CN1691404A - 调节电介质谐振器电路的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明包括一种技术和相关的装置，使用该技术和装置可在不需要开口、调节螺杆和/或调节板的情况下，在频率、带宽或两者上调整如滤波器的电介质谐振电路。根据本发明，在腔中的电介质谐振器的位置是可以用多种方式相对于彼此调整，调整方式包括垂直地和水平地。电介质谐振器也可相对于彼此倾斜。而且，可在一个或多个电介质谐振器里加工一个偏离中心的纵向孔，使谐振器的电磁场不一致，从而电介质谐振器可绕着其纵轴旋转以改变电介质谐振器之间的耦合。根据本发明的另一个方面，通过使用一个在另一个顶部互相邻接的两个隔离的电介质谐振器，并且通过调整位于其间的垂直间隔来获得电介质谐振器对中的理想的中心频率，可以完成频率调节。

Description

调节电介质谐振器电路的方法和装置

技术领域

本发明涉及电介质谐振器电路，特别地，涉及电介质谐振器滤波器。更特别地，本发明涉及在带宽和频率上调节这些电路的技术。

背景技术

电介质谐振器被应用在积聚电场的许多电路中。在例如卫星和蜂窝通信应用的高频无线通信系统中，它们通常被用作滤波器。除了滤波器外，它们还可用于构成振荡器，互扰消除装置和其它电路。

图1是现有技术中的一个典型电介质谐振器的透视图。如图中所看到的，谐振器10被构成为一个具有圆形纵向通孔14的电介质材料的圆柱体12。图2是现有技术中使用多个电介质谐振器10的微波电介质谐振器滤波器20的透视图。谐振器10被配置在导电外壳24的腔22内。导电外壳24典型是矩形的。外壳24一般是由铝形成并且是镀银的，而其它材料也是公知的。谐振器10可能附着在外壳的基底，例如通过粘接剂，而且也有可能由一个例如杆或柱的低介质损耗的支撑来悬挂在外壳基底的上部。

通过一个输入耦合器28将微波能量引入腔内，该输入耦合器通过一种例如同轴电缆的导电介质耦合到一个输入能量源。那些能量在输入耦合器和第一个电介质谐振器之间是电磁耦合的。耦合可能是电、磁或电磁的。导电隔离壁32将谐振器彼此隔开，并且阻断(部分或全部)物理位置邻近的谐振器10之间的耦合。特别地，壁32里的开口(irises)30控制相邻谐振器10之间的耦合。没有开口的壁一般阻止由这些壁隔开的相邻谐振器之间的任何耦合。具有开口的壁允许由这些壁隔开的相邻谐振器之间的一些耦合。例如，图2中的电介质谐振器10彼此顺序电磁耦合，即来自输入耦合器28的能量耦合到谐振器10a，谐振器10a通过开口30a顺序耦合到下一个谐振器10b，谐振器10b通过开口30b顺序耦合到下一个谐振器10c等，直到能量从按照顺序的最后一个谐振器10d耦合到输出耦合器40。没有一个开口的壁32a阻止谐振器10a的场与物理相邻但不是顺序相邻的、在壁32a另一侧的谐振器10d相耦合。所知道的是，电介质谐振器电路中的非顺序相邻的谐振器之间的交叉耦合是是所希望的，因此是被允许和/或被促成发生的。然而，在附图2所示的示例性电介质谐振器滤波器电路中没有示出交叉耦合。

输出耦合器40和最后一个谐振器10d相邻定位以耦合滤波器20外的微波能量。使用其它技术，例如定位在和谐振器相邻的外壳24的底面44上的微波传输带，信号也可被耦合到电介质谐振器电路的内部和外部。

一般地，滤波器的带宽和中心频率必须被非常准确地设置。

作为精确调节这些电路过程的一部分，一个或多个金属板42可能被附着在顶部盖板上(顶部盖板没有示出)，来影响谐振器的场从而帮助设置滤波器的中心频率，金属板一般与相应的谐振器10同轴。特别地，板42可能被设置在一个螺杆43上，该螺杆穿过外壳24的顶部盖板(没有示出)里的螺纹孔。该螺杆可被旋转来改变所述板42和谐振器10之间的间隔以调整谐振器的中心频率。

另外，  调节螺杆可能位于相邻谐振器之间的开口里以影响谐振器之间的耦合，从而调节滤波器的带宽。

电介质谐振器电路的频率和带宽依赖于很多因素。谐振器10的尺寸，它们的相对间隔，谐振器的个数，腔22的尺寸，调节板的大小和位置，开口30的尺寸和形状，以及调节螺杆的尺寸、形状和位置，所有这些都要非常准确地控制才能设置滤波器理想的中心波长和带宽。

如在现有技术中所公知的，电介质谐振器和电介质谐振滤波器具有集中在不同中心频率的电场和磁场的多种模式。一种模式是与由Maxwell公式确定的系统共振频率相应的场构造。在电介质谐振器中，基本的共振模式频率，即最低频率，通常是横向电场模式，TE₀₁(或下文中的TE)。典型地，基本TE模式是包含谐振器的电路或系统的理想模式。第二最低频率模式典型地是混合模式，H₁₁(或下文中的H₁₁)。H₁₁模式是从电介质谐振器激发的，但是相当数量的电场位于谐振器的外部，因此H₁₁模式受到所述腔的强烈影响。H₁₁模式是电介质谐振器和位于其中的(即外壳)腔的交互作用的结果，并且具有两极。H₁₁模式场与TE模式场正交。某些电介质谐振器电路被设计使得H₁₁模式是基本模式。例如，在具有不同频率的两个信号的双模式滤波器中，对两个信号使用H₁₁模式的两极是公知的。

存在包括TM₀₁模式的另外高级模式，但是很少使用它们，如果有的话，并且本质上会构成干扰。典型地，不同于TE模式(或在利用这种模式的滤波器中的H₁₁模式)的所有模式都不是所希望的且会构成干扰。

用于调节电介质谐振器滤波器和其它电路的频率和/或带宽的传统技术和装置具有很多缺点。例如，电介质谐振器滤波器的带宽是耦合于滤波器中的单个电介质谐振器之间的一个场函数。电介质谐振器之间的耦合，电路的带宽，主要是由谐振器之间的开口的大小和形状以及位于开口里的调节螺杆的大小和形状来控制。腔的大小和形状也影响带宽。通过调整开口，调节螺杆和腔所调节的带宽很大程度上是一个反复试验的过程并且是冗长乏味的和劳动密集型的，经常花费数个星期。特别地，反复试验过程的每一次反复都需要滤波器电路返回到加工厂以重新将腔、开口和/或调节螺杆加工到新的尺寸。

另外，调节过程包括在开口、调节螺杆和腔的尺寸和形状上的非常小和/或精确的调整。因此，加工过程本身就是昂贵的和有错误倾向的。

另外，在其中形成开口的壁、调节螺杆甚至腔都对系统产生损耗，降低系统的质量因子Q，增加了系统的插入损耗。Q主要是系统的一个效率参数，更特别地，其是系统中的存储能量和损失能量的比率。由位于电介质谐振器外面的电介质谐振器产生的场的一部分接触系统的所有导电元件，例如外壳20、调节板42、内部壁32和34和调节螺杆43，且固有地产生这些导电元件中的电流。场的奇异性存在于位于滤波器电磁场中的导电元件的任何锐角转角或边缘上。任何这些奇异都会增加系统的插入损耗，即降低系统的Q。因此，当开口壁和调节螺杆必须用于调节时，它们是系统内部能量损耗的原因。

使用开口里的调节螺杆的另一个缺点在于，这样的技术不允许电介质谐振器件间耦合强度的显著变化。在典型通信应用的带宽中，调节螺杆典型地提供远远低于百分之一或百分之二变化的可调节性，这里信号带宽通常大约是载波频率的百分之一。例如，无线通信系统中在一个2000MHz载波上承载20MHz的带宽信号不是不常见的。使用调节螺杆将信号带宽调整到远远大于21或22MHz将是非常困难的。

而且，使用前述传统调节技术实现多个电介质谐振器之间的交叉耦合是困难的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一个改善的电介质谐振器电路。

本发明的另一个目的是提供一个电介质谐振器滤波电路。

本发明的进一步目的是提供用于调整电介质谐振器电路中心频率的经过改善的装置和技术。

本发明的另一个目的是提供用于调节电介质谐振器电路带宽的经过改善的装置和技术。

本发明包括一种技术和用于实现这种技术的相关装置，使用该技术可在不需要开口、调节螺杆和/或调节板的情况下，可在带宽和频率上调节诸如滤波器的电介质谐振器电路。因为剔除了电介质谐振器场中的导电元件，这种技术有助于基本上减少插入损耗并且改善电路中的Q。

根据本发明，电介质谐振器(至少它们中的一些)的位置是可以以多种方式相互调整的，包括垂直地调整(即沿着电介质谐振器的纵轴)和水平地调整(即与电介质谐振器的纵轴垂直)。电介质谐振器可彼此相对放置以使得它们在垂直方向上重叠。根据本发明的另一个方面，电介质谐振器进一步可被有选择地彼此相对倾斜。这种技术在双向模式电介质谐振器电路中特别有用，其中可在相邻谐振器之间提供一个开口，并且电介质谐振器可在垂直于开口面的垂直面上斜置。

根据本发明另一个方面，一个偏离中心的纵向孔可被加工到一个或多个电介质谐振器中，以使得电介质谐振器外面的电磁场不一致。因在电介质谐振器上的这种不规则，甚至可通过谐振器绕着它们纵轴的旋转来进一步调整电介质谐振器间的耦合。

根据本发明另一个方面，替代每个极使用单个电介质谐振器，通过使用一个在另一个顶部、彼此相邻的两个隔开的电介质谐振器，并且调节位于其间的垂直间隔来获得该电介质谐振器对的理想中心频率，从而完成频率调节。那么，在邻接电介质谐振器对间的耦合能够以前述任何方式来调整以便调整滤波器的带宽，调整方式包括垂直调整，水平调整，倾斜，如果在电介质谐振器中设置一个非中心纵向孔则围绕垂直轴旋转。

附图说明

以下参考附图来描述本发明，其中：

图1是根据现有技术的一个圆柱形电介质谐振器的透视图；

图2是根据现有技术的一个示范性微波电介质谐振器滤波器的透视图；

图3是与本发明特别适合的一个圆锥形电介质谐振器的透视图；

图4是根据本发明一个实施例的一个电介质谐振器滤波器的侧视图，其中电介质谐振器彼此之间可垂直调整；

图5是根据本发明另一个实施例的一个电介质谐振器滤波器的侧视图，其中电介质谐振器彼此之间可水平调整；

图6是一个电介质谐振器的侧视图，其中电介质谐振器彼此之间可垂直调整且彼此垂直重叠；

图7是一个电介质谐振滤波器的侧视图，其中电介质谐振器彼此之间可垂直调整，并且是圆锥形的，形成有多个层且彼此之间垂直重叠；

图8A-8C是根据本发明另一个实施例的一个电介质谐振器滤波器的侧视图，其中电介质谐振器通过在正面(elevation plane)内的倾斜相对于彼此调整；

图9A是根据本发明另一实施例的双模式电介质谐振器滤波器的俯视图；

图9B是图9A示出的本发明实施例的等角视图；

图9C是本发明的图9A和9B的实施例的侧视图，示出了彼此平行、垂直定向的电介质谐振器；

图9D是图9A-9C中本发明的实施例的侧视图，示出了彼此相对倾斜的电介质谐振器；

图10A和10B分别是根据本发明多个实施例的电介质谐振滤波器的侧视和俯视图，其中，电介质谐振器包括非中心纵向孔，且可以绕着它们的纵轴旋转；

图11是根据本发明另一个实施例的一个电介质谐振器滤波器的侧视图，其中滤波器的每个极由一对相邻的电介质谐振器形成；

图12A和12B分别是根据本发明另一个实施例的径向电介质谐振滤波器设计的俯视图和等角视图。

具体实施方式

申请号为10/268415的美国专利全部引入在此作为参考，其中公开了使用这样谐振器的新电介质谐振器和电路。上述专利申请公开的新谐振器的关键技术特征之一是在谐振器外面和附近的TE模式场的场强沿着谐振器的纵向尺寸变化。如上述专利申请所公开的，这些新谐振器的一个帮助实现该目标的关键技术特征在于，平行于TE模式场线测量的谐振器的横截面积沿着谐振器的纵向即垂直于TE模式场线的方向变化。在优选实施例中，横截面作为谐振器纵向尺寸的函数单调变化。在一个特别优选的实施例中，如以下更详细讨论的，谐振器是圆锥形的。甚至更优选地，圆锥体是截锥体。

图3是在前述专利申请中所公开的电介质谐振器的示范实施例的透视图。如所示的那样，谐振器300成形为一个具有中心、纵向通孔302的截锥体301。这种设计比起常规的圆柱形的电介质谐振器具有很多优点，包括H₁₁模式与TE模式的物理分隔，和/或几乎完全消除了H₁₁模式。特别地，TE模式电场倾向于集中在谐振器的底部303，然而H₁₁模式电场倾向于集中在谐振器的顶部305(狭窄部分)。这两种模式的纵向位移改善了谐振器(或是使用这样谐振器的电路)的性能，因为圆锥形电介质谐振器可被放在其它微波设备(例如其它谐振器，微波传输带，调节板和输入/输出耦合环)附近以使得它们各自的TE模式电场彼此接近，并且强烈耦合，然而它们各自的H₁₁模式电场彼此保持进一步远离，因此，彼此根本不耦合得这么强烈。从而，H₁₁模式将不会像现有技术中耦合到相邻微波设备那么多，这里TE模式和H₁₁模式在物理位置上彼此非常接近。

另外，在圆锥形谐振器中模式分隔(即频率间隔)是增加的。而且，谐振器的顶部可能被截去以消除谐振器中H₁₁模式场可能集中的部分，因此除了将它推到在频率上远离TE模式基本场以上之外，还基本上削弱了H₁₁模式的强度。

本发明中的技术和装置大大消除了对在宽带、高频电介质滤波器和其它电路中对开口、调节螺杆和调节板的需要。特别地，不是使用额外的元件(例如调节螺杆、调节板和具有开口的壁)来设置带宽和频率，本发明利用能量存储器本身，即电介质谐振器本身来设置频率和带宽，调节电路。

首先转向带宽调整的问题，众所周知，电介质谐振器滤波器的带宽大部分由滤波器中的单个电介质谐振器产生的场之间的耦合强度来支配。一般地，电介质谐振器之间的耦合越强，电路的带宽越大。

图4示出本发明的第一实施例。在这个实施例中，彼此电磁耦合的电介质谐振器彼此之间可垂直调整。在本申请上下文中，术语“垂直”是指沿着电介质谐振器纵轴的方向，或者，可选地，是指与TE模式线垂直的方向。因此，例如在图4中，电介质谐振器401在箭头402的方向是可调整的。许多装置可被用于提供纵向调整，纵向调整对于本领域技术人员来说是显而易见的。一个特别的装置将电介质谐振器401安置在支撑柱上，优选是螺杆407，该螺杆可旋转进入外壳的壁401的螺孔405中。可选的，孔405可以是盲孔。谐振器403也可能调整设置在螺杆407上。特别地，谐振器401的纵向中心孔406也可与螺杆407螺纹结合。因此，通过相对于外壳401中相应孔405或谐振器401中相应纵向孔406中的一个或全部来旋转螺杆407，谐振器的位置可以很容易地纵向调整。

在一个优选实施例中，谐振器固定设置在螺杆上，并且螺杆仅仅能在外壳的孔中旋转。如果外壳中的孔405是个通孔，谐振器间隔，以及滤波器的带宽可通过旋转从外壳中突出的螺杆来进行调整，甚至不用打开外壳401。同样，因为在谐振器间没有开口、耦合螺杆或者分隔壁，谐振器和系统的设计固有提供相邻谐振器间耦合的宽适应性，系统可以很容易地设计，其中，外壳401在电路的电磁特性上有很小或没有作用。因此，为了提供合适的电磁特性，代替于需要极端准确地制作壳体和导电材料(例如金属)的外部，现在外壳可使用低成本的模塑法或铸造方法，使用较低廉的材料，并且不需要精确或其它昂贵的铣削操作，因此显著地降低了制造成本。另外，用于将谐振器安装在外壳中的螺杆407也可使用非导电性材料和/或不涉及对系统电磁特性的产生影响的材料来制成。

谐振器安装所依据的螺杆407可被耦合到电子控制的机械旋转装置(未示出)以远程调节滤波器。例如，使用本地步进马达和数字信号处理器(DSP)，螺杆407可以被远程控制以调节滤波器，该数字信号处理器(DSP)经有线或无线通信系统接收命令。附加的DSP监控滤波器的工作参数，并通过有线或无线通信系统发送到远端位置以确保正确的调节，因此构成一个真正的远端控制伺服滤波器。

安置谐振器到外壳上的其它可能性包括使用一个简单的摩擦配合将杆和外壳中的孔定位在一起。

如图4所示的将谐振器设置在可调整的螺杆上的观念可被应用于传统的、圆柱形的电介质谐振器中，如图中所示，但是也可应用于与其它形状的谐振器的连接中，例如圆锥形谐振器。也可以理解的是，所公开的提供纵向调整的装置仅仅是例证，任何允许谐振器纵向调整的合理装置都是可以接受的。

图5示出了本发明的第二实施例，其中谐振器彼此之间水平调整。水平调整可由任何合理装置提供。图5示出的实施例中，谐振器501安置在柱505上，柱505安置在谐振器支撑物507上。支撑物可能包括一个或多个与柱505啮合的狭缝。柱通过摩擦配合与狭缝连接在一起。可选地，支撑柱的底部可能有偏心齿轮，这些偏心齿轮在狭缝中形成具有匹配齿轮的齿轮装置。甚至更简单，使用可选能被上紧的螺母和/或锁紧垫圈508，柱505的底部可被拧紧并且紧紧地与狭缝相结合。当放松时，柱505可在狭缝内移动。当拉紧时，它们在狭缝内是固定的。允许所述柱水平滑动且优选可把所述柱锁定到位的任何其它合理的机械连接装置都将是可接受的。

在本发明的一个优选实施例中，在单个滤波器电路中提供垂直调整和水平调整。

图6示出了本发明的另一个实施例，其中谐振器601安置在柱603上，柱603允许谐振器相对彼此垂直地调整。在这个特别的实施例中，谐振器601是圆柱形谐振器，它们彼此垂直偏移使得它们可以在垂直面(即平行于谐振器纵轴的面)上相互重叠。由于在前述申请号为10/268415的美国专利中讨论的原因，具有垂直重叠谐振器的实施例特别适合用于圆锥形谐振器。

图7示出了本发明的另一个实施例，其中，谐振器701是垂直重叠并且可垂直调整的圆锥形谐振器。在这特别的实施例中，谐振器701包含多个薄片层701a，701b，以及后续薄片层等。实际上，谐振器可有任意的形状，并且可由任意数量的层组成。

图8A是示出本发明另一个实施例的示意性侧视图。图8A示出一个包含两个圆柱形谐振器组件801的两极谐振器电路800。然而，概念可扩展到不同形状的谐振器，以及具有不同数目极性的滤波器和电介质谐振器组件。在这个实施例中，谐振器801安放在壳体803上，以使得可如箭头804所示的那样在正面是可旋转的(或可倾斜的)，也就是，使得电介质谐振器的纵轴801a相对于彼此是可变化的。

这个正面旋转特征可由任何合适的机械连接提供。图8B是示例性电介质谐振器电路的等角视图，示意性地示出使用安装在壳壁803a的侧柱806的一个设计。柱806可能通过一个可旋转连接安装在组件一面或两面，可旋转连接例如是在806a和806b示出的螺纹配合或摩擦配合。其它选择包括锁紧螺母和/或垫圈，匹配齿轮传送装置等。

另外，在正面的倾斜可与前述由附图4和5实施例示出的垂直和/或水平调整特征相结合。例如，图8B示意性地示出一个实施例，其中柱806a在狭缝808中被安装到壳体上，除了允许前述的倾斜外，也允许垂直和/或水平调整。

在由图8C示例的本发明的另一个优选实施例中，谐振器组件可由柱806安装，组件801通过球窝接头809附着在柱的末端，球窝接头可允许在所有方向倾斜。图8C示出了定位在狭缝808中的边上安装的柱，狭缝808允许组件801也可在垂直和水平方向上调整。然而，柱可能是纵向的，即使用位于组件的纵向通孔(如果组件只有一个)中的球窝接头来安装在底部壁803b并向上突出到谐振器组件中。

图9A，9B，9C和9D示出了一个电介质谐振滤波器，其中倾斜特征是特别合适的。特别地，图9A-9D示出一个双模电介质谐振滤波器900，其中基本模式是两个彼此正交的H₁₁模式。两个H₁₁模式作为滤波器的基本模式的双模滤波器，在现有技术中是公知的。例如，双模谐振器电路经常用在卫星通信系统中。参照图9C的等角视图，由于对高的谐振器来说混合H₁₁模式成为基本模式，所以双模谐振滤波器倾向于使用高的谐振器901。特别地，根据Maxwell公式，一般谐振器越高，该谐振器中的H₁₁模式的频率越低。也有一个模式，H₁₁模式具有两个极。图9A-9D的电路有四个极(或模式)。第一个模式由图9A中第一个谐振器901a内的箭头911示出。这个谐振器901a有一个由箭头913表示的第二H₁₁模式，它与第一个模式正交。同样地，第二个谐振器901b有由箭头915表示的第一模式和由箭头917表示的第二个正交的H11模式。虽然输入和输出耦合器没有在图中示出(为了清楚)，但是第一个谐振器901a中的第一个模式911是输入模式，第一个谐振器901a中的第二个模式913通过开口921与第二个谐振器901b的第一个模式915相耦合。第二个谐振器的第二个模式917耦合到输出耦合器(为了清楚也没有示出)。

如在图9B中可最佳看到的，两个谐振器901a和901b通过在其上半部具有开口921的分隔壁918被分隔开。如现有技术所公知的，一般在开放空间中的两个正交模式在频率上是彼此无差别接近的。然而，通过在外壳中提供一个扰动，它们可在频率上相互分开以使得彼此有区别。再次，为了清楚，在图中没有示出扰动，但是一般可能包括一个或多个传导柱，柱从分隔壁918以45°水平延伸。扰动与两极相互作用使它们分离90°。

图9B示出了纵轴彼此平行的两个谐振器901a和901b。图9C示出，通过绕着它们的纵轴的中点倾斜以朝向彼此移动它们的顶部(即顶部可任意定义为接近开口的末端)，两个谐振器间的耦合强度可以被增加。当然增加耦合强度会增加滤波器的带宽。一般地，虽然不作为需要，倾斜可允许至少面内的倾斜，所述面定义了两个谐振器间的最短直线距离，例如，垂直于图9A-9D的实施例中的分隔壁的面的垂直面。图9A-9D没有示出允许倾斜的装置，但是可能是任何与附图8相关的上面已讨论的前述装置。

图10A和10B示出了本发明的另外一个实施例。在这个实施例中，纵向孔1003被加工在从纵轴1005偏心的圆柱形谐振器1001中。这改变了基本模式的场干扰。特别地，这使得在水平面是不对称的。因此，将谐振器1001绕着它们的纵轴1005彼此相对旋转会改变耦合力，因为在水平面内的场是不对称的。于是，根据另一个实施例，谐振器安装在壳1007，从而一个或多个谐振器1001在水平面(即绕着它的纵轴)中是可以旋转的。如前面，这类调整可与前述垂直调整、水平调整和在正面中的倾斜调整中的任一个或全部相结合。实际上，使用球窝接头来提供在正面倾斜将同时会提供在水平面的旋转调整。

图11示出了本发明的另一个实施例。在这个实施例中，每个单个谐振器组件由一个位于另一个顶部的两个相邻的组件1101a，1101b来替换。虽然示出了两个相同大小和形状的谐振器组件1101a和1101b，但是比起图中所示的，本发明的这个方面可以与不同形状和大小的谐振器组件一起被应用，事实上，与对中另一个组件相比，在每对组件中的每个组件可以具有不同大小和/或形状。与本发明实施例一致，在每对组件中的两个组件可被安装在外壳1103上使得它们可彼此相对垂直调整以增加或降低它们彼此之间的分隔。每一对组件对应于一种滤波器的模式。通过改变每对组件的两个组件之间的分隔距离可调节每一种模式的中心频率。任何先前讨论的和任何其它合理的装置都可以提供纵向调整。本发明的这个方面也可与先前讨论的本发明的任一其它实施例相结合，实施例中滤波器的带宽可以通过相对另一个组件对垂直、水平、旋转或倾斜地调整每一个组件对进行调整。

图12A和12B分别是本发明另一个实施例的俯视图和等角视图。本实施例是一个径向实施例，其中谐振器组件1202以径向模式放置于一个通常是圆柱形外壳1204的内部。如图中所示，圆柱外壳是一个具有一个内部径向壁1204a和一个外部径向壁1204b的环面。谐振器1202被这样设置使得它们的纵轴1203a基本上处于相同的平面且在限定径向模式中心的点1205(参见图12A)相交。也包括调整螺杆1206(仅在图12A中示出)，它可调整地将谐振器1202安装在外壳1204上。螺杆1206是塑料的，螺纹式螺杆，它与外壳1204的外部径向侧壁1204b中的螺纹式通孔1209配合，从而使得谐振器的位置可从外壳外部沿着它们的纵轴被调整。

尽管没有在图12A和12B中示出，因为在这种径向型结构中谐振器之间的耦合是很强烈的，带有开口的内部分隔壁可能是需要的。而且，开口内的耦合调整螺杆可能是非常需要的，它可进一步帮助减少谐振器间的耦合。

在具有相对较低带宽的滤波器系统中，带有开口和/或调整螺杆的分隔壁会是最可能希望的。然而，对于非常宽的带宽应用来说，其中谐振器间的非常强的耦合是希望的，就不需要分隔壁和相应开口以及调整螺杆。

虽然图12A和12B示出的实施例包括四个间隔90°放置的圆柱形的谐振器，但是这些特征仅仅是例证性的。径向电介质谐振器滤波器系统可由彼此间以任何角度分布的任意数目的谐振器且具有锥形或其它形状的谐振器来构成。

可选地，外壳可以成型为任何正多边形，例如，正方形，五边形，六边形，八边形，且具有一个内部壁和一个外部壁。事实上，虽然可能是最可行的设计，但是多边形不必是等边的。实际上，在数学上，纯圆环面是一个具有无穷多个边的等边多边形。如果外壳不是一个环面，那么每一个内部壁和外部壁的边的个数常规应该等于电路中的谐振器的个数，但是这又是不必要的。

已描述了本发明的几个特别实施例，多种其它替换、修正和改善对于本领域技术人员都是显而易见的。通过公开变得清楚的这样的替换、修正和改善是显而易见的，虽然这里没有明确陈述但是它是说明书的一部分且在本发明的精神和范围之内。因此，前述说明书仅仅是例证性而不是限制性的。本发明仅仅由权利要求及其等价物来限制。

Claims (30)

1.一种电介质谐振器电路，包括：

一个壳体；

多个电介质谐振器，彼此相对放置以提供位于其间的耦合，其中所述电介质谐振器是可相互调整的。

2.根据权利要求1中所述的电介质谐振器电路，其中，每一个谐振器有一个纵轴且所述电介质谐振器至少沿着它们的纵轴是可调整的，其中的纵轴被限定为与电介质谐振器的基本模式场正交。

3.根据权利要求2中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器是圆柱形的，且所述纵轴沿着所述圆柱形电介质谐振器的高度。

4.根据权利要求3中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器是锥形的，且所述纵轴沿着所述锥形电介质谐振器的高度。

5.根据权利要求2中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器以放射状配置，它们的纵轴基本上处于相同的平面内且在中心点相交。

6.根据权利要求5中所述的电介质谐振器电路，其中，所述壳体包括一个径向壁，且每个电介质谐振器通过一个螺纹柱被安装在所述壳体上，螺纹柱被安置在所述径向壁的一个配套的螺纹孔中，因此通过所述螺杆相对于所述壳体的旋转，所述谐振器的所述位置可以沿着它们的纵轴被调整。

7.根据权利要求6中所述的电介质谐振器电路，其中，在所述壳体的所述径向壁中的所述孔是通孔使得所述柱可从所述壳体向外突出。

8.根据权利要求2中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器彼此相对放置，从而使得它们在一个平行于纵轴的平面中互相重叠。

9.根据权利要求8中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器是锥形的。

10.根据权利要求9中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器包括多个层。

11.根据权利要求1中所述的电介质谐振器电路，其中，在所述电介质谐振器基本模式的所述场平面中的所述电介质谐振器之间的距离是可以调整的。

12.根据权利要求13中所述的电介质谐振器电路，其中，每个电介质谐振器具有一个被定义为与电介质谐振器的基本模式场正交的纵轴，且其中所述电介质谐振器是可以倾斜地调整的，从而使得电介质谐振器的纵轴相对于彼此是可变的。

13.根据权利要求1中所述的电介质谐振器电路，其中，每一个电介质谐振器具有一个被定义为与电介质谐振器的基本模式场正交的纵轴，并且其中所述调整是在所述场的平面内且在所述电介质谐振器之间的方向上。

14.根据权利要求13中所述的电介质谐振器电路，进一步包括：

至少一个狭缝，其位于所述壳体的一个壁里，在所述至少一个狭缝中，所述谐振器可滑动地支撑在壳体上以提供所述横向调整。

15.根据权利要求14中所述的电介质谐振器电路，其中，每个所述电介质谐振器通过一个柱被支撑在所述狭缝里，所述柱滑动地与所述狭缝相结合。

16.根据权利要求15中所述的电介质谐振器电路，其中，每个所述柱是螺纹式且进一步包括一个螺母，螺母用于可选地将所述柱锁在所述狭缝里的一个固定位置。

17.根据权利要求15中所述的电介质谐振器电路，其中，每个所述柱与所述狭缝形成摩擦配合。

18.根据权利要求15中所述的电介质谐振器电路，其中，每个所述柱通过一个齿轮传动装置耦合在所述狭缝里。

19.根据权利要求1中所述的电介质谐振器电路，其中，每个谐振器具有一个被定义为与电介质谐振器的基本模式场正交的纵轴，且其中所述电介质谐振器是可以倾斜地调整的，以使电介质谐振器的纵轴相对于彼此是可变的。

20.根据权利要求19中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器在至少一个平面内是可倾斜的，所述平面定义在第一和第二个电介质谐振器之间的最短直线距离。

21.根据权利要求19中所述的电介质谐振器电路，进一步包括：

处在所述第一和第二电介质谐振器之间的所述壳体内部的一个内部壁，所述壁有一个开口。

22.根据权利要求19中所述的电介质谐振器电路，其中；

所述电介质谐振器是圆柱形的，具有沿着所述圆柱形电介质谐振器高度的所述纵轴，所述电介质谐振器在纵向尺寸上比在横断于纵向尺寸的平面中长；

其中所述电介质谐振器电路是一个具有第一和第二基本模式的双模滤波器，所述第一和第二基本模式是正交极化的H₁₁模式。

23.根据权利要求19中所述的电介质谐振器电路，进一步包括：

多个柱，每个电介质谐振器通过所述柱中的一个安置在所述壳体上，其中每个柱相对于安置其上的(a)所述电介质谐振器和(b)所述壳体中的至少一个是可以调整的，以允许所述电介质谐振器可相对于彼此倾斜调整。

24.根据权利要求23中所述的电介质谐振器电路，进一步包括：

位于每个所述柱和所述相应的电介质谐振器之间的球窝接头。

25.根据权利要求1中所述的电介质谐振器电路，其中，每个电介质谐振器具有一个被定义为与电介质谐振器的基本模式场正交的纵轴且包括引起所述场与所述纵轴非对称正交的非对称，其中所述电介质谐振器绕着它们的纵轴是可旋转的。

26.根据权利要求25中所述的电介质谐振器电路进一步包括：

多个柱，每个电介质谐振器通过所述柱中的一个被安置在所述壳体上；

其中每个所述柱具有一个与所述相应电介质谐振器的所述纵轴平行定向的一个纵轴，其中每个柱相对被安置其上的(a)所述电介质谐振器和(b)所述壳体中的至少一个是可旋转的。

27.根据权利要求26中所述的电介质谐振器电路进一步包括：

位于每个所述柱和所述相应的电介质谐振器之间的球窝接头，所述球窝接头提供所述旋转调整以及在所述电介质谐振器之间的倾斜调整，从而使得电介质谐振器的纵轴相对于彼此是可变的。

28.根据权利要求27中所述的电介质谐振器电路，其中，所述电介质谐振器沿着所述纵轴相对于彼此是可进一步调整的。

29.根据权利要求27中所述的电介质谐振器电路，其中，在电介质谐振器的所述基本模式场的一个平面内所述电介质之间的横向距离是可调整的。

30.根据权利要求28中所述的电介质谐振器电路，其中，在电介质谐振器的所述基本模式场的一个平面内所述电介质谐振器之间的距离是可调整的。

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