CN103296370A - 谐振腔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种谐振腔，包括内部为空腔的腔体和分别装在所述腔体两侧侧壁上且相向地水平伸入所述空腔内的输入端、输出端，还包括调谐杆和调节机构，所述调谐杆包括位于所述腔体内部的竖直段和连接在所述竖直段上且与之垂直的水平段，所述调节机构与所述水平段末端连接且穿过所述腔体侧壁而部分露在所述腔体外部，用以调节所述竖直段到所述空腔中心的距离。竖直段能够对腔体内部空间中的电场产生扰动，从而影响谐振频率；若竖直段一直延伸与腔盖连接从而与金属腔体形成闭合回路，就会在垂直于该闭合回路的面上产生磁场从而对腔体内部空间中的磁场产生扰动，也可以影响谐振频率，调节范围在十几到几十兆赫兹之间。

Description

谐振腔

技术领域

本发明涉及射频元器件领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。

背景技术

在微波射频器件中，腔体滤波器是很重要的一种器件。腔体滤波器是由几个微波谐振腔组成的，常用的谐振腔如图1所示，具有一个任意形状的由导电壁(或导磁壁)包围的腔体2、盖在腔体2上的腔盖1以及装在腔体2两侧侧壁上的输入端21和输出端(图中未示出)。通常，一个谐振腔具有固定的谐振频率，通常谐振腔体积越小，谐振频率越高。因此，一些谐振频率低的谐振腔，其体积比较大。

为了对已知频点的谐振腔进行调节，通常会在腔顶设置一调谐螺杆，通过调节其伸入谐振腔内的深度来调节谐振腔的频点。但这种调节方式通常伴随着损耗的增加。并且对于塞入介质的腔体，使用螺杆调节，并不能起到实际有效的降频效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，，针对现有技术的上述降频方式的缺陷，提供一种能够降频且降频量明显的谐振腔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种谐振腔，包括内部为空腔的腔体和分别装在所述腔体两侧侧壁上且相向地水平伸入所述空腔内的输入端、输出端，所述谐振腔还包括调谐杆和调节机构，所述调谐杆包括位于所述腔体内部的竖直段和连接在所述竖直段上且与之垂直的水平段，所述调节机构与所述水平段末端连接且穿过所述腔体侧壁而部分露在所述腔体外部，用以调节所述竖直段至所述空腔中心的距离。

在本发明所述的谐振腔中，所述腔体上设有水平的通孔，所述调节机构穿过所述通孔而与所述调谐杆的水平段连接。

在本发明所述的谐振腔中，所述通孔为阶梯孔，包括第一口径孔和与之共中心轴的第二口径孔，所述第二口径孔大于第一口径孔，且第一口径孔开设在所述腔体的内壁上。

在本发明所述的谐振腔中，所述调谐杆的水平段为外径与所述第一口径孔的内径相同的圆柱形，并穿过所述第一口径孔而与位于所述第二口径孔内的调节机构连接。

在本发明所述的谐振腔中，所述调节机构包括具有内螺纹通孔的滑块和与所述滑动块的内螺纹通孔适配的调节螺杆，所述调节螺杆一端旋拧装入所述滑块内，另一端伸入所述腔体外部。

在本发明所述的谐振腔中，所述滑块的外轮廓为方柱形，所述第二口径孔与所述滑块外轮廓适配、使得所述滑块能沿所述第二口径孔轴向移动而不转动的方柱形。

在本发明所述的谐振腔中，所述调节螺杆上套有与之配合的定位螺母。

在本发明所述的谐振腔中，所述谐振腔包括两个调谐杆和分别与每个调谐杆连接的调节机构，且所述两个调谐杆相向设置，二者的水平段共线且垂直于所述输入端、输出端的中心连线。

在本发明所述的谐振腔中，所述谐振腔还包括置于所述腔体内的谐振子，所述谐振子的高度与所述腔体的高度相当。

实施本发明的谐振腔，具有以下有益效果：竖直段能够对腔体内部空间中的电场产生扰动，从而影响谐振频率；若竖直段一直延伸与腔盖连接从而与金属腔体形成闭合回路，就会在垂直于该闭合回路的面上产生磁场从而对腔体内部空间中的磁场产生扰动，也可以影响谐振频率。根据不同频率的谐振腔，本发明的调谐杆和调节机构对频率的调节在十几到几十兆赫兹之间，调节效果明显。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本现有技术的谐振腔的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的谐振腔的半剖视图。

具体实施方式

本发明涉及一种谐振腔，如图2所示，包括腔体2、腔盖1、谐振子3、调谐杆4和调节机构。

腔体2内部具有一端开口的空腔，腔盖1通过螺栓等盖在空腔的开口端上而将空腔封闭成一密闭空间。输入端、输出端分别安装在腔体2的两侧侧壁上，且如图1所示地相向水平设置并伸入到空腔内。

如图2所示，谐振腔还包括调谐杆4和调节机构，调谐杆4成“L”形，包括相互垂直的竖直段和水平段，水平段连接与竖直段的末端且平行于输入端、输出端中轴线。当然，调谐杆4并不必然成“L”形，因为调谐杆4需要对空腔内的电场和磁场进行微扰，而电场和磁场是相互垂直的且在水平和竖直方向交替，因此调谐杆4只要是有两段相互垂直的金属杆、且一段在竖直方向、一段在水平方向即可，例如调谐杆4还可以是“T”形或者“十”字形、“干”字形、“王”字形等。

调节机构一端连在水平杆末端，另一端穿过腔体而伸出到腔体外部便于操作，用于调节竖直段到空腔中心的距离；当腔体内中间放置有谐振子，也可以认为是调节竖直段到谐振子之间的距离。

调节机构可以是与调谐杆4制作成一体的机构，例如调节机构为与水平段同轴连接的一段水平连杆，该水平连杆穿过腔体2一侧壁直接伸出到腔体2外，则直接推拉水平连杆即可调节竖直段在空腔内的相对位置；调节机构也可以是与调谐杆4可拆卸地连接的机构，例如图2所示。

图2所示的调节机构包括滑块5、调节螺杆6和定位螺母7以及垫片。其中，腔体2上设有水平的通孔，且通孔为阶梯孔，包括第一口径孔和与之共中心轴的第二口径孔，所述第二口径孔大于第一口径孔，且第一口径孔开设在所述腔，2的内壁上。第一口径孔为圆柱形孔，第二口径孔为方柱形。滑块5置于第二口径孔内，且具有与第二口径孔相配合的方柱形，使得滑块5能沿第二口径孔轴向移动而不转动。

调谐杆4的水平段成圆柱形，且其外径与第一口径孔的内径相同或略小于第一口径孔的内径，使得调谐杆4刚好穿过第一口径孔而与位于第二口径孔内的滑块5连接。滑块5具有内螺纹通孔，调谐杆4的水平段端部设有外螺纹，从而旋进滑块5的内螺纹通孔内与其一端连接。滑块5的另一端与调节螺杆6连接，调节螺杆6一端旋拧装入所述滑块5内，另一端伸入所述腔体2外部。

在使用时，安装好调节机构后，放入谐振子3，用螺栓装上腔盖1，测量谐振腔的谐振频率，当谐振频率与所需要的标准频率有偏差时，拉或推调节螺杆6，从而带动滑块5和调谐杆4水平移动，直到达到所需的标准频率为止。为了使调整后的调节机构定位，本实施例的调节螺杆上还套有与之配合的定位螺母7，定位螺母7与腔体外壁之间装有垫片。

为了使调谐更准确和均衡，本实施例的谐振腔设有两个调谐杆和分别与每个调谐杆连接的调节机构，且两个调谐杆相向设置，二者的水平段共线且垂直于所述输入端、输出端的中心连线。

采用本发明的调谐杆和调节机构，能够对谐振腔的谐振频率进行微调，尤其是谐振腔的TM模式。对于TM模式的谐振腔，其内腔中的谐振子的高度与内腔的高度相当，也即二者的高度差在内腔高度的十分之一以内。竖直段能够对腔体内部空间中的电场产生扰动，从而影响谐振频率；若竖直段一直延伸与腔盖1连接从而与金属腔体2形成闭合回路，就会在垂直于该闭合回路的面上产生磁场从而对腔体内部空间中的磁场产生扰动，也可以影响谐振频率。根据不同频率的谐振腔，本发明的调谐杆和调节机构对频率的调节在十几到几十兆赫兹之间，调节效果明显。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种谐振腔，包括内部为空腔的腔体和分别装在所述腔体两侧侧壁上且相向地水平伸入所述空腔内的输入端、输出端，其特征在于，所述谐振腔还包括调谐杆和调节机构，所述调谐杆包括位于所述腔体内部的竖直段和连接在所述竖直段上且与之垂直的水平段，所述调节机构与所述水平段末端连接且穿过所述腔体侧壁而部分露在所述腔体外部，用以调节所述竖直段至所述空腔中心的距离。

2.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述腔体上设有水平的通孔，所述调节机构穿过所述通孔而与所述调谐杆的水平段连接。

3.根据权利要求2所述的谐振腔，其特征在于，所述通孔为阶梯孔，包括第一口径孔和与之共中心轴的第二口径孔，所述第二口径孔大于第一口径孔，且第一口径孔开设在所述腔体的内壁上。

4.根据权利要求3所述的谐振腔，其特征在于，所述调谐杆的水平段为外径与所述第一口径孔的内径相同的圆柱形，并穿过所述第一口径孔而与位于所述第二口径孔内的调节机构连接。

5.根据权利要求4所述的谐振腔，其特征在于，所述调节机构包括具有内螺纹通孔的滑块和与所述滑动块的内螺纹通孔适配的调节螺杆，所述调节螺杆一端旋拧装入所述滑块内，另一端伸入所述腔体外部。

6.根据权利要求5所述的谐振腔，其特征在于，所述滑块的外轮廓为方柱形，所述第二口径孔与所述滑块外轮廓适配、使得所述滑块能沿所述第二口径孔轴向移动而不转动的方柱形。

7.根据权利要求6所述的谐振腔，其特征在于，所述调节螺杆上套有与之配合的定位螺母。

8.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述谐振腔包括两个调谐杆和分别与每个调谐杆连接的调节机构，且所述两个调谐杆相向设置，二者的水平段共线且垂直于所述输入端、输出端的中心连线。

9.根据权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述谐振腔还包括置于所述腔体内的谐振子，所述谐振子的高度与所述腔体的高度相当。

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