CN109802217B - 一种同轴耦合的微波介质谐振腔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种同轴耦合的微波介质谐振腔，包括：波导腔体和谐振腔，所述谐振腔内部设有填充介质。本发明通过该填充介质实现在不减小微波波长的情况下降低谐振腔尺寸，有利于改善微波谐振腔的性能和实现其小型化。

Description

一种同轴耦合的微波介质谐振腔
技术领域
本发明涉及微波技术领域，具体涉及一种同轴耦合的微波介质谐振腔。
背景技术
谐振腔作为一种在微波频率下工作的谐振元件，在微波和射频领域具有很广泛的应用。谐振腔通常由封闭的金属导体空腔构成，将电场和磁场被约束在金属导体空腔内并能在金属导体空腔中形成电磁振荡的介质区域，而且不会通过辐射损耗能量。通常谐振腔容积越大谐振腔内微波的波长越长，谐振腔容积越小谐振腔内微波的波长越短，随着微波与射频技术的发展，对于谐振腔小型化的要求越来越高。因此如何实现在不减小谐振腔尺寸的情况下降低谐振腔内微波的波长对于谐振腔的小型化具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种同轴耦合的微波介质谐振腔，在不减小微波波长的情况下降低谐振腔尺寸，有利于改善微波谐振腔的性能和实现其小型化。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种同轴耦合的微波介质谐振腔，包括：波导腔体和谐振腔，其特征在于，所述谐振腔内部设有填充介质。
进一步地，所述填充介质为石英。
进一步地，还包括：同轴传输线；
波导腔体的一面上设有安装磁控管的通孔；波导腔体上垂直于通孔所在平面的侧壁上设置有耦合孔；同轴传输线的一端穿过耦合孔伸入波导腔体的内部，另一端通过谐振腔的开口伸入谐振腔的内部。
进一步地，所述同轴传输线，包括：圆筒状的支撑部，以及设置在支撑部内部的传输内芯；
所述传输内芯的轴心与所述支撑部的轴心重合；
所述传输内芯上设置有连接部；连接部与波导腔体内部的传输内芯的一端相连接；
所述连接部的轴心垂直于所述传输内芯的轴心，所述连接部的轴心垂直于通孔所在平面。
进一步地，所述连接部与所述传输内芯的材质相同。
进一步地，所述传输内芯的材质是铜。
进一步地，所述同轴传输线的外部设有同轴外壳；
同轴外壳为旋转对称结构，其旋转轴心与传输内芯的轴心重合；
同轴外壳的一端与波导腔体的外表面固定连接，另一端通过所述谐振腔的开口伸入所述谐振腔内部。
进一步地，所述支撑部的材质是陶瓷。
本发明所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，通过在谐振腔内部填充一种填充介质，通过该填充介质实现在不减小微波波长的情况下降低谐振腔尺寸，有利于改善微波谐振腔的性能和实现其小型化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种同轴耦合的微波介质谐振腔的结构示意图；
图2是本发明实施例中的同轴传输线的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种同轴耦合的微波介质谐振腔的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种同轴耦合的微波介质谐振腔，参见图1，包括：波导腔体10和谐振腔30，谐振腔30内部设有填充介质301。该填充介质301为石英。
波导腔体的一面上设有安装磁控管的通孔101和耦合孔，磁控管发射特定频率的微波通过该通孔101进行波导腔体10的内部，波导腔体10内部的微波通过耦合孔进入谐振腔30中，在谐振腔中设置材料为石英的填充介质，该填充介质能够有效提高谐振腔中微波的频率，实现了在不减小微波波长的情况下降低谐振腔尺寸，有利于改善微波谐振腔的性能和实现其小型化。
在波导腔体10和谐振腔30之间还设置有同轴传输线；磁控管发射特定频率的微波通过该通孔101进行波导腔体10的内部，同轴传输线用于传输微波，将波导腔体10中的微波耦合进入谐振腔30中。
其中，波导腔体10上垂直于通孔101所在平面的侧壁上设置有耦合孔；同轴传输线的一端穿过耦合孔伸入波导腔体10的内部，另一端通过谐振腔30的开口伸入谐振腔30的内部。
参见图2，同轴传输线，包括：圆筒状的支撑部201，设置在支撑部内部的传输内芯202，以及设置在传输内芯上的连接部203；传输内芯202的轴心与支撑部201的轴心重合。该支撑部201可以将传输内芯202可拆卸的连接在波导腔体10的耦合孔中，并且还能够对传输内芯202起到支撑的作用。
该连接部203用于固定连接传输内芯与波导腔体，以使传输内芯连通波导腔体的内部与外部，该连接部203还能够对传输内芯起到支撑的作用。该连接部203与设置在波导腔体的内部的传输内芯的一端连接，连接部203可以与传输内芯、波导腔体固定连接，还可以通过螺丝和螺母实现可拆卸的连接。
优选地，连接部的轴心垂直于传输内芯的轴心，且连接部的轴心垂直于通孔所在平面。
进一步地，传输内芯的材质是低损耗的金属；优选地，传输内芯的材质为铜。支撑部的材质是绝缘材料；优选地，支撑部的材质为陶瓷。
进一步地，所述连接部与传输内芯的材质相同。
通过同轴传输线将波导腔体内的微波耦合进入谐振腔，实现降低耦合进行微波谐振腔的功率，在保证小型化的同时，并且结构简单、成本低廉、方便拆卸和易于维修。
需要说明的是，通孔优选设置在波导腔体上长度与宽度组成平面的一端，在垂直于通孔所在平面的侧壁上设置有耦合孔，耦合孔优选设置在波导腔体上高度与宽度组成平面上。
参见图3，在支撑部的外部设有同轴外壳40；同轴外壳40为旋转对称结构，优选地为圆筒状，将波导腔体10外部的同轴传输线20设置在同轴外壳40的内部，且同轴外壳40的旋转轴心与传输内芯的轴心重合；同轴外壳40起到保护同轴传输线20的作用，并降低外部对同轴传输线20的干扰。
同轴外壳的一端与波导腔体10的外表面固定连接，另一端通过谐振腔30开口伸入谐振腔30的内部，扩大了谐振腔的开口。
从上述描述可知，本发明所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，通过在谐振腔内部填充一种填充介质，通过该填充介质实现在不减小谐振腔尺寸的情况下降低谐振腔内微波的波长，有利于改善谐振腔的性能和实现谐振腔的小型化。而且通过同轴传输线将波导腔体内的微波耦合进入谐振腔，实现降低耦合进行微波谐振腔的功率，在保证小型化的同时，并且结构简单、成本低廉、方便拆卸和易于维修。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种同轴耦合的微波介质谐振腔，包括：波导腔体和谐振腔，其特征在于，所述谐振腔内部设有填充介质；所述波导腔体和所述谐振腔之间还设置有同轴传输线，所述同轴传输线用于传输微波；
波导腔体的一面上设有安装磁控管的通孔；波导腔体上垂直于通孔所在平面的侧壁上设置有耦合孔；同轴传输线的一端穿过耦合孔伸入波导腔体的内部，另一端通过谐振腔的开口伸入谐振腔的内部；
所述同轴传输线，包括：圆筒状的支撑部，以及设置在支撑部内部的传输内芯；
所述传输内芯的轴心与所述支撑部的轴心重合；
所述传输内芯上设置有连接部；连接部与波导腔体内部的传输内芯的一端相连接；
所述连接部的轴心垂直于所述传输内芯的轴心，所述连接部的轴心垂直于通孔所在平面。
2.根据权利要求1所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，其特征在于，所述填充介质为石英。
3.根据权利要求1所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，其特征在于，所述连接部与所述传输内芯的材质相同。
4.根据权利要求1所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，其特征在于，所述传输内芯的材质是铜。
5.根据权利要求1所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，其特征在于，所述同轴传输线的外部设有同轴外壳；
同轴外壳为旋转对称结构，其旋转轴心与传输内芯的轴心重合；
同轴外壳的一端与波导腔体的外表面固定连接，另一端通过所述谐振腔的开口伸入所述谐振腔内部。
6.根据权利要求1所述的同轴耦合的微波介质谐振腔，其特征在于，所述支撑部的材质是陶瓷。
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