CN103311636B - 一种谐振腔调谐结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种谐振腔调谐结构，包括至少一个金属空腔、金属柱、从金属空腔外部伸入金属空腔内部的支撑体和在支撑体伸入金属空腔部分的顶端的介质体。本发明的优点在于，加工简单、结构灵活、使用方便。本发明的调谐结构可望广泛用于各种微波器件中，特别是雷达、导弹制导、通信等军事及民用领域。

Description

一种谐振腔调谐结构
技术领域
本发明涉及一种谐振腔调谐结构，具体地说，是涉及一种用于微波器件调节的谐振腔调谐结构。
背景技术
在对微波谐振腔进行调谐的时候，通常会用到调谐螺钉。但普通的调谐螺钉的调谐灵敏度有限，且经常出现调谐螺钉与被调谐结构之间的间隙很小的情况，这加大了调谐的难度，且这种情况还会带来稳定性问题。在微带结构、介质谐振腔和介质振荡器等器件中，由于这些器件中电磁场能量集中在器件内，使一般调谐螺钉对电磁场的影响很小，调谐效果很差。
发明内容
本发明的主要优点，利用位于调谐螺钉前端、介电常数或导磁率很高的介质材料，明显地改变谐振腔内部的电磁场分布，从而更好地对谐振腔的特性进行调节。
本发明的目的在于提供一种结构简单、加工简单、调试方便的谐振腔调谐结构。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种谐振腔调谐结构，包括金属空腔、以及从金属空腔外伸入金属空腔内的支撑体、以及设置在支撑体伸入到金属空腔内一端的介质体；还包括与金属空腔内壁连接的金属柱；介质体位于金属柱的上方或侧面。根
所述介质体与支撑体的交界面为平面。
所述介质体与支撑体之间还设置有薄金属片，并且介质体、薄金属片、支撑体三者之间的交界面为互相平行的平面。
所述介质体远离支撑体的一面也设置有薄金属片。
所述支撑体在远离金属空腔内部的一端设置有螺纹；支撑体在远离金属空腔内部的一端还设置有固定装置，所述支撑体通过螺纹与固定装置配合，使得支撑体在金属空腔内上行移动调节，并由固定装置固定。
在所述支撑体与介质体之间还设置有金属台，所述金属台与支撑体、介质体的连接界面均为平面。
金属柱为柱状金属。
所述支撑体为导体或相对介电常数小于3的介质材料或相对导磁率小于3的介质材料。
所述介质体的相对介电常数或相对导磁率大于30。
所述金属空腔为开口的空腔或封闭的空腔。
在本发明中，本发明通过在支撑体伸入到金属空腔内一端设置介质体。借助介质体的作用，可以改变其电磁场分布，从而对微波器件的特性进行调节。一般在空气中的电磁波的波长比较大，增加了介质体后，改变了电磁波的传输波长。以此可以改变其电磁场分布，对电磁场的影响很大，调谐效果很好，增加调节的灵敏度。为形成耦合结构，本发明在金属空腔内壁连接有金属柱；介质体位于金属柱的上方或侧面。金属柱与金属空腔谐振结构。通过支撑体和介质体调谐他的谐振特性。
将支撑体设置有柱状结构方便加工生产、以及方便支撑体上下调节，使得可随时改变对电磁场的影响。
将介质体、薄金属片、支撑体三者之间的交界面为互相平行的平面。以此他们三者的结构设计简单、方便批量生产。同时将三者之间的交界面设置成互相平行的平面，可方便他们三者之间的连接。减少加工时间和加工难度。
由于一般采用的介质体为现有市场上的标准产品，因此一般标准的介质体一般为了方便使用者焊接，其一端都设置有薄金属片，为了在此基础上设置成电容，本发明特在介质体远离支撑体的一面也设置有薄金属片，这样介质体的上下两端均设置有薄金属片，以此形成电容体结构，从而增加对电磁场的影响效果。进一步的增加调节的灵敏度。
本发明设置的支撑体通过螺纹与固定装置配合，通过旋转固定装置，可使得支撑体上下移动，方便对电磁波的人为的主观调节。
当支撑体横切面比较小的时候，介质体比较大的时候，此时，要想将支撑体与介质体进行焊接，因此有一定的难度，为此，本发明特在支撑体与介质体之间设置有金属台，通过中间体的形式使得支撑体与介质体能快速焊接在一起，在不会影响本发明的电气性能的情况下，增加金属台，可方便连接，增加生产效率。
当用到天线设计领域的时候，采用金属空腔为开口的空腔；当用到滤波器、耦合器领域的时候，采用金属空腔为封闭的空腔。
所述介质体的介电常数或/和导磁率大于30。
经过多次对比实验数据对比效果、以及理论推导，当支撑体为导体或\和相对介电常数小于3的介质材料或\和相对导磁率小于3的介质材料。且当介质体的相对介电常数或\和相对导磁率大于30的时候，可以更有效地改变微波器件内部电磁场分布。从而更有效地实现对微波器件的调节。
当采用相对介电常数或\和相对导磁率比较小的介质体的材料时候，本发明的效果不明显，没有什么实际的意义，因此，本发明采用相对介电常数或\和相对导磁率大于30的介质体，其效果更加明显。
介质谐振腔调谐结构的工作原理为：在微波器件内部插入金属体或介质，可以改变其电磁场分布，从而对微波器件的特性进行调节。采用带有调谐介质（介电常数或/和导磁率大于30）的介质谐振腔调谐结构，可以更有效地改变微波器件内部电磁场分布。从而能更灵敏、更有效地实现对微波器件的调节。
本发明的优点在于，加工简单、结构灵活、使用方便，调谐灵敏。本发明的调谐结构可望广泛用于各种微波器件中，特别是雷达、导弹制导、通信等军事及民用领域。
附图说明
图1为本发明实施例一的主视图示意图。
图2为本发明实施例一的A-A剖面示意图。
图3为本发明实施例二的主视图示意图。
图4为本发明实施例二的A-A剖面示意图。
图中的标号分别表示为：
1-金属空腔；2-支撑体；3-介质体；4-薄金属片；5-金属台；6-固定装置；7-金属柱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
如图1、2所示，一种谐振腔调谐结构，包括金属空腔1、以及从金属空腔1外伸入金属空腔1内的支撑体2、以及设置在支撑体2伸入到金属空腔1内一端的介质体3；还包括与金属空腔1内壁连接的金属柱7；介质体3位于金属柱7的上方或侧面。介质体3与支撑体2的交界面为平面。介质体3与支撑体2之间还设置有薄金属片4，并且介质体3、薄金属片4、支撑体2三者之间的交界面为互相平行的平面。介质体3远离支撑体2的一面也设置有薄金属片4。支撑体2在远离金属空腔1内部的一端设置有螺纹7；支撑体2在远离金属空腔1内部的一端还设置有固定装置6，支撑体2通过螺纹7与固定装置6配合，使得支撑体2在金属空腔1内上行移动调节，并由固定装置6固定。在支撑体2与介质体3之间还设置有金属台5，金属台5与支撑体2、介质体3的连接界面均为平面。金属柱7为柱状金属。支撑体2为导体或相对介电常数小于3的介质材料或相对导磁率小于3的介质材料。介质体3的相对介电常数或相对导磁率大于30。金属空腔1为开口的空腔或封闭的空腔。
从图1、2中可以看出，本发明包括金属空腔1、支撑体2、介质体3、薄金属片4、金属台5、固定装置6、金属柱7。支撑体2由金属空腔1外部伸入金属空腔1内部，并在外部由固定装置6加以固定。在支撑体2伸入金属空腔1部分的顶部连接有金属台5，在金属台5远离支撑体2的端面连接有薄金属片4，薄金属片4远离金属台5的端面连接有介质体3，介质体3远离薄金属片4的端面连接有另一片薄金属片4。
支撑体2、介质体3、薄金属片4、固定装置6、金属台5都为柱状结构，轴线从金属空腔1外部指向金属空腔1内部，且轴线都在同一直线上，且连接面为平面。
金属空腔1为非封闭空腔。即开口的空腔。
支撑体2为导体或介电常数小于5的介质材料。
介质体3的相对介电常数或相对导磁率大于30。
金属柱7为横截面为矩形的金属柱。
实施例二
如图3、4所示，本实施例与实施例一的区别在于：金属空腔1为封闭空腔，金属柱7为横截面为圆型的金属柱。
我们在这里给出了两种调谐结构的实施实例，但本发明的实现方式是没有限制的。比如，可以根据实际情况决定是否在调谐结构上使用金属台5和薄金属片4，以及可以用各种结构的固定装置6等。本谐振腔调谐结构也可以作为部分用于构成其它滤波器件和微波组件。
如上所述便可较好实施本发明。

Claims (7)

1.一种谐振腔调谐结构，其特征在于：包括金属空腔（1）、从金属空腔（1）外伸入金属空腔（1）内的支撑体（2）以及设置在支撑体（2）伸入到金属空腔（1）内一端的介质体（3）；还包括与金属空腔（1）内壁连接的金属柱（7）；介质体（3）位于金属柱（7）的上方或侧面；
所述介质体（3）与支撑体（2）的交界面为平面；
所述介质体（3）与支撑体（2）之间还设置有薄金属片（4），并且介质体（3）、薄金属片（4）、支撑体（2）三者之间的交界面为互相平行的平面；
所述介质体（3）远离支撑体（2）的一面也设置有薄金属片（4）。
2.根据权利要求1所述的一种谐振腔调谐结构，其特征在于：所述支撑体（2）在远离金属空腔（1）内部的一端设置有螺纹（7）；支撑体（2）在远离金属空腔（1）内部的一端还设置有固定装置（6），所述支撑体（2）通过螺纹（7）与固定装置（6）配合，使得支撑体（2）在金属空腔（1）内上行移动调节，并由固定装置（6）固定。
3.根据权利要求1所述的一种谐振腔调谐结构，其特征在于：在所述支撑体（2）与介质体（3）之间还设置有金属台（5），所述金属台（5）与支撑体（2）、介质体（3）的连接界面均为平面。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种谐振腔调谐结构，其特征在于：金属柱（7）为柱状金属。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种谐振腔调谐结构，其特征在于：所述支撑体（2）为导体或相对介电常数小于3的介质材料或相对导磁率小于3的介质材料。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种谐振腔调谐结构，其特征在于，所述介质体（3）的相对介电常数或相对导磁率大于30。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种谐振腔调谐结构，其特征在于，所述金属空腔（1）为开口的空腔或封闭的空腔。
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