度是温度以及致动器(48a)的材料与滤波器的纵向壁(10)的材料之间的热膨胀系数差的函数。

3.根据权利要求2所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述运动指部(20a)具有倚靠在所述滤波器的纵向壁(10)的局部减薄区(29)上而安装的顶部件(23)，所述局部减薄区形成用于所述运动指部(20a)的枢轴连接(5)。

4.根据权利要求2所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述运动指部(20a)具有倚靠在导电柔性插入件上而安装的顶部件(23)，所述导电柔性插入件形成在所述滤波器的纵向壁(10)中并连接到所述运动指部(20a)和所述纵向壁(10)，所述插入件形成用于所述运动指部(20a)的枢轴连接(5)。

5.根据权利要求3或4所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述微波滤波器具有单个的谐振腔(11)，所述外部机械致动器(48a)在两个连接点(34、39)处机械耦合至所述运动指部(20a)的外部的顶部件(23)以及滤波器的壁(10、14、15)中的一个壁。

6.根据权利要求3或4所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述微波滤波器具有沿所述纵轴Z重叠并且耦合在一起的至少两个谐振腔(11、12)，两个介电谐振器(16、17)分别安装在所述腔(11、12)中，所述机械设备具有平行于轴Z对齐的至少两个运动指部(20a，20b)，每个运动指部(20、21a)设置有以固定深度分别穿入腔(11、12)中的柱塞(25、26)，所述柱塞(25、26)与各自的介电谐振器(16、17)分隔相同的距离D，所述外部机械致动器(48a)在两个连接点(34、35)机械耦合至两个运动指部(20a，21a)的外部的顶部件(23、24)。

7.根据权利要求3或4所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述微波滤波器具有沿所述纵轴Z重叠并且耦合在一起的至少两个谐振腔(11、12)，两个介电谐振器(16、17)分别安装在所述腔(11、12)中，所述机械设备具有平行于轴Z对齐的至少两个运动指部(20a、20b)，每个运动指部(20a、21a)设置有以固定深度分别穿入腔(11、12)中的柱塞(25、26)，所述柱塞(25、26)与各自的介电谐振器(16、17)分隔相同的距离D，用于根据温度补偿频率变化的设备还包括额外的纵向部件(50a)，所述额外的纵向部件(50a)由热膨胀系数与所述滤波器的壁(10、14、15)的材料相同的材料制成，所述额外的纵向部件(50a)平行于所述外部机械致动器(48a)安装并且固定至所述两个运动指部(20a、20b)的外部的顶部件(23、24)，所述外部机械致动器(48a)固定至所述滤波器的壁(10、14、15)中的一个壁，所述致动器(48a)和所述额外的纵向部件(50a)在单一的局部固定点(Z2)机械耦合在一起。

8.根据权利要求6所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述局部固定点(Z2)具有可调的纵向位置。

9.根据权利要求6所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述外部机械致动器(48a)固定至所述滤波器的横向壁(14、15)中的一个横向壁。

10.根据权利要求1所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述微波滤波器包括高度H调节系统(32、33)，所述高度H调节系统能够调节所述柱塞的温度可变旋转角，从而调节补偿。

11.根据权利要求1所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述微波滤波器具有用于每个谐振腔(11)的至少两个运动指部(20a、20b)，所述两个运动指部(20a、20b)成角度地穿过所述滤波器的纵向壁(10)而分布，所述微波滤波器还具有设置在所述谐振腔(11)中的耦合至插入相同的谐振腔(11)中的运动指部(20a、20b)的柱塞的至少一个插入物(60)。

12.根据权利要求1所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述运动指部是单件部件。

13.根据权利要求1所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述运动指部(20a)具有由相同材料或不同材料构成的两个不同的金属部件。

14.根据权利要求1所述的具有介电谐振器的微波滤波器，其特征在于，所述运动指部具有分别由金属和介电材料构成的两个不同部件。