CN1260084A - 连续可调的谐振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高频电子振荡器的谐振器(5)。这种谐振器包括集成的电容器和电感线圈。谐振器的电容(9)和电感(10)可连续同步地调节。这种谐振器包括一同轴的部分和一导体部分。同轴部分包括一设置有纵向孔(14)的内部绝缘体(13)和一外部导体外壳或外部导体(12)。导体部分包括一可在孔(14)内滑动的直线部分和一V形弯曲或倾斜部分(10)。

Description

连续可调的谐振器
本发明涉及一种电子振荡器，尤其涉及一种可在卫星通讯(SATCOM)频带通常为但不限于4.0-6.56Hz的高频范围内工作并用于电子振荡器的可调谐振器。
在高频振荡器中，寄生电容和导线电感对确定振荡频率、输出功率、反馈系数和其它交流电(ac)量十分重要。现有的高频振荡器包括设置于谐振回路中的可变电容器或可变的电感线圈。这些振荡器被装配起来，接下来调节可变的电容器或电感线圈，以达到所需的性能。现有的可调装置通常包括寄生电容和电感，其分别大于主谐振回路中部件的电容和电感，从而限制振荡器的最大有用谐振频率。
在本发明中，用于电子振荡器的谐振器或谐振回路设置有同步连续可调的电容器和电感线圈。这种同轴式的电容器具有一中空的圆筒形外部导体、一设置于外部导体内部的同轴中空绝缘部分和通过绝缘部分的内部并可在绝缘部分之内部滑动的内部导体。外部导体是静止或固定的。该导体包括两个分支，这两个分支在一端相连接以形成V形。电感线圈的一个分支在与接点相对的一端被连接到电容器内部导体，而与另一分支的接点相对的一端则相对电容器的外部导体固定。内部导体的位置决定着电容的大小，而导体分支的分离程度决定电感的大小。内部导体的移动同步地改变了谐振器的电容和电感，从而使其一起增大，一起减小。
参照附图，详细说明本发明的细节，其中附图中包含相同的附图标记，附图：
图1为体现本发明特征的谐振器之侧视图；
图2为图1之谐振器的端部视图；
图3为图1之谐振器的电路图；
图4为图1之谐振器被调节到靠近最大电容量和电感量位置上的侧视图；
图5为图1之谐振器被调节到靠近最小电容量和电感量位置上的侧视图；
图6为装配有图1之谐振器的电子振荡器的示意图。
参照图1和2，图中示出了用于本发明之电子振荡器的连续可调的谐振器或谐振电路，该谐振器设置有可调电容器9和可调电感线圈10，电感线圈10与电容器9串联形成L-C回路。
图示的同轴式电容器9包括一外壳或圆筒形中空的外部导体12、一圆筒形的内部导体18和一圆筒形中空的绝缘部分13，绝缘部分13设置于外部导体12与内部导体18之间。外部导体12和绝缘部分13连接在一起，并沿基准轴A对中，从而使外部导体12环绕绝缘部分13，并与绝缘部分13同心或同轴。绝缘部分13之中空的内部形成一细长的孔14。
内部导体18为长度约等于外部导体12和绝缘部分13之长度的直的导体部分，并通过轴线A延伸，同时沿轴线A与孔14同轴对中。内部导体18和外部导体12与作为电容器电介质的绝缘部分13一起形成电容器9的极板。内部导体18可在孔14内纵向滑动，以形成电容器的调节装置。当内部导体18通过孔14的整个长度延伸时，内部导体18和外部导体12之间的重叠部分最大，因此电容也最大。当通过将内部导体18滑出孔14而使重叠部分减小时，电容也减小，从而使内部导体18的位置决定了电容C的大小。
图示的电感线圈10是一种简单的回路，其形式表现为一个倾斜部分，该部分具有以倒V形设置的第一分支20和第二分支21。电感线圈10类似于一发夹。第一分支20为具有第一端22和第二端23的基本直的导体部分。第二分支21为具有第一端24和第二端25的基本直的导体部分。第一分支20的第一端22与第二分支21的第一端24以一锐角相连接，从而使第一分支20和第二分支21分开，以形成倒V形。当第一分支20的第二端23远离第二分支21的第二端25移动并使分支20和21的V形加宽时，电感线圈10的电感增加；当第一分支20的第二端23朝向第二分支21的第二端25移动并使分支20和21的V形变窄时，电感线圈10的电感减小。第一分支20的第二端23被用作一电感线圈的调节装置。
内部导体18在接点26处与第一分支20的第二端23连接，以使第一分支20和第二分支21相对轴线A倾斜延伸，同时位于轴线A上的第一分支20之第二端23和第二分支21之第二端25使电容器9与电感线圈10相连接。内部导体18、第一分支20和第二分支21最好由具有环形截面的整件导体或导线形成。与第二分支21之第二端25相连接的静止端或固定端17可设置成将第二分支21的第二端25与振荡器板相连接。谐振器被安装在一振荡器板上，同时将第二分支21的同轴部分11和第二端25刚性连接到振荡器板上，从而使其相互保持静止或固定。
图4示出了谐振器被调节到电容器9的最大电容和电感线圈10的最大电感位置附近。当内部导体18移离孔14时，分支20与21之间的倒V形同时变窄，从而使电容器9的电容及电感线圈10的电感同时减小。接点26形成可同步并相应地调节电容器9和电感线圈10的装置。图5示出了谐振器被调节到电容器9的最小电容和电感线圈10的最小电感位置附近。连接图3之箭头的断开线表示协同动作。
通过对接头26施加一个力并改变内部导体18与外部导体12的相对位置，而使电容和电感在一所需的范围内连续同时可调。谐振器的谐振频率与电容与电感之乘积的平方根成反比。当接点26在一第一方向远离外部导体12移动时，电容和电感同时减小，而谐振频率增加。当接点26在一相反的第二方向朝向外部导体12移动时，电容和电感将相应地增加，而频率将降低。
图6示出了电路中用于电压控制振荡器的谐振器5。外部导体12被用作一第一输出端28，而固定端17被用作谐振器5的第二输出端29。第一输出端28与一变容二极管6连接，第二输出端29与电压控制振荡电路中的放大器7连接。在装配到电路中之后，调节谐振器，并且最好通过滴入环氧树脂而使直的部分18相对同轴部分11固定。
电容和电感的同时调节增加了谐振器的调节频率范围。由于电容器、电感线圈和调节装置被集成在一个装置内，而不是分立元件，因此减少了整个电路的杂散电容，而且可使谐振器以更高的频率工作。我们发现：上述的谐振器可在4.0至6.5GHz的频率范围内工作。
尽管已就某些细节对本发明作出了说明，但应该理解：在不脱离本发明的保护范围内，可对其作出结构上的修改和变化。

Claims (9)

1、一种用于电子振荡器的谐振器，包括：
一固定的外部元件，该元件具有一内部绝缘部分和一外部导体，所述内部绝缘部分内设置有一纵向孔，所述外部导体围绕所述的绝缘部分；
一内部元件，该元件具有一可移动的内部导体和一倾斜部分，所述内部导体伸入所述孔内，所述内部导体、所述绝缘部分和所述外部导体形成一电容器，所述倾斜部分形成一电感线圈，所述电容器和电感线圈可通过所述内部导体在所述孔内相对所述外部元件的移动而得以同步调节。
2、根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于：所述倾斜部分为具有第一分支和相对的第二分支的V形，第一分支与所述内部导体连接并在所述内部导体横向延伸，第二分支与所述第一分支连接并具有一固定端。
3、根据权利要求2所述的谐振器，其特征在于：所述固定端距所述外部元件有一固定距离，所述内部导体朝向所述固定端的移动同时减小所述内部导体与所述外部导体的重叠部分，并使所述倾斜部分变窄，从而同步调节所述电容器的电容和所述电感线圈的电感。
4、一种用于电子振荡器的谐振器，包括：
一具有电容器调节装置的可变电容器，
一具有电感调节装置的可变电感线圈，所述电感线圈与所述电容器电串联，以及
同步调节所述电容器的电容和所述电感线圈的电感的装置。
5、根据权利要求4所述的谐振器，其特征在于：所述电容器包括一中空的圆筒形外部导体，具有一通过其中的孔的圆筒形绝缘部分和一内部导体，所述绝缘部分与所述外部导体同轴并刚性连接到外部导体中，所述内部导体可在所述孔内滑动，所述电容器可通过所述内部导体在所述孔内相对所述外部导体的移动而得以调节。
6、根据权利要求4所述的谐振器，其特征在于：所述电感线圈包括一倾斜部分，该倾斜部分具有以V形设置的第一分支和第二分支，所述电感线圈可通过改变所述V形的宽度而得以调节。
7、根据权利要求4所述的谐振器，其特征在于：所述同步调节装置包括所述电容器调节装置与所述电感调节装置的机械连接件，所述机械连接件沿第一方向的移动可同时减小所述电容器的电容和所述电感线圈的电感，所述机械连接件沿第二方向的移动可同时增加所述电容器的电容和所述电感线圈的电感。
8、根据权利要求1所述的谐振器，其特征在于：其可在约4.0至6.5GHz的频率范围内工作。
9、一种用于电子振荡器的谐振器，包括：
一可变电容器，该电容器包括一中空的圆筒形外部导体，一带有通过其中的孔的圆筒形的绝缘部分和一内部导体，所述绝缘部分与所述导体同轴并刚性连接到所述外部导体中，所述内部导体可在所述孔内滑动，所述电容器可通过在所述孔内相对所述外部导体的移动而得以调节，从而使所述内部导体成为电容器的调节装置，
一可变的电感线圈，该线圈与所述电容器电串联，所述电感线圈包括一倾斜部分，该倾斜部分具有成V形设置的第一分支和第二分支，所述第二分支是固定的，而所述第一分支可远离和朝向所述第二分支移动，所述电感线圈可通过改变所述V形的宽度而得以调节，从而使所述第一分支成为电感线圈的调节装置，
同步调节所述电容器之电容和所述电感线圈之电感的装置，所述同步调节装置包括所述内部元件与所述第一分支的机械连接件，所述机械连接件沿第一方向的移动可同时减小所述电容器的电容和所述电感线圈的电感，所述机械连接件沿第二方向的移动可同步增加所述电容器的电容和所述电感线圈的电感。
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