CN1133231C - 具有固定于一可移动杆的介质调节座的微波谐振器 - Google Patents

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Abstract

一种微波谐振器，包括一空腔(7)和设有一可移动的介质调节座(11)的一介质谐振器装置(8，11)，该谐振器装置与一电机(28)机械联接。调节座装在电子绝缘杆(12，13)上，电子绝缘杆上设有用于将调节座(11)紧压在杆的止动构件(14)上的弹性偏压夹紧元件(15)。

Description

具有固定于一可移动杆的介质调节座的微波谐振器
技术领域
本发明涉及一种微波谐振器，包括一形成一空腔的基本封闭的壳体和一设在上述空腔内的介质谐振装置，该装置包括一可移动的介质调节座，该调节座借助于一杆与外部驱动器机械联接，以便在上述腔内位移，从而控制谐振器的谐振频率。
背景技术
目前，上述谐振器频繁用于微波滤波器，组合器等。当在腔内采用一介质谐振器装置时，电磁场的主要部分将集中在介质谐振器装置区域。因此，由于功率消耗，将使绝缘材料和与其邻接的任何其它材料升温。
美国专利文献US4,661,790公开一种在一谐振腔内包括一陶瓷装置的滤波器，其特征是陶瓷调节座可以位移，以便调节滤波器的谐振频率并且还补偿其各元件不同的热膨胀。装有调节座的杆是用金属材料制成，具体而言是镀铜的镍钢(“INVAR”)，并且伸入空腔内一小段距离。
上述伸入空腔的金属杆由于在谐振电磁场和金属材料之间有很强的干扰，将必然导致能耗增加。
发明内容
相应，本发明的主要目的是解决上述难题并提供一微波谐振器，该谐振器即使在温度剧变情况下长期使用之后，仍能保持移动杆和调节座之间可靠稳定准确联接的同时，并确保很低的能耗。
复杂的因素是不能采用金属配件将调节座固定在杆上，由于它们将干扰电磁场并导致过度升温。而且也很难找到能将调节座与杆保持固定并且在升温时不出现老化或粘结性能降低的一种胶料或某种其它稳定的粘结材料。
实现上述主要目的是由于采用电子绝缘材料制成杆并提供一适于将介质调节座紧压在杆上止动构件的弹性偏压夹紧元件。然后，只要夹紧机构对调节座作用一偏压力，调节座体将准确定位在止动构件上。
即使夹紧元件和/或杆因温度变化膨胀或收缩，弹性偏压夹紧元件将使调节座保持在一明确限定的位置。另外，由于无须紧固件或在改变温度时易于老化或失效的粘合剂；即使在长期使用之后，仍能够维持夹紧作用。
借助于平移或旋转运动，可以使杆位移。同时，可以沿轴向，即平行于杆的轴线方向，或沿旋转方向施加偏压载荷。
止动构件最好是具有不同直径的杆的第一段和第二段之间的一凸台面。于是，调节座可以加工成位于具有最小直径的杆段外部的一环形元件。另一方案，在其较大直径的区段，杆是管状，此时，调节座位于管段的内侧，紧贴形成杆的小直径段的过渡凸台。该小直径段可以是管状或实心整体。
按照一较佳实施例，借助于配置在空腔外侧杆段上的弹簧，对夹紧元件施加偏压载荷。在此例中，弹簧可以是钢制的；与此同时，通常是细长形并伸入空腔的夹紧元件可以用电子绝缘的耐热材料，如氧化铝制造，其附加优点是多少具有一些导热性能，以便将调节座中产生的一些热量带走。
装有调节座的可移动的杆最好延伸穿过整个内腔并穿过其对面壁上的孔。然后，一端段可与一外部电机连接，如借助于螺纹与电机旋转轴相啮合；而其空腔外侧的另一端段设有一弹簧。最好，该弹簧作用在套筒形的夹紧元件上，依次对调节座作用一轴向偏压载荷；调节座是用如陶瓷材料加工成的环状元件。
本发明的各特点在权利要求书中阐明，而且从下文详述中也将一目了然。
下文中将参照附图，引证一较佳实施例进一步详述。
附图说明
唯一的附图是局部剖切的透视示意图，显示按照本发明设有调节装置的谐振腔的内部。
具体实施方式
在该图上，许多与本发明构思无关的零件，如接头、密封元件、用于微波载波器的输入和输出端子装置等，已经删除。
箱形壳体1包括四块侧壁，在图中可见其中三块，即序号2、3和4所标注；还包括一块底壁5和一顶壁6，以便构成一个形成一内腔7的一平行六面体的壳体。它将用于将微波载波器的波在发射器/接收器和天线之间传送的谐振器，具体而言，是作为包括若干类似的谐振腔的组合室的一部分。
内腔7包括一中心配置的谐振器主体8，该谐振器主体8用陶瓷材料制造并制成带有中心轴孔9的环形，而且借助于两个共轴配置的支承套10a、10b保持在一固定的位置。支承套分别与底壁和顶壁5、6固定。固定的陶瓷体8和壁2、3、4、5和6的内表面将提供一具有一确定谐振频率的谐振腔。借助于一同样用陶瓷材料制造的较小的调节座11，可以将谐振频率调至所需的值；该调节座11可以穿过环形陶瓷体8的中心孔9沿直线通道移动。因此，谐振频率将取决于调节座11的轴向位置。
本发明涉及调节座11的机械支承和可控制的定位。在一较佳实施例中，将调节座11加工成一环状元件，该环形件在石英玻璃制成的杆的较小直径区段12上滑动。上述杆是管状，其下区段13的直径较大，形成一作为调节座11止动面的凸台14。借助于一用作压紧元件的直径较小的细长的套筒15，将调节座11稳定地压紧在凸台14上。套筒15应采用高频电磁场的低能耗的材料制造，而且有能力传导陶瓷件8和11，如氧化铝产生的部分热量。
杆的直径较大的区段可自由穿过底壁5上的孔16；与此同时，套筒15则自由穿过位于对面顶壁16上设有导向套18的孔17。因此，直径较细的杆段12和外周的套筒15都伸出顶壁6的外侧。在该外侧区域，螺旋弹簧19作用在套筒15的轴端和垫圈20之间，在杆端段借助于一锁紧元件21与一圆周槽22啮合，保持弹簧固定。
按此方式，借助压力弹簧19对夹紧套筒15轴向加压，以便对调节座11作用一基本恒定的载荷，其结果将调节座11紧压在杆12、13的凸台14上。
在壳体1的下侧(如图所示)，管状杆的大直径区段13设有一内螺纹元件，如一螺母23，该螺母与一步进电机28的外螺纹旋转输出轴24啮合。螺母23与杆段13轴向固定，并且借助于一在外部固定套筒27内轴向延伸的直线槽26中导向的径向凸销25，防止其旋转。固定套筒27将电机保持在与壳体1相对的一固定的位置。
当驱动步进电机28时，轴24旋转，而且杆12、13将因此沿轴向直线位移，即如图所示，向上或向下位移；借此，移动调节座11，以便将微波谐振器调至所需的谐振频率。
在本发明限定的范围内，本专业技术人员可对本发明装置进行更改。例如固定的和可移动的陶瓷件8和11并非必须同轴，而且可以并排配置；调节座可以沿着与固定陶瓷体轴向延伸线平行的一直线通道移动。另一方案，调节座可相对于固定陶瓷体转动。
止动构件并非必须是两直径不同的杆件之间的凸台。可以用整体杆外部成型的环状凸缘或管状杆内部的环状凸缘替代。在后一种情况下，夹紧元件可以是设在管状杆内侧的中心杆件。
杆可以包括联接在一起的两件或三件，具体而言，分别是实心或管状的纵向多段形式。
外部驱动器可以是机械装置，如手动操作装置。

Claims (19)

1.一种微波谐振器，包括一个形成一内腔(7)的封闭的壳体(1)和一设在上述腔内的介质谐振器装置(8，11)，上述介质谐振器装置包括一可移动的介质调节座(11)，该调节座借助于一杆与一外部驱动器机械联接，以便在上述腔内移位，从而控制谐振器的谐振频率，其中上述的杆(12，13)包括一止动构件(14)并由电子绝缘材料制造，其特征在于：上述的杆(12，13)设有一靠一弹簧构件(19)加偏压的弹性偏压夹紧元件(15)，上述弹簧构件位于上述腔(7)的外侧，并且，所述的夹紧元件(15)适于压紧介质调节座(11)紧贴杆的上述止动构件(14)。
2.如权利要求1所述的微波谐振器，其特征在于：上述杆(12，13)可直线位移。
3.如权利要求1或2所述的微波谐振器，其特征在于：对所述的夹紧元件(15)轴向施加偏压。
4.如权利要求3所述的微波谐振器，其特征在于：所述的止动构件是一在具有不同直径的上述杆的第一和第二段(12，13)之间延伸的凸台面(14)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：上述杆(12，13)连同上述调节座(11)可相对于一介质谐振器主体(8)移动，该谐振器主体(8)借助于一电子绝缘支承装置(10a，10b)，在上述腔内保持在一固定的位置。
6.如权利要求5所述的微波谐振器，其特征在于：所述的杆(12)可以在上述介质谐振器主体(8)的中心孔(9)的内侧移动。
7.如权利要求1至6中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：所述的弹簧构件(19)配置在位于上述腔(6)外侧的上述杆的一区段上。
8.如权利要求7所述的微波谐振器，其特征在于：上述的杆(12，13)延伸通过上述壳体(1)两相对的壁(5，6)上的开孔(16，17)。
9.如权利要求8所述的微波谐振器，其特征在于：上述杆第一端段(13)与上述的外部驱动器(28)相接，而上述杆另一端的第二端段(12)设有上述的弹簧构件(19)。
10.如权利要求9所述的微波谐振器，其特征在于：上述调节座是一环形元件(11)，上述夹紧元件是围绕在上述杆(12)周围的一套筒(15)，上述套筒(15)还延伸通过上述开孔之一(17)，而且上述弹簧构件(19)在上述杆的上述第二端段和上述套筒(15)的一对应端段之间作用。
11.如权利要求10所述的微波谐振器，其特征在于：上述弹簧构件(19)在一固定于上述杆(12)的圆周槽(22)内的锁紧件(21)和上述套筒(15)的一端面之间作用。
12.如权利要求7至11中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：上述弹簧构件(19)是用钢制成。
13.如前述权利要求中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：上述的杆(12，13)由石英玻璃制造。
14.如前述权利要求中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：上述的夹紧机构(15)是用一种低能耗的电子绝缘材料制造。
15.如权利要求14所述的微波谐振器，其特征在于：上述的低能耗材料是一种导热材料。
16.如权利要求15所述的微波谐振器，其特征在于：上述的低能耗材料是氧化铝。
17.如前述权利要求中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：上述介质谐振器装置包括至少一个由陶瓷材料制造的主体(8，11)。
18.如前述权利要求中任一项所述的微波谐振器，其特征在于：上述的外部驱动器包括一电机(28)。
19.如权利要求18所述的微波谐振器，其特征在于：上述的电机(25)具有一可旋转的输出轴(24)，该输出轴借助于一螺纹元件(23)与上述杆(12，13)相联接，以便使上述杆(12，13)直线移动。
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