CS196207B2

CS196207B2 - Cavity rezonator with the straight frequency tuning and circuit containing the said rezonator

Info

Publication number: CS196207B2
Application number: CS665476A
Authority: CS
Inventors: Imre Torma; Sandor Foeldes; Ernoene Temesi; Jozsef Dorogi
Original assignee: Tavkoezlesi Kutato Intezet
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1976-10-14
Publication date: 1980-03-31

Description

Vynález se týká dutinového rezonátoru, především dutinového rezonátoru s teplotní kompenzací, s přímočarým laděním frekvence, jehož ladicí prvek se pohybuje po přímočaré' nucené dráze, a dále potom se týká míkrovlnového obvodu, zahrnujícího jeden nebo více dutinových rezonátorů-nebo laděného uvedenými rezonátory, jako je například signální generátor, měřicí oscilátor, kmitoměr a nebo jiný měřicí a přijímací mtkrovlnový obvod.The invention relates to a cavity resonator, in particular a cavity resonator with temperature compensation, with a linear tuning frequency whose tuning element moves along a linear forced path, and furthermore relates to a microwave circuit comprising one or more cavity resonators- or tuned by said resonators such as is, for example, a signal generator, a measuring oscillator, a frequency meter, or other measuring and receiving microwave microwave circuit.

Dutinový rezonátor podle vynálezu se skládá z dutiny, ladicí jednotky a individuálně zaměnitelných o sobě známých doplňkových jednotek a prvků, jako je například vazbová smyčka, clonka, reflexní klystron, polovodič atd. Dále potom z jednotek, které zabezpečují funkce napájecí a řídicí.The cavity resonator according to the invention consists of a cavity, a tuning unit and individually interchangeable accessory units and elements known per se, such as a coupling loop, orifice plate, a reflective klystron, a semiconductor, etc. Furthermore, units providing power and control functions.

U laděných dutinových rezonátorů a obvodů s dutinovými rezonátory, jejichž charakteristickými příklady mohou být rezonanční kmitoměry, měřicí oscilátory laděné dutinovým rezonátorem, signální generátory nebo přijímače a jiné, se pro ladění používají všeobecně známá řešení, která jsou uvedena níže.For tuned cavity resonators and cavity resonator circuits, typical examples of which are resonance oscillators, cavity resonator tuned measuring oscillators, signal generators or receivers, and others, the generally known solutions described below are used for tuning.

V případě nelineárního ladění probíhá ladění jako funkce rezonanční frekvence pomocí budicích konstrukčních prvků s nelineárním posunutím, přičemž čtení frek2 vence se provádí nepřímo s použitím cejchovacího diagramu nebo se frekvence zjišťuje čtením na nelineární stupnici, jejíž cejchování je provedeno přímo v hodnotách frekvence. U obvodů s několika dutinovými rezonátory se při použití tohoto typu ladění používají samostatné budicí prvky pro každý jednotlivý rezonátor, aby mohl být laděn samostatně nebo se pro každý samostatný rezonátor používá společné buzení a je použito vhodné uspořádání pro kompenzaci rozdílů v charakteristikách jednotlivých rezonátorů.In the case of non-linear tuning, tuning is performed as a function of the resonant frequency using non-linear offset excitation components, wherein the frequency reading is performed indirectly using a calibration diagram or the frequency is determined by reading on a non-linear scale whose calibration is performed directly in frequency values. For circuits with multiple cavity resonators, using this type of tuning, separate excitation elements are used for each individual resonator to be tuned separately or a common excitation is used for each individual resonator and an appropriate arrangement is used to compensate for differences in the characteristics of each resonator.

Jako převládající je ovšem používáno řešení s přímočarým laděním frekvence pomocí tvořící přímky; u tohoto řešení je ladicí prvek dutinového rezonátoru ovládán excentru podobným zařízením, u něhož změna radiusu tvořící čáťy se řídí pravidlem nelineárního ladění dutiny; nastavitelné provedení tvořící čáry je rovněž dobře známo.However, a linear frequency tuning solution using a straight line is used as the predominant solution; in this solution, the tuning element of the cavity resonator is controlled by an eccentric-like device in which the change of the radius forming the parts follows the rule of non-linear tuning of the cavity; an adjustable embodiment forming a line is also well known.

U metody ladění podle šroubovice, která «může být považována za propracovanější variantu, ladění pomocí tvořící přímky, je tvořící čára nahrazena šroubovici s nelineárním stoupáním, navinutou na plášt válce.In the helical tuning method, which may be considered as a more sophisticated variant, tuning by forming a line, the forming line is replaced by a helix with a non-linear pitch wound onto the cylinder housing.

U provedení frekvenčně lineárního ladění je dobře známa konstrukce s tyčovým me1962Q7 chanismem, která aproximuje nelineární ladicí charakteristiky dutinového rezonátoru, použitím kruhového oblouku.In performing frequency-linear tuning, a rod-like chanism design that approximates the non-linear tuning characteristics of a cavity resonator using a circular arc is well known.

Přibližně lineárního ladění lze dosáhnout elektricky současným laděním vlnotvořných dílců několika vlnotvořných prostorů tvarovaných v dutinovém rezonátoru.Approximately linear tuning can be achieved by electronically tuning the waveform elements of several waveform spaces shaped in a cavity resonator.

Jsou známý kmitoměrý, u nichž posunutí vnitrního vodiče dutiny způsobí změnu jak u dílců TEM, tak TM elektromagnetického pole dutiny.Oscillators are known in which displacement of the inner conductor of the cavity causes a change in both the TEM and TM electromagnetic fields of the cavity.

Pokud se týká thermokompenzace, jsou pro omezení změn rezonanční frekvence vlivem změn^- teploty používána následující, rovněž velmi dobře známá řešení:Regarding thermokompenzace are limitations to changes in resonant frequency due to changes ^- the temperature used in the following, also well-known solutions:

U dutinových rezonátorů nebo obvodů s dUŤ^<nO^1TÝ^rP^í átnrv nnm&rnfl přesnost frekvence nepřesahuje hodnotu 10~³, nejsou používána žádná opatření pro snížení citlivosti na změnu teploty.In the cavity resonator circuits or DUT ^<nO ^1T Y ^R P ^I átnrv NNM & RNFL precision frequency does not exceed 10 ^-3, no measures are used to minimize the sensitivity to temperature changes.

V případech, kdy přesnost frekvence přesahuje hodnotu 10³, je dutinový rezonátor při jinak stejném provedení ladicího prvku zhotoven z materiálů s nízkým teplotním součinitelem, jako například z invaru nebo je dutinový rezonátor a ladicí prvek vyroben z materiálů majících rozdílnou teplotní roztažnost.In cases where the frequency accuracy exceeds 10 ³ , the cavity resonator is otherwise made of low temperature coefficient materials such as invar, or the cavity resonator and the tuning element are made of materials having different thermal expansion.

Nedostatky známých řešení mohou být shrnuty následovně:............ -..........The shortcomings of the known solutions can be summarized as follows: ............ -..........

Metodu nepřímého čtení, patřící k variantě nelineárního ladění, je třeba považovat za zastaralou metodu, a to zvláště z toho důvodu, že použití této metody unavuje. Metody, které uplatňují přímé čtení, spočívají buď na principu individuálního cejchování, které s sebou nese vysoké náklady, nebo jsou provázeny úchylkami, jejichž původ spočívá ve výrobě dutinových rezonátorů' a prvků obvodů s těmito rezonátory 's_;hjuvišéjícími. Tyto úchylky nemohou být ‘dosti, dobře odstraněny nebo následně korigovány, čímž se zhoršuje přesnost cejchování.'The indirect reading method, belonging to the non-linear tuning variant, should be considered an outdated method, especially since it is tired of using this method. Methods that use direct reading either rely on the principle of individual calibration, which entails high costs, or are accompanied by deviations based on the manufacture of cavity resonators 'and circuit elements with these resonators'_; hjuvišéjícími. These deviations cannot be sufficiently, well removed or subsequently corrected, thereby impairing the accuracy of the calibration.

V případě obvodů skládajících se z několika rezonátorů je ladění jednotlivých ladicích prvků velmi obtížné, přičemž lze jen s obtížemi vyrobit a sestavit pracné a náročné konstrukce zařízení sloužícího pro kompenzaci.In the case of circuits consisting of several resonators, tuning individual tuning elements is very difficult, and it is difficult to manufacture and assemble the laborious and demanding designs of the compensation device.

Přímočaré ladění systémů s tvořící čárou je jednoduché co do konstrukce, přičemž ovšem vlastní zhotovení tvořící čáry si vyžaduje speciální technologii, která — vedle toho, že je nákladná — je méně přesná než ostatní technologie, u nichž se používá pouze jednoduchých otáčivých nebo posuvných pohybů. Chyby cejchování, způsobené rozměrovýiňi úchylkami vzniklými během výroby, nemohou být při tomto řešení rovněž nijak korigovány.The straightforward tuning of the forming line systems is simple in construction, but the actual manufacturing of the forming line requires a special technology that - in addition to being expensive - is less accurate than other technologies that use only simple rotating or sliding movements. Calibration errors due to dimensional deviations during manufacturing cannot be corrected in this way.

Řešení, u. nichž je použita přestavitelná* tvořící čára nebo šroubovice, umožňují sice následné korigování, ale při zvýšených nákladech ná'komplikovanější, a tedy také dražší konstrukční provedení.The solutions in which an adjustable forming line or helix is used allow for subsequent correction, but at a higher cost, a more complicated and therefore more expensive construction.

Aby se dosáhlo požadované přesnosti, musí se provádět pracné seřizování v několika bodech. Během seřizování dochází k deformaci materiálů, čímž se snižuje stabilita seřízení.In order to achieve the required accuracy, it is necessary to perform laborious adjustments at several points. Materials are deformed during adjustment, reducing adjustment stability.

Při použití metody ladění s tyčovým mechanismem lze dosáhnout přibližně linearity, ale chyba nemůže být redukována pod hodnotu, která odpovídá rozdílu mezi vlastnostmi kružnice provedené podle pravidla pro ladění dutinového rezonátoru á tyčového mechanismu.By using the rod tuning method, approximately linearity can be achieved, but the error cannot be reduced below a value that corresponds to the difference between the properties of the circle made according to the rule for tuning the cavity resonator and the rod mechanism.

Současné ladění několika vlnotvarů si vyžaduje, aby tvar dutinového rezonátoru byl řešen jinak nevýhodně při hodnocení z hlediska činitele jakosti dutinového rezonátoru, přičemž dosažitelná přesnost bude také zde omezena; pouze teoreticky aproximativní charakter provedeného ladění lze v daném případě považovat za omezení přesnosti.Simultaneous tuning of several waveforms requires that the shape of the cavity resonator be solved otherwise disadvantageously in the evaluation of the quality factor of the cavity resonator, whereby the achievable accuracy will also be limited here; only theoretically approximate character of the tuning performed can be considered as a limitation of precision in the present case.

Nevýhody řešení používaných pro snížení chyby vlivem teploty jsou následující: Nevýhody řešení používajících materiály s nízkým teplotním součinitelem spočívají. v tom, že tyto speciální materiály (invar, superlnvar) jsou drahé, výrobní náklady jsou rovněž velmi vysoké, přičemž teplotní součinitel ani těchto materiálů sě nerovná nule; na druhé straně dochází potom ke značným odchylkám, majícím původ ve výrobě nebo zpracování. Tato skutečnost se projevuje právě u teplotních součinitelů dutinových rezonátoru a obvodů, zahrnujících tyto rezonátory, vyrobené z uvedených materiálů.The disadvantages of the solutions used to reduce the error due to temperature are as follows: The disadvantages of solutions using low temperature coefficient materials are. in that these special materials (invar, superlnvar) are expensive, production costs are also very high, and neither the temperature coefficient of these materials equals zero; on the other hand, there are then considerable variations originating from production or processing. This is evident in the temperature coefficients of the cavity resonators and the circuits comprising these resonators made of the materials mentioned.

Nevýhody známých řešení teplotní kompenzace spočívají v tom, že kompenzace nastává pouze v jediném bodě pásma ladění dutiny nebo obvodu, takže jejich aproximativní účinek je omezen pouze na poněkud nedostačující rozsah frekvencí.The disadvantages of the known temperature compensation solutions are that the compensation occurs only at a single point of the tuning band of the cavity or circuit, so that their approximate effect is limited to a somewhat insufficient frequency range.

Cílem našeho vynálezu je proto vytvořit .dutinový rezonátor, to jest obvod laděný takoyým dutinovým rezonátorem, který by umožňoval významně snížit potřebnou pracnost a odstraňoval omezení v dosažitelné přesnosti.It is therefore an object of the present invention to provide a cavity resonator, i.e. a circuit tuned with such a cavity resonator, which would make it possible to significantly reduce the labor required and remove the limitations in achievable accuracy.

K dosažení tohoto cíle s použitím uvedeného dutinového rezonátoru a obvodu laděného uvedeným dutinovým rezonátorem jsme se zaměřili na realizaci vlastností, které jsou uvedeny v následujícím:To achieve this goal using said cavity resonator and the circuit tuned by said cavity resonator, we have focused on realizing the features shown in the following:

Omezení modifikací charakteristik, které vyplývají z úchylek dutinových rezonátorů a s nimi pracujících prvků obvodů tím, že řešení bude obsahovat jen několik málo nastavitelných prvků.. .Limiting the modification of characteristics resulting from deviations of cavity resonators and circuit elements working with them, so that the solution will contain only a few adjustable elements.

. Namísto linearizace, která má již předem daný pouze, aproximátivní charakter, zavést lineárizaci, která přesně sleduje základní Vlnotvar . dutinového rezonátoru. Na tomto místě a v následujícím textu je pod'pojmem základního vlnotvarů myšleno pracovní rozložení intenzity pole dutinového rezonátoru, které má významnou úlohu v ladicích charakteristikách dutinového rezonátoru.. Instead of linearization, which has only a predetermined, approximative character, introduce a linearization that accurately follows the fundamental waveform. cavity resonator. At this point and in the following, the concept of fundamental waveforms refers to the working distribution of the field strength of a cavity resonator, which plays an important role in the tuning characteristics of the cavity resonator.

.Podstata teplotně kompenzovaného duti196207 nového rezonátoru s přímočarým ' laděním frekvence, jehož ladicí prvek se pohybuje po přímočaré nucené dráze, a mikrovlnového obvodu, zahrnující jeden nebo více dutinových' rezonátoru a nebo laděného uvedenými dutinovými rezonátory spočívá v tom, že zařízení má alespoň jeden ladicí prvek dutiny, který je sestaven z konstrukčních elementů, nejlépe z vhodných distančních mezikusů a pístů, umožňujících přímočaré vedení a posunování ladicího prvku po nucené ' dráze, přičemž uvedené elementy vytvářejí nucenou vazbu s.,!přímkovými vodícími plochami vytvořenými, na konstrukčním elementu, který je otočný kolem osy kolmé ke směru pohybu ladicího prvku nebo s přímkovými vodícími plochami, které jsou nuceně vázáný s konstrukčním prvkem — u TE a TM modifikací umožňujícím axiální posunování — tak, že ladicí prvek je opatřen válečkem nebo běžcetn, spočívajícím — nejčastěji a nejlépe vlivem tlaku pružiny — na vodicích plochách. Dutinový rezonátor je opatřen frekvenčně lineárním regulačním orgánem, nejlépe tyčí nebo lištou, která je přestavitelné podél přímočaré nucené dráhy a opatřená válečkem nebo běžcem. Váleček nebo běžec frekvenčně lineárního regulačního orgánu je opřen o vodicí plochu vytvořenou na konstrukčním elementu .— u varianty s TEM základním vlnotvarem potom nejlépe přitlačován tlakem pružiny nebo spočívá na vodicí ploše, která má nucenou vazbu s konstrukčním prvkem.The essence of the temperature compensated cavity 196207 of a new linear frequency tuning resonator whose tuning element moves along a linear forced path and a microwave circuit comprising one or more cavity resonators and or tuned by said cavity resonators is that the device has at least one tuning resonator. a cavity element which is made up of structural elements, preferably of suitable spacers and pistons, enabling the guiding and shifting of the tuning element along a forced path in a linear manner, said elements forming a positive bond with the linear guide surfaces formed on the structural element which is rotatable about an axis perpendicular to the direction of movement of the tuning element or with linear guide surfaces that are forcedly coupled to the structural element - for TE and TM modifications allowing axial displacement - such that the tuning element is fitted with a roller or b žcetn resting - and the most preferably under the pressure of the spring - the guiding surfaces. The cavity resonator is provided with a frequency-linear regulating element, preferably a rod or bar, which is adjustable along a linear forced path and provided with a roller or a runner. The roller or the runner of the frequency-linear regulating element is supported on a guide surface formed on the structural element. In the variant with a TEM base waveform, it is then best pressed by spring pressure or rests on a guide surface which has a forced connection to the component.

U modifikací se základním vlnotvai;em TE nebo TM je váleček nebo běžec regulačního orgánu uložen v další přímkové vodicí p’oše, která je nejlépe kolmá ke směru pohybu ladicího prvku a vytvořena na tělese držáku, který je upevněn na stěně dutinového rezonátoru.In TE or TM base wave modifications, the roller or regulator runner is housed in another linear guide rail that is preferably perpendicular to the direction of movement of the tuning element and formed on a holder body that is mounted on the cavity resonator wall.

U řešení podle vynálezu leží střed osy konstrukčního elementu, střed otáčení válečku nebo běžce ladicího prvku a střed otáčení válečku nebo běžce frekvenčně lineárního regulačního orgánu na téže přímce, která je rovnoběžná s vodicí plochou.In the solution according to the invention, the center of the axis of the structural element, the center of rotation of the roller or the runner of the tuning element, and the center of rotation of the roller or runner of the frequency linear regulator lie on the same line parallel to the guide surface.

Směr pohybu frekvenčně lineárního regulačního- orgánu, například pryže, svírá pravý úhel, nebo. úhel menší než pravý úhel, se směrem -přímkového pohybu ladicího prvku.The direction of movement of the frequency-linear regulating element, for example rubber, forms a right angle, or. an angle less than a right angle, with the direction of the linear movement of the tuning element.

Frekvenčně lineární regulační orgán je opatřen vřetenem se závitem a tomu odpovídajícím závitovým pouzdrem, a k závitovému pouzdru nebo vřetenu se závitem je upevněn — a nejlépe potom spolu s distančním kroužkem na něm nasazen — otočný knoflík spolu s frekvenční stupnicí, která je vhodně opatřena kotoučky s vyznačením číselných údajů.The frequency-linear control element is provided with a threaded spindle and the corresponding threaded sleeve, and a rotary knob with a frequency scale, which is suitably provided with discs with a marking, is fastened to the threaded sleeve or threaded spindle. figures.

U jednoho z výhodných provedení řešení podle vynálezu je střed otáčení válečku nebo běžce namontovaného na ladicím prvku řešen tak, abv mohl být přestaven ve směru přímky, vzhledem k poloze ladicího pístu.In one preferred embodiment of the invention, the center of rotation of the roller or runner mounted on the tuning element is designed so that it can be adjusted in a straight line direction relative to the position of the tuning piston.

Osa konstrukčního elementu je uložena v držáku, jehož poloha je vzhledem k dutině rezonátoru nastavitelná v rovině, která je rovnoběžná s rovinou, určenou směrem přímočarého pohybu ladicího prvku a pohybu frekvenčně lineárního regulačního orgánu.The axis of the structural element is accommodated in a holder whose position relative to the resonator cavity is adjustable in a plane parallel to the plane determined by the direction of the linear movement of the tuning element and the movement of the frequency-linear regulating element.

Střed otáčení válečku nebo běžce, nasazeného na. frekvenčně lineární reguláční orgán, může být rovněž přestaven, a to vzhledem k ovládací tyči.Center of rotation of roller or runner mounted on. The frequency-linear regulating element can also be adjusted relative to the control rod.

U jiného provedení dutinového rezonátóru podle vynálezu (základní vlnotvary TE nebo TM} leží směr další vodicí dráhy, upevněné k dutině a tvořící opěru válečku nebo běžce frekvenčně lineárního regulačního orgánu, kolmo ke směru přímočarého pohybu ladicího prvku.In another embodiment of the cavity resonator according to the invention (TE or TM base waveforms), the direction of another guide track, fixed to the cavity and forming the support of the roller or the runner of the frequency linear control, is perpendicular to the direction of linear motion of the tuning element.

Výsledná teplotní roztažnost součástek, určující vzdálenost mezi středem otáčení konstrukčního elementu a koncovou deskou dutiny a/nebo elektromagnetické uzavírací roviny dutiny, měřeno ve směru přímkové nucené dráhy ladicího prvku, se rovná výsledné teplotní, roztažnosti ladicího prvku; výsledný součinitel teplotní roztažnosti frekvenčně lineárního regulačního orgánu se rovná sumě výsledných součinitelů teplotní roztažnosti součástek určujících dvě vzdálenosti, z nichž jedna je vzdálenost mezi osou rotace konstrukčního elementu a přímkou, která je rovnoběžná s nucenou dráhou ladicího prvku a prochází středem otáčení válečku nebo běžce, nasazeného na ladicím prvku,· měřeno kolmo; druhá vzdálenost je vzdáleností mezi osou otáčení konstrukčního elementu a přímkou, která je rovnoběžná s nucenou dráhou frekvenčně lineárního regulačního orgánu a prochází středem otáčení válečku nebo běžce, nasazeného na frekvenčně lineárním regulačním orgánu, měřeno rovněž kolmo.The resulting thermal expansion of the components determining the distance between the center of rotation of the structural member and the cavity end plate and / or the electromagnetic cavity closing plane of the cavity, measured in the direction of the linear forced path of the tuning element, is equal to the resulting thermal expansion of the tuning element; the resultant coefficient of thermal expansion of the frequency linear control element is equal to the sum of the resulting coefficients of thermal expansion of the components determining two distances, one being the distance between the axis of rotation of the structural element and a line parallel to the forced path of the tuning element on the tuning element, · measured perpendicularly; the second distance is the distance between the axis of rotation of the structural element and a line that is parallel to the forced path of the frequency-linear regulating element and passes through the center of rotation of the roller or runner mounted on the frequency-linear regulating element.

Výsledná teplotní roztažnost součástek vymezujících vzdálenost mezi středem osy otáčení konstrukčního elementu a koncovou deskou dutiny, při měření ve směru přímočaré nucené dráhy ladicího prvku, se rovná výsledné teplotní roztažnosti ladicího prvku, zatímco součinitel teplotní roztažnosti dutiny se rovná výslednému součiniteli teplotní' roztažnosti součástek, jejichž rozměr určuje kolmou vzdálenost mezi osou otáčení konstrukčního elementu a přímkou, která je rovnoběžná s nucenou dráhou ladicího prvku a prochází středem otáčení válečku nebo běžce, nasazeného na ladicím prvku; vedle toho potom výsledný součinitel teplotní roztažnosti součástek, vymezujících vzdálenost mezi osou otáčení konstrukčního elementu a osou otáčení válečku nebo běžce nasazeného na konstrukčním elementu, se rovná součiniteli teplotní roztažnosti dutiny a výslednému součiniteli teplotní roztažnosti součástek, jejichž rozměr určuje vzdálenost, která se rovná vzdálenosti mezi přímkou kolmou ke směru nucené dráhy ladicího prvku a procházející osou otáčení konstrukčního elementu aThe resulting thermal expansion of the components defining the distance between the center of the pivot axis of the structural member and the endplate of the cavity when measured in the direction of the linear forced path of the tuning element is equal to the resulting thermal expansion of the tuning element. the dimension defines a perpendicular distance between the axis of rotation of the structural member and a line that is parallel to the forced path of the tuning element and passes through the center of rotation of the roller or runner mounted on the tuning element; in addition, the resulting thermal expansion coefficient of the components defining the distance between the axis of rotation of the structural member and the axis of rotation of the roller or runner mounted on the structural member is equal to the thermal expansion coefficient of the cavity and the resulting thermal expansion coefficient of the components a line perpendicular to the direction of the forced path of the tuning element and passing through the axis of rotation of the structural element; and

198207 přímkou, která je kolmá k nucené dráze ladicího prvku a prochází osou otáčení válečku nebo běžce namontovaného na konstrukčním elementu.198207 a line that is perpendicular to the forced path of the tuning element and passes through the axis of rotation of the roller or slider mounted on the structural element.

Rozměrová odchylka dutinového rezonátoru a ladicích konstrukčních prvků — způsobená výrobním postupem při výrobě uvedených součástí — je kompenzována tak, že poloha ladicího prvku a. frekvenčně lineárního regulačního orgánu je vzhledem k vodicí dráze prestavitelné, stejně tak jako poloha osy otáčení konstrukčního elementu vzhledem k dutině rezonátoru; pomocí těchto tří nastavitelných orgánů lze nastavit nulovou chybu frekvence celkem ve třech bodech frekvenčních charakteristik. Vlivem exaktní lineární transformace v případě takového nastavení lze docílit toho, že chyba frekvence z důvodu transformace bude rovna nule v celém pracovním pásmu dutinového rezonátoru, pracujícího s čistě základním vlnotvarem.The dimensional deviation of the cavity resonator and tuning components - due to the manufacturing process of manufacturing the components - is compensated so that the position of the tuning element a. Of the frequency linear regulator relative to the guide track is adjustable. ; using these three adjustable elements, a zero frequency error can be set at a total of three points in the frequency response. Due to the exact linear transformation with such an adjustment, it is possible to achieve that the frequency error due to the transformation will be zero over the entire working band of the cavity resonator operating with a pure fundamental waveform.

Připojením polovodiče sé záporným odporem, například 'diody „Gunn-dióde“, IMPATT-diode“ nebo „Barrit-diode“ mezi vnější a vnitřní vodič dutinového rezonátoru podle vynálezu, lze vytvořit měřicí oscilátor s lineárním laděním frekvence nebo signální generátor. V tom případě potom musí být regulační rozsah nastavitelného prvku zvětšen na hodnotu, která dovoluje kompenzovat vliv reaktance polovodiče na frekvenční charakteristiku generátoru. Místo polovodiče lze použít elektronku — například reflexní klystron, a tak rovněž vytvořit měřicí oscilátor nebo signální generátor.By connecting a semiconductor with a negative resistance, for example a 'Gunn-diode', an IMPATT-diode or a 'Barrit-diode' between the outer and inner conductors of the cavity resonator of the invention, a linear frequency tuning measuring oscillator or signal generator can be created. In this case, the control range of the adjustable element must then be increased to a value which makes it possible to compensate for the effect of the semiconductor reactance on the frequency response of the generator. Instead of a semiconductor, it is possible to use a vacuum tube - for example, a reflective klystron, to create a measuring oscillator or signal generator.

Konstrukční prvky zařízení pro vlnotvary TEM, TE a TM podle vynálezu mohou být snadno zhotoveny, protože mají přímkové geometrické tvary nebo jsou tvarovány z válcových a závitových profilů; takto se lze vyhnout technologickým obtížím, se kterými je spojena přípúava a výroba konstrukčních prvků speciálních tvarů podle dřívějších, v předcházejícím textu, popsaných řešení, uvedených zařízení. Vzhledem k přesně lineárním vlastnostem, vzhledem k základnímu vlnotvaru, není přesnost frekvence nijak omezena svou vlastní teoretickou aproximací — chybou.The components of the TEM, TE and TM waveform apparatus according to the invention can be easily manufactured because they have linear geometric shapes or are formed from cylindrical and threaded profiles; in this way, the technological difficulties associated with the preparation and manufacture of special-shape structural elements according to the previously described solutions of said devices can be avoided. Due to the precisely linear properties, relative to the fundamental waveform, the frequency accuracy is not limited by its own theoretical approximation - error.

U dutinového rezonátoru nebo dutinovým rezonátorem laděného obvodu podle vynálezu, vznikají chyby jedině vlivem přídavných reaktancí, například reaktance polovodiče nebo reaktancí elektronek vestavěných do dutinového rezonátoru s ním spřažených. Přestavitelné prvky, které jsou používány pro kompenzaci výrobních odchylek, jsou používány také pro vyrovnání uvedených odchylek.In a cavity resonator or a tuned circuit resonator according to the invention, errors occur only due to additional reactants, for example the reactance of the semiconductor or the reactances of the tubes built into the cavity resonator coupled to it. Adjustable elements that are used to compensate for manufacturing variations are also used to compensate for these variations.

Pro uvedenou kompenzací odchylek, majících původ jednak ve výrobě á jednak ve zmíněných přídavných, reaktancích, se — pokud se takové odchylky projevují — používá jen několika málo přestavltělných prvků; z toho důvodu se také značně snížila pracnost nastavení charakteristik.In order to compensate for the deviations originating both in production and in the above mentioned additional reactants, only a few remodeled elements are used, if such deviations occur; for this reason, the effort of setting the characteristics was also considerably reduced.

V případě výměny činného prvku (polovodiče nebo elektronky) použitého v dutinovém rezonátoru, je nutno provést nové nastavení frekvenční charakteristiky; původní přesnosti lze snadno dosáhnout bez větší pracnosti.If the active element (semiconductor or vacuum tube) used in the cavity resonator is replaced, the frequency response must be reset; original accuracy can be easily achieved without much labor.

Další výhodou řešení dutinového rezpnátoru nebo obvodů laděných dutinovým rezonátorem je to, že podle vynálezu lze provést i lineární teplotní kompenzaci, která je nezávislá na frekvenci; tato možnost je v protikladu s . jinými dosud známými řešeními, u nichž,lze teplotní kompenzaci provést pouze pro jedinou frekvenci.A further advantage of the solution of the cavity resistor or circuits tuned with the cavity resonator is that according to the invention linear temperature compensation which is independent of the frequency can also be performed; this option is in contrast to. other known solutions in which temperature compensation can be performed for only a single frequency.

Vynález je dále podrobně popsán na příkladech výhodného provedení:The invention is now described in detail by way of example of a preferred embodiment:

Dutinový rezpriátor podle vynálezu, pracující se základním vlnotvarem TEM, je znázorněn na obrázku 1. Na uvedeném obrázku je patrna dutina 1, vnitřní vodic 2 a ladicí prvek, který je s výhodou proveden jako nesený, niče,ho se nedotýkající píst 3; rozpěrka, která se skládá z tyčí 4 a 7, a držák 8 je .připevněna k pístu 3, Posunování pístu se uskutečňuje po dráze, která je rovnoběžná s podélnou osou dutiny 1, a to pomocí přímé vodicí plochy 9, která je vyrobena v držáku 8;. ladicím pístem 3 po uvedené dráze pohybuje mechanismus, k němuž patří váleček 10, upevněný na tyčí 7 a odvalující se po konstrukčním elementu 1B, po vodicí dráze 15, vytvořené v rovině kolmé k rovině výkfěsu. Současně s válečkem 10 se po vodicí dráze 15 konstrukčního elementu 1B odvaluje, váleček 11, nasazený na tyči 121 Nucená vazba mezi válečkem 10 a válečkem 11 s vodicí dráhou 15 je s výhodou zajištěna pomocí pružin 23, 29, a to tak že hnací moment, vyvolávaný tažnou silou pružiny 23 ke středu otáčení konstrukčního elementu 2B (Osa otáčení uvedeného konstrukčního elementu je kolmá k rovině výkresu), je vždy větší než moment opačného smyslu, vyvolávaný tažnou silou předepjaté pružiny 29.The cavity resilient according to the invention, operating with the TEM base waveform, is shown in Figure 1. The figure shows the cavity 1, the inner guide 2 and the tuning element, which is preferably carried as a non-contacting piston 3; a spacer which consists of bars 4 and 7 and the holder 8 is fixed to the piston 3. The piston is moved along a path that is parallel to the longitudinal axis of the cavity 1 by means of a straight guide surface 9 which is made in the holder 8 ;. The tuning piston 3 travels along said path a mechanism, including a roller 10, mounted on a rod 7 and rolling on the construction element 1B, along a guide path 15 formed in a plane perpendicular to the plane of the outlet. Simultaneously with the roller 10, the roller 15, which is mounted on the rod 121, rolls along the guide track 15 of the structural element 1B. The positive coupling between the roller 10 and the roller 11 with the guide track 15 is preferably ensured by springs 23, 29. exerted by the tensile force of the spring 23 towards the center of rotation of the structural element 2B (the axis of rotation of said structural element is perpendicular to the plane of the drawing) is always greater than the torque of the opposite sense.

Váleček 11 a tyč 12 s ním spřažená. se pohybuje po přímkové vodicí dráze, která je určena pouzdrem 13 a závitovým pouzdrem 19. Tím je vytvořena nucená vazba s vodicí dráhou 15 konstrukčního elementu 16. Přímková dráha týče 12 vhodně svírá úhel 90° s dráhou ladicího·prvku (je vhodná jakákoliv hodnota úhlu lišící se od hodnoty n . 180,° kde n je reálné číslo). Velikost pootočení závitovým pouzdrem 19 o určitý úhel je stejně jako obdobné pootočení knoflíkem 20 na něm usazeným nebo pootočení stupnicí 21 stejně jako obdobné pootočení stupnicí 21 přímo úměrné posunutí tyče 12 po přímkové dráze; provedeno je to tak, že závitové pouzdro 19 zabírá se závitem na vřetenu 18, který tvoří jeden celek s tyčí 12. Kromě toho je toto poofocéní — vlivem pevné vazby výše uvedené — přímo úměrné změně rezonanční frekvence dutinového rezonátoru, která bylá způsobena posunutím ladicího pístu 3. V důsledku této přímé úměr19B207 nosíi může být stupnice 21. opatřena lineárním dílkováním hodnot frekvence; čtení hodnot se potom provádí pomocí ukazatele 22. Koeficient úměrnosti je definován tvarovým součinitelem dutinového rezonátoru (tj. jako podíl délky dutiny a rezonanční vlnové délky), rychlostí světla, roztečí stoupání závitu na vřetení 18, délkou oblouku na stupnici 21 a vzdálenostmi, které se měří od osy otáčení 26 konstrukčního elementu 16 k osám otáčení válečků 10, 11. Pro nastavení posledně uvedených vzdáleností slouží držák 25, který je proveden jako ložisko, v němž je uložena osa otáčení 26; držák 25 se může pohybovat po vodicí ploše 24, vytvořené v kostce 27 a připevněný k ní. Polohování ladicího pístu 3, vzhledem k OSe utáčení válečku 10, se provádí posunutím tyče 7 v nosiči 5 ve směru podélné osy dutiny, přičemž poloha tyče 7 v nosiči 5 se zajišťuje pomocí šroubku 6. Pootočením stupnice na závitovém pouzdru 19 a jeho zajištěním se nastaví vztažná poloha osy otáčení válečku 11 a stupnice 21. Pomocí uvedených tří stavitelných elementů lze na frekvenci dutinového rezonátoru ve třech různých hodech; takto lze eliminovat chybu frekvence, která je způsobena výrobními tolerancemi ladicích konstrukčních prvků. U dutinových rezonátorů pracujících s čistě TEM vlnotvarem lze při uvedeném způsobu nastavování dosáhnout teoreticky nulové chyby frekvence v celém rozsahu ladění; kromě toho lze dosáhnout exaktní lineární vazby mezi rezonanční frekvencí a polohou tyče 12, resp. polohou stupnice 21.The roller 11 and the rod 12 coupled thereto. moves along a linear guideway which is determined by the sleeve 13 and the threaded sleeve 19. This creates a positive coupling with the guideway 15 of the structural member 16. The lineway 12 is suitably at an angle of 90 ° to the track of the tuning member (any angle value is appropriate 180, ° where n is a real number). The magnitude of the rotation of the threaded sleeve 19 by a certain angle, as well as the similar rotation of the knob 20 mounted thereon or the rotation of the scale 21 as well as the similar rotation of the scale 21, is proportional to the displacement of the rod 12 along a straight line; this is accomplished by engaging the threaded sleeve 19 with the thread on the spindle 18 which is integral with the rod 12. Moreover, this effect - due to the strong coupling mentioned above - is directly proportional to the change in resonant frequency of the cavity resonator caused by shifting the tuning piston. 3. Due to this direct proportion of19B207, the scale 21 may be provided with linear frequency division; the values are then read using pointer 22. The proportionality coefficient is defined by the shape coefficient of the cavity resonator (ie, as a ratio of cavity length and resonant wavelength), light velocity, thread pitch on spindle 18, arc length on scale 21 and distances It measures from the axis of rotation 26 of the structural element 16 to the axes of rotation of the rollers 10, 11. The holder 25, which is designed as a bearing in which the axis of rotation 26 is mounted, serves to adjust the latter distances. the holder 25 can move along the guide surface 24 formed in the cube 27 and attached thereto. The positioning of the tuning piston 3 relative to the axis of rotation of the roller 10 is effected by moving the rod 7 in the carrier 5 in the direction of the longitudinal axis of the cavity, the position of the rod 7 in the carrier 5 being secured by a screw 6. The reference position of the axis of rotation of the roller 11 and the scale 21. The three adjustable elements can be used to rotate the cavity resonator at three different throws; this can eliminate the frequency error caused by manufacturing tolerances of the tuning components. For cavity resonators operating with pure TEM waveforms, the aforesaid adjustment method can theoretically achieve zero frequency error over the entire tuning range; moreover, an exact linear coupling between the resonance frequency and the position of the rod 12 and the position of the rod can be achieved. scale position 21.

Těleso 14 je určeno pro namontování konstrukčních prvků ladění k dutinovému rezonátoru a současně nese přímkovou vodicí dráhu tyče 12. Vazební smyčka 28 slouží k zavádění nebo odvádění elektromagneticsignálů z dutinového rezonátoru nebo může být místo uvedené smyčky zaveden jeden nebo více vazebních členů se clonkou nebo sondou; namísto frekvenční stupnice na otočném knoflíku může být použita stupnice s digitálním čtením nebo kotouče pro ukazování číslic; k tomu účelu může být s výhodou použit náhon ozubeným převodem od osy otočného knoflíku.The body 14 is designed to mount the tuning components to the cavity resonator and at the same time carries the linear guideway of the rod 12. The coupling loop 28 serves to introduce or remove electromagnetic signals from the cavity resonator or one or more couplers with orifice or probe may be introduced instead; instead of the frequency scale on the rotary knob, a digital reading scale or dial discs may be used; for this purpose, a gear drive from the axis of the rotary knob can advantageously be used.

Obr, 2 ukazuje dutinový rezonátor podle vynálezu, pracující s vlnotvarem TE rťebo TM. Na výkrese je uveden podélný řez dutinovým rezonátorem. Rozpěrka, skládající se z tyčí 4, 7, je spojena s ladicím pístem 3. Posunování ladicího pístu 3 je prováděno po přímočaré dráze, která je rovnoběžná s podélnou osou dutiny rezonátoru; je to zajištěno vodicí' plochou 9, která je vyrobena v nosném víku 8. Ladicím pístem 3 posunuje po uvedené dráze mechanismus, jehož součástí je váleček 18, nasazený na tyči 7 á o Uvalující se po vodicí dráze 15, vytvořené na tyči 12, zatímco konstrukční element 16 se společně s tyčí 12 natáčí kolem osy otáčení 26, která je kolmá k rovině výkresu. Vedle toho koná tyč 12 i lineární pohyb vzhledem ke konstrukčnímu elementu 16, přičemž velikost posunutí je. vymezena odvalovacím pohybem po jiné přímočaré dráze 17, která je kolmá k ose dutiny rezonátru a vytvořena na konzole 14; odvalovací pohyb koná váleček 11, s výhodou upevněný a nesený rozpěrkou 44 na uvedené tyči 12.Fig. 2 shows a cavity resonator according to the invention operating with TE or TM waveform. The longitudinal section of the cavity resonator is shown in the drawing. The spacer consisting of the rods 4, 7 is connected to the tuning piston 3. The shifting of the tuning piston 3 is carried out on a linear path that is parallel to the longitudinal axis of the resonator cavity; this is ensured by a guide surface 9, which is made in the bearing cap 8. The tuning piston 3 moves along said track a mechanism comprising a roller 18 mounted on the rod 7 and rolling along a guide track 15 formed on the rod 12, while the structural element 16, together with the rod 12, rotates about a pivot axis 26 that is perpendicular to the plane of the drawing. In addition, the rod 12 also performs a linear movement with respect to the structural element 16, the amount of displacement being. delimited by a rolling movement along another rectilinear path 17 that is perpendicular to the axis of the resonator cavity and formed on the bracket 14; the rolling movement is performed by a roller 11, preferably fixed and supported by a spacer 44 on said rod 12.

Nucená kinematická vazba mezi válečkem 10. a vodicí dráhou 15, a mezi válečkem 11 a druhou vodicí dráhou 17 je zajištěna tlačnou pružinou 29.The forced kinematic coupling between the roller 10 and the guide track 15, and between the roller 11 and the second guide track 17 is secured by a compression spring 29.

Popisované provedení vynálezu nemá vytvořenou vodicí dráhu 15 přímo na konstrukčním elementu 16 samotném, ale ha tyči 12, ovšem vodicí dráha na vlastním konstrukčním elementu by poskytovala ladění Stejné kvality, protože konstrukční element se natáčí kolem osy 26 společně s uvedenou tyčí 12. Lineární posunutí přímočarým pohybem tyče 12, vzhledem ke konstrukčnímu elementu 16, je prováděno pomocí vřetena se závitem 18, otočně uspořádaném v závitovém pouzdře 19, opatřeném přímou dráhou, přičemž otočný knoflík 26 je připevněn na uvedeném vřetenu.The described embodiment of the invention does not have a guide track 15 formed directly on the structural element 16 itself, but on the bar 12, but a guide track on the actual structural element would provide tuning of the same quality since the structural element rotates about axis 26 together with said bar 12. the movement of the rod 12 relative to the structural element 16 is carried out by means of a threaded spindle 18 rotatably arranged in a threaded sleeve 19 provided with a straight track, the rotary knob 26 being mounted on said spindle.

U uvedeného provedení vynálezu je závitové pouzdro 19 vytvořeno na tyči 12 místo konstrukčního prvku spojeného s otočným knoflíkem. Vřeteno 18 se závitem je proto uloženo v konstrukčním elementu a spojeno s otočným knoflíkem namísto tyče 12 u předcházejícího provedení. Je ovšem zcela zřejmé, že frekvenčně lineární ladění podle vynálezu může být realizováno 1 obráceným uspořádáním vřetene a dílce se závitovým otvorem.In said embodiment of the invention, the threaded sleeve 19 is formed on the rod 12 instead of a component connected to the rotary knob. The threaded spindle 18 is therefore housed in the structural element and connected to the rotary knob instead of the rod 12 in the previous embodiment. It will be understood, however, that the frequency-linear tuning according to the invention can be realized by a reversed arrangement of the spindle and the threaded hole component.

Osy válečků 10, 11 a stejně tak osa otáčení 26 leží v rovinách, které jsou kolmé k rovině výkresu. V tom případě potom je lineární posunutí tyče 12, vzhledem kě konstrukčnímu elementu 16 a současně i úhlové pootočení otočného knoflíku 20 přímo úměrné změně rezonanční frekvence dutinového rezonátoru, což znamená, že otočný knoflík může být opatřen lineární frekvenční stupnicí. Čtení na stupnici se provádí pomocí ukazatele 22. Otočný čep 32, pohybující se v drážce, která je obnovena v konstrukčním elementu, brání otáčení tyče 12, vzhledem ke konstrukčnímu elementu 16.The axes of the rollers 10, 11 as well as the axis of rotation 26 lie in planes perpendicular to the plane of the drawing. In this case, the linear displacement of the rod 12 relative to the structural element 16 and at the same time the angular rotation of the rotary knob 20 is proportional to the change in resonant frequency of the cavity resonator, which means that the rotary knob can be provided with a linear frequency scale. Reading on the scale is performed by means of the pointer 22. A pivot pin 32 moving in a groove that is restored in the structural element prevents the rod 12 from rotating with respect to the structural element 16.

Další podmínkou lineárního ladění frekvence je požadavek, aby vzdálenost, měřená mezi osou otáčení 26 konstrukčního elementu 16 a podélnou osou dutinového rezonátoru, byla rovna součinu délky poloviny patřící k vidu oscilace, tj. tvaru vlny dutinového rezonátoru a indexu vidu v podélné ose dutiny, tj. počtu polí poloperiod signálu ve směru’podélné osy.Another condition for linear frequency tuning is the requirement that the distance measured between the pivot axis 26 of the structural member 16 and the longitudinal axis of the cavity resonator is equal to the product of the half length belonging to the oscillation mode, i.e. the waveform of the cavity resonator and the mode index in the longitudinal axis the number of half-signal fields in the direction of the longitudinal axis.

Další podmínkou potom je, aby průmět vzdálenosti mezi osou otáčení 26 a osou otáčení válečku 10 do podélné osy dutinového rezonátoru. “ byl roven elektrické délce dutiny, tj. vzdálenosti mezi koncovou deskou 45 dutiny 1 a pístem. Aby byly uvedené podmínky zajištěny, je nosič 25 proveden tak, aby bylo možné provést jeho pře196207 stavení vzhledem k ose dutiny rezonátoru a tuto polohu zajistit pomocí šroubu 30, a dále tyč 7 může být posunována v dutině tyče 4, přičemž poloha posledně uvedené tyče se zajišťuje šroubem 6. Koeficient úměrnosti frekvenčně lineárního posunutí tyče 12 je definován mezní hodnotou vlnové délky pracovního tvaru vlny dutinového rezonátoru, rychlostí světla a vzdáleností mezi rovinou vodicí plochy 17 a rpvinou procházející střední čarou osy otáčení 26 kolmo k ose dutiny. Posledně uvedená vzdálenost může být nastavena posunutím konzoly 14 rovnoběžně s podélnou, osou dutiny rezonátoru, přičemž nastavená poloha konzoly může být zajištěna šroubem 31. Při určování koeficientu úměrnosti pro dělení stupnice je vedle uvedeneno nutno vzít v úvahu ještě další parametry, a to stoupání závitu na vřeteni 18 a obloukovou délku stupnice na otočném knoflíku.Another condition is that the projection of the distance between the axis of rotation 26 and the axis of rotation of the roller 10 into the longitudinal axis of the cavity resonator. "Was equal to the electrical length of the cavity, i.e. the distance between the end plate 45 of the cavity 1 and the piston. In order to ensure these conditions, the carrier 25 is designed so that it can be positioned relative to the axis of the resonator cavity and secured by a screw 30, and the rod 7 can be moved in the cavity of the rod 4, The linearity displacement coefficient of the rod 12 is defined by the wavelength limit of the waveform of the cavity resonator, the speed of light and the distance between the plane of the guide surface 17 and the plane passing through the center line of the pivot axis 26 perpendicular to the axis of the cavity. The latter distance can be adjusted by moving the bracket 14 parallel to the longitudinal axis of the resonator cavity, and the bracket position can be locked by the screw 31. In determining the scale factor for scaling, other parameters must be taken into account, namely thread pitch to spindle 18 and the arc length of the scale on the rotary knob.

Polohováním tyče 7, osy otáčení 26, konzoly 14 a stupnice na otočném knoflíku 20 lze nastavit rezonanční frekvenci dutinového rezonátoru. na předem stanovenou a požadovanou hodnotu nejméně ve třech různých bodech pracovního rozsahu dutinového rezonátoru, čímž se eliminují chyby frekvence, které jinak vyplývají z výrobních tolerancí dutinového rezonátoru a konstrukčních prvků jeho ladění.By positioning the rod 7, the pivot axis 26, the bracket 14 and the scale on the rotary knob 20, the resonant frequency of the cavity resonator can be adjusted. to a predetermined and desired value at at least three different points in the operating range of the cavity resonator, thereby eliminating frequency errors that otherwise result from manufacturing tolerances of the cavity resonator and its tuning components.

U dutinových rezonátorů pracujících s čistě TE nebo čistě TM vlnotvarem lze provedením výše popsaného seřízení a nastavení dosáhnout nejen toho, že chyba frekvence se rovná teoreticky nule v celém ladicím rozsahu, ale dosáhne se také exaktně lineárního vztahu mezi polohou tyče, tj. stupnice s ní spřažené.For cavity resonators operating with pure TE or pure TM waveforms, the adjustment and adjustment described above can not only result in a frequency error equal theoretically zero over the entire tuning range, but also an exact linear relationship between the rod position, ie the scale with it coupled.

Clonka. 35, připojená k prostoru vlnovodu 33 upevněného na koncové desce 34 dutiny rezonátoru a dutina samotná, stejně tak jako vazební smyčka 28 slouží k zavádění nebo odvádění elektromagnetických signálů z dutiny dutinového rezonátoru; je mimo jakoukoliv . pochybnost, že namísto uvedených jednotek lze použít jeden nebo více vazebních prvků o sobě známých.Clonka. 35, connected to the waveguide 33 space mounted on the end plate 34 of the resonator cavity and the cavity itself, as well as the coupling loop 28, serves to introduce or remove electromagnetic signals from the cavity resonator cavity; is beyond any. doubt that one or more binding members known per se may be used in place of said units.

Namísto zjednodušeného provedení — stupnice nanesené na otočném knoflíku podle znázornění na výkresu obr. 2 — lze použít frekvenční stupnici s digitálním čtením, jejíž náhon je s výhodou odvozen od osy otáčení otočného knoflíku pomocí ozubeného převodu.Instead of the simplified embodiment - the scale applied to the rotary knob as shown in the drawing of Fig. 2 - a digital reading frequency scale may be used, the drive of which is preferably derived from the rotary knob axis by a gear transmission.

Výkres obr. 3 znázorňuje podélný řez oscilátorem se zabudovaným reflexním klystronem jako činným členem obvodu, sloužícího pro buzení oscilací; tento obvod pracuje s TEM základním vlnotvarem podle vynálezu. Při popisování podrobností podle výkresu obr. 3 je popis omezen pouze na detaily, které se liší od uspořádání a provedení vynálezu podle obr. 1.The drawing of Fig. 3 shows a longitudinal section of an oscillator with a built-in reflective klystron as an active member of the oscillating excitation circuit; this circuit works with the TEM base waveform of the invention. In describing the details of FIG. 3, the description is limited to details that differ from the embodiment and embodiment of the invention of FIG. 1.

Uvnitř vnitřního vodiče dutiny 1 je vyroben otvor, a to jednak proto, aby bylo možno provést galvanické připojení jedné z mřížek 38 reflexního klystronu 36 ke svorce vnitřního vodiče 2, a jednak proto, aby bylo možno přivést pracovní napájecí napětí k elektrodové přípojce odrážeče 39 reflexního klystronu ve vnitřním vodiči 2.A hole is made inside the inner conductor of the cavity 1 to both galvanically connect one of the reflective klystron grids 38 to the inner conductor 2 terminal and to provide a working supply voltage to the electrode connection of the reflector 39 klystron in inner conductor 2.

Další dutinová mřížka 37 reflexního klystronu 36 je galvanicky připojena k vnějšímu vodiči dutiny. Napětí pro odrážeč reflexního klystronu, urychlovací napětí pro jednotku 40, napětí pro elektrodu (mřížku nebo Wehneltův válec) regulátoru proudu paprsku 41, stejně jako žhavicí napětí pro jednotku 42 je přiváděno z napájecí jednotky 43.The other cavity grid 37 of the reflective klystron 36 is galvanically connected to the outer conductor of the cavity. The voltage for the reflective klystron reflector, the acceleration voltage for the unit 40, the voltage for the electrode (grid or Wehnelt cylinder) of the beam current regulator 41, as well as the heater voltage for the unit 42 is supplied from the power supply unit 43.

Jak je všeobecně známo, je frekvence oscilací oscilátoru laděného dutinovým rezonátorem v podstatě definována rezonanční frekvencí dutiny.As is well known, the oscillation frequency of an oscillator tuned by a cavity resonator is essentially defined by the resonance frequency of the cavity.

nosti činného členu obvodu — v tomto případě reflexního klystronu — mají jen malý vliv, takže ladicí charateristiky oscilátoru podle výkresu obr. 3 jsou podobné charakteristikám dutinového rezonátoru uvedeného na výkrese obr. 1. tj. lineárního průběhu s dobrým přiblížením. Odchylka od linearity je způsobena vlivy součinnosti s činným členem obvodu. Tato odchylka může být zcela odstraněna ve třech různých bodech ladicího rozsahu frekvencí použitím stejných přestavitelných konstrukčních elementů, které byly použity pro eliminaci rozdílů, majících původ ve výrobních tolerancích při výrobě dutinového rezonátoru a jeho ladicích konstrukčních prvků.The functions of the active circuit member - in this case the reflective klystron - have little influence, so that the tuning characteristics of the oscillator of Figure 3 are similar to the characteristics of the cavity resonator shown in Figure 1, ie a linear progression with good approximation. The deviation from linearity is caused by the effects of the interaction with the active circuit member. This deviation can be completely eliminated at three different points in the frequency tuning range by using the same adjustable structural elements that were used to eliminate differences originating in manufacturing tolerances in the manufacture of the cavity resonator and its tuning components.

Oscilátor podle výkresu obr. 3 má obdobně jako dutinový rezonátor na výkrese obr. 1 podle vynálezu držák 25, tyč 7 a stupnici 21, které plní vedle úlohy, která je identická s funkcí odpovídajících konstrukčních prvků dutinového rezonátoru na výkresu obr. 1 ještě a současně úlohu prvků pro aproximaci nuly ve třech bodech, za účelem vyrovnání vlivu součinnosti s činným členem obvodu.The oscillator of FIG. 3, similar to the cavity resonator in FIG. 1 of the present invention, has a holder 25, a rod 7 and a scale 21 which performs a task identical to the function of the corresponding cavity resonator components in FIG. the role of zero point approximation elements at three points to compensate for the effect of interaction with the active circuit member.

Signální generátor podle našeho vynálezu, pracující s TEM vlnotvarem a laděný dutinovým rezonátorem, se liší od oscilátoru na výkrese obr. 3 v obvodech měření úrovně, ovládání a dělení, jak jsou použity ve vazebních obvodech. Protože řešení uvedených obvodů jsou dobře známá, nejsou v popisu vynálezu uváděny podrobnosti.The signal generator according to our invention, working with a TEM waveform and tuned by a cavity resonator, differs from the oscillator in Figure 3 in the level measurement, control and division circuits as used in coupling circuits. Since the solutions of said circuits are well known, details are not given in the description of the invention.

U oscilátoru podle výkresu obr. 3 jsou místo reflexního klystronu používány jiné činné členy obvodu, jako polovodiče, například diody „Gunn-diodes“, IMPATT-diodes“, „Barit-diodes“, tranzistory atd., a dále potom místo napájecích a modulačních jednotek, znázorněných na výkrese v obr. 3, jsou použity napájecí a modulační jednotky sloužící pro činnost prvků polovodičových. Tak vzniká oscilátor nebo· signální generátor, který ovšem má stejné vlastnosti, pokud se týká lineárního ladění frekvence jako obdobné zařízení, popsané v souvislosti s výkresem obr. 3.In the oscillator of FIG. 3, other active circuit elements such as semiconductors such as Gunn-diodes, IMPATT-diodes, Barit-diodes, transistors, etc. are used instead of the reflective klystron, as well as power supply and modulation The power supply and modulation units used for the operation of the semiconductor elements are used. This results in an oscillator or signal generator which, however, has the same linear tuning characteristics as a similar device described in connection with the drawing of FIG. 3.

i 96207 dutiny (1) rezonátorů. a/nebo elektromagnetickou uzavírací rovinou dutiny — měřeno ve směru přímočaré nucené dráhy ladicího élementu — se rovná výsledné teplotní řoztažnosti ladicího prvku, a dále tím, že součinitel výsledné teplotní řoztažnosti frekvenčně lineárního regulačního 'orgánu se rovná součtu součinitelů výsledné teplotní řoztažnosti součástek určujících dvě vzdálenosti, z nichž jednou je vzdálenost dz mezi osou. otáčení (26) konstrukčního elementu (16) á přímkou, rovnoběžnou s nucenou přímočarou dráhou ladicího elementu a proloženou středem otáčení válečku (10) nebo běžce nasazeného na ladicím prvku — měřeno ve směru kolmém, a druhou je vzdálenost dj mezi osou otáčení (26) konstrukčf-lpjand 96207 resonator cavities (1). and / or the electromagnetic closing plane of the cavity - measured in the direction of the linear forced path of the tuning element - is equal to the resulting thermal expansion of the tuning element, and further that the coefficient of final thermal expansion of the frequency linear regulator is equal , one of which is the distance dz between the axis. the rotation (26) of the structural member (16) and a line parallel to the forced linear path of the tuning element and intersected by the center of rotation of the roller (10) or the runner mounted on the tuning element - measured perpendicularly construct-lpj

AJ..L1XV CACiiiciiLu au j a jj± iumuu, a u viiuutíZí“ nou s nucenou přímočarou dráhou frekvenčně lineárního'regulačního orgánu a proloženou středem válečku (11) nebo běžce nasazeného na frekvenčně lineárním regulačním orgánu. · .AJ1LVX in CACiiiciiLu au j and jjumuu, and in the case of a forced linear path of the frequency-linear regulator and interlaced with the center of the roller (11) or the runner mounted on the frequency-linear regulator. ·.

. 11. Dutinový rezonátor s teplotní kompenzací, pracující s TE a TM základníiň Vl.notvarem, podle kteréhokoliv z bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že výsledná teplotní roztažnost součástek, určujících vzdálenost di mezi středem osy otáčení (26) konstrukčního' elementu (16) a koncovou deskou (45) dutiny (1) rezonátorů — měřeno ve směru ' přímočaré nucené dráhy ladicího prvku —se rovná výsledné teplotní řoztažnosti ladicího prvku, a dále tím, že součinitel teplotní řoztažnosti dutiny (1) rezonátorů se rovná součiniteli teplotní řoztažnosti součástek, určujících kolmou vzdálenost dz mezi osou otáčení (26) konstrukčního e^ínentu (16) a přímkou, rovnoběžnou s nucenou dráhou ladicího elementu a proloženou 'středem otáčení válečku (10) nébo běžce nasazeného na' ladicím prvku, a dále tím, že výsledný součinitel teplotní řoztažnosti součástek určujících' vzdálenost dá ^: mezi osou otáčení (26) konstrukčního elementu (16) a osou otáčení válečku (11) nebo běžce nasazeného na frekvenčně lineárním regulačním orgánu konstrukčního elementu, se rovná součiniteli teplotní řoztažnosti dutiny (1) rezonátoru a součiniteli výsledné teplotní roztažnosti součástek, určujících vzdálenost ds mezi přímkou, která je kolmá ke směru nucené přímočaré dráhy ladicího prvku a je proložena osou (26) otáčení konstrukčního elementu- (16 )y a přímkou, která je kolmá ke šměru nucené přímočaré dráhy ladicího prvku a je proložena osoů otáčení válečku (11) nebo běžce nasazeného na konstrukčním elementu. ' listy výkresů. 11. A temperature compensated cavity resonator operating with TE and TM base form according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the resulting thermal expansion of the components determining the distance di between the center of the pivot axis (26) of the structural member (26). 16) and the end plate (45) of the resonator cavity (1) - measured in the direction of the straightforward tuning path of the tuning element - equals the resulting thermal expansion of the tuning element, and further that the thermal expansion coefficient of the resonator cavity (1) equals the thermal expansion coefficient components defining a perpendicular distance dz between the axis of rotation (26) of the structural element (16) and a line parallel to the forced path of the tuning element and intertwined by the center of rotation of the roller (10) or slider mounted on the tuning element; the resulting coefficient of thermal expansion of components defining the 'distance ^gives: between the axis ot (26) of the structural element (16) and the axis of rotation of the roller (11) or the runner mounted on the frequency-linear regulating element of the structural element is equal to the thermal expansion coefficient of the resonator cavity (1) and the resulting thermal expansion coefficient of the components ds which is perpendicular to the direction of the forced linear path of the tuning element and intersected by the axis of rotation (26) of the structural member (16) and with a line perpendicular to the direction of the forced linear path of the tuning element. design element. 'drawing sheets

Severogr.fia, n. p., závod 7, MostSeverogr.fia, n. P., Plant 7, Most

198207198207

Claims

A cavity resonator, in particular temperature compensated, with a linear frequency tuning whose tuning element moves along a forced linear path and a microwave circuit with one or more cavity resonators or tuned by said resonators operating with a TEM base waveform, characterized in that: at least one tuning element, assembled as a whole of components, preferably of spacers (4, 5, 7) and at least one piston (3) for guiding the linear guide, is movable on the resonator cavity (11), and displaceable on a forced path, the element has a forced kinematic vo vo vo vo vo n n ^ n n (enou enou enou J enou enou enou J enou enou enou na na formed on a construction element (16) pivoted about an axis of rotation (26) that is perpendicular to the direction of movement of the tuning element or with another guide surface having a forced kinematic relationship with the structural element, such that the tuning element the element is provided with a roller (10) or a runner which is supported by a guide surface to which it is preferably pressed by a biased spring (29) and furthermore has a frequency-linear regulating member - most preferably a rod (12) or bar - moving on a linearly forced and a roller (11) or a runner which is preferably pressed by a biased spring (23) to a guide surface (15) with which it is forced to be kinematically coupled and which is formed on the structural element or with the structural element (16) itself.

2. A cavity resonator, in particular temperature compensated, with a linear tuning frequency whose tuning element moves along a forced linear path and a microwave circuit having one or more cavity resonators or tuned by said resonators operating with a TE or TM waveform, characterized by: in that the at least one tuning element, preferably assembled as a whole of spacers (4, 7) and at least one piston (3) providing a linear guide, is coupled to the cavity of the resonator (1) and displaced along a forced path, said element having a forced kinematic a coupling with a rectilinear guide surface (15) formed on a structural element (16) pivotable about a pivot axis (26) perpendicular to the direction of movement of the tuning element or with a guide surface forced kinematically bound to the structural element (16) and enabling axial displacement; wherein the tuning element is provided with a roller (10) or a runner which it is - preferably under the action of a pre-tensioned spring (29) - pressed against the guide surface and is further provided with a frequency-linear regulating member, preferably a rod or bar movable along a linear path, which member is provided with a roller (11) or runner supported on another linear a guide surface (17) which is preferably perpendicular to the direction

BACKGROUND OF THE INVENTION The movement of the tuning element -a is formed on a bracket (14) which is fixed to the wall of the cavity (1).

3. Cavity resonator according to claim 1, wherein the center of the pivot axis. (26) the structural element (16), the center of rotation of the roller (10), or. the runner of the tuning element and the center of rotation of the roller (11) or the runner of the frequency-linear regulating element lie in the same line, the line being parallel to the guide surface (15).

Cavity resonator according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the direction of movement of the frequency linear regulating member forms an angle of right or less than right with the direction of movement of the tuning element of the cavity resonator.

Cavity resonator according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the frequency-linear control element is provided with a threaded spindle (18) and connected to the threaded sleeve. And that a rotary knob (20) and a frequency scale, which preferably consists of discs bearing numerical data, are connected to the threaded spindle (18) or to the threaded sleeve (19), preferably by means of a suitable spacer.

Cavity resonator according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the center of rotation of the tuning roller (10) or runner is designed so that it can be adjusted in the direction of the linear movement of the tuning member relative to the position of the tuning piston (3). ).

Cavity resonator according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the axis of rotation (26) of the structural element (16) is mounted in a holder (25) which can be adjusted in position relative to the cavity (1) of the resonator. in a parallel plane which is determined by the direction of the linear movement of the tuning element and the frequency-linear regulating element.

Cavity resonator according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the center of the roller (11) or the runner mounted on the frequency-linear control element can be adjusted in position relative to the working rod (12).

Cavity resonator according to any one of rolls 2 to 8, characterized in that the direction of the second guide surface (17) upon which the roller (11) of the frequency-linear regulating element rests and rolls and which is fixedly connected to the cavity of the resonator (1), is perpendicular to the direction of linear motion of the tuning element of the cavity resonator.

10. A temperature compensated cavity resonator operating with a TEM base waveform according to item 1 and any of items 3 to 8, characterized in that the resulting thermal expansion of the components determining the distance di between the center of the pivot axis (26) of the structural member (16). and end plate (45)