RU2620924C1 - Диэлектрический резонатор - Google Patents
Диэлектрический резонатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620924C1 RU2620924C1 RU2016109435A RU2016109435A RU2620924C1 RU 2620924 C1 RU2620924 C1 RU 2620924C1 RU 2016109435 A RU2016109435 A RU 2016109435A RU 2016109435 A RU2016109435 A RU 2016109435A RU 2620924 C1 RU2620924 C1 RU 2620924C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dielectric
- wall
- sleeve
- dielectric resonator
- metal screen
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Использование: для создания диэлектрических резонаторов. Сущность изобретения заключается в том, что диэлектрический резонатор содержит высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания, установленный и закрепленный на стенке металлического экрана, высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы выполнен в виде втулки, диаметр центральной части которой выбран большим, чем диаметр торцевых частей, а стенка торцевой части втулки закреплена на стенку металлического экрана с возможностью обеспечения теплоотвода, например, путем металлизации поверхности стенки торцевой части втулки и ее крепления, например пайкой, на стенку металлического экрана, а соотношение размеров диаметров центральной части и торцевых частей втулки выбрано в пределах 1,5-2,0. Технический результат: обеспечение возможности улучшения теплоотвода при сохранении величины его собственной добротности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для создания диэлектрических резонаторов, использующихся в фильтрах и частотно-избирательных СВЧ устройствах, включая устройства повышенного уровня мощности.
Известны диэлектрические резонаторы, предназначенные для создания частотно-избирательных СВЧ устройств, содержащие высокопроницаемые диэлектрики в форме цилиндров, дисков и прямоугольных призм, установленные на диэлектрических подставках и размещенные в металлических экранах, которыми служат стенки металлических волноводов, используют в качестве рабочего типа колебаний низший Н-тип колебаний /см. Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах. Ю.М. Безбородов, Т.Н. Нарытник, В.Б. Федоров. - К.: Тэкника, 1989. с. 28, рис. 2.2., с. 50, рис. 2.9./.
Однако такие диэлектрические резонаторы имеют плотный спектр резонансных частот высших типов колебаний и недостаточную их отстройку от резонансной частоты рабочего Н-типа колебаний.
Для известных технических решений существенной проблемой является отвод тепла диэлектрического резонатора при повышенных уровнях мощности СВЧ-сигнала. Так, в известном техническом решении /см. Патент РФ на изобретение №2394317, МПК Н01Р 7/10, опубл. 10.07.2010/ отвод тепла диэлектрического резонатора на металлическую стенку волновода осуществляется с помощью металлических стержней, контактирующих с площадками частичной металлизации диэлектрического резонатора.
Однако в таком устройстве улучшение теплоотвода достигается за счет уменьшения добротности диэлектрического резонатора из-за наличия дополнительных потерь в металлических стержнях.
В известном техническом решении /см. Патент РФ №2305350, МПК Н01Р 7/10, опубл. 27.08.2007/ это достигается с помощью металлических пластин-ребер, поддерживающих диэлектрический резонатор.
Однако в таком решении улучшение теплоотвода достигается за счет заметного уменьшения добротности диэлектрического резонатора ввиду дополнительных потерь в металлических пластинах-ребрах.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является диэлектрический резонатор, содержащий высокопроницаемый диэлектрик (с относительной диэлектрической проницаемостью материала ε=30-100) цилиндрической формы, установленный на цилиндрической диэлектрической подставке с низкой относительной диэлектрической проницаемостью материала (ε=2-10), закрепленные между собой и со стенкой металлического экрана, например, клеем, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания // см. Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах. Ю.М. Безбородов, Т.Н. Нарытник, В.Б. Федоров. - К.: Тэкника, 1989. с. 28, рис. 2.2. в./.
Однако известное техническое решение имеет низкий уровень теплоотвода от диэлектрического резонатора, так как его цилиндрическая диэлектрическая подставка, выполненная из высокодобротного диэлектрического материала, например из кварца, имеет низкий коэффициент теплопередачи и разделена от высокопроницаемого диэлектрика и от металлической стенки прослойками клея, что затрудняет теплопередачу. Такой диэлектрический резонатор обладает плотным спектром резонансных частот высших типов колебаний и имеет недостаточную полосу частот их отстройки от резонансной частоты рабочего низшего Н-типа колебаний.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание диэлектрических резонаторов для фильтров СВЧ повышенной мощности с улучшенными характеристиками избирательности.
Техническими результатами изобретения является улучшение теплоотвода диэлектрического резонатора при сохранении величины его собственной добротности в условиях повышенного уровня мощности СВЧ-сигнала и разрежение спектра высших резонансных частот диэлектрического резонатора при увеличении полосы частот отстройки частоты рабочего низшего Н-типа колебания диэлектрического резонатора.
Это достигается тем, что диэлектрический резонатор, содержащий высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания, установленный и закрепленный на стенке металлического экрана, выполнен в форме втулки, диаметр центральной части которой выбран большим, чем диаметр торцевых частей, а стенка торцевой части втулки закреплена на стенку металлического экрана с возможностью обеспечения теплоотвода путем металлизации поверхности стенки торцевой части втулки и ее крепления, например пайкой, на стенку металлического экрана. Соотношение размеров диаметров центральной части и торцевых частей цилиндрической диэлектрической втулки выбрано в пределах 1.5-2.0, при этом втулка выполнена с возможностью снабжения ее только одной из торцевых частей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 приведен общий вид диэлектрического резонатора в форме цилиндрической диэлектрической втулки, на Фиг. 2 - ее фронтальный вид, на Фиг. 3 представлена цилиндрическая диэлектрическая втулка с одной ее торцевой частью, установленная и закрепленная на металлической стенке экрана (волновода), а на Фиг. 4 показана цилиндрическая диэлектрическая втулка с двумя торцевыми частями, установленная и закрепленная на противоположных металлических стенках экрана (запредельного волновода).
Диэлектрический резонатор выполнен в форме цилиндрической диэлектрической втулки 1 с высокой относительной диэлектрической проницаемостью материала, диаметр центральной части 2 которой выбран большим, чем диаметр торцевой части 3, а стенка 4 торцевой части 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 закреплена на стенку 5 металлического экрана 6 с возможностью обеспечения теплоотвода путем металлизации поверхности стенки 4 торцевой части 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 и ее крепления, например пайкой, на стенку 5 металлического экрана 6. Соотношение размеров диаметров центральной части 2 и торцевой части 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 выбрано в пределах 1.5-2.0 с возможностью выполнения одной торцевой части 3 и двух торцевых частей 3 относительно ее центральной части 2.
Диэлектрический резонатор работает следующим образом.
При подаче электромагнитного поля СВЧ-сигнала на диэлектрический резонатор в нем возбуждается электромагнитное поле на резонансной частоте рабочего низшего Н-типа колебаний, которое испытывает взаимодействие с электромагнитным полем СВЧ сигнала, если резонансная частота диэлектрического резонатора совпадает или близка к частоте электромагнитного СВЧ-сигнала. В результате этого взаимодействия при размещении диэлектрического резонатора в металлическом волноводе, стенки которого служат металлическим экраном, волновод с диэлектрическим резонатором обладает частотной характеристикой заграждающего (фиг. 3) или полосового (фиг. 4) фильтра.
Выполнение диэлектрического резонатора в форме цилиндрической (или прямоугольной) диэлектрической втулки 1 с высокой диэлектрической проницаемостью материала обеспечивает устойчивый режим его возбуждения на низшем рабочем Н-типе колебаний. Подавление влияния высших азимутальных типов колебаний достигнуто за счет противоположного направления поляризации азимутальных типов колебаний в центральной части 2 цилиндрической диэлектрической втулки 1 и поляризации электромагнитного поля рабочего Н-типа колебания в торцевых частях 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1, имеющих меньшие размеры в сравнении с центральной частью 2 цилиндрической диэлектрической втулки 1. Экспериментально подтверждено, что лучшее подавление высших типов колебаний достигается при отношении размеров диаметров центральной части 2 и торцевых частей 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 в пределах 1.5-2.0. Полоса частот отстройки резонансной частоты от спектра частот высших типов колебаний увеличивается за счет относительного увеличения объема диэлектрической втулки 1, что приводит к дополнительному разрежению спектра резонансных частот.
Нанесение металлизации на поверхность стенки 4 торцевых частей 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 обеспечивает улучшенный теплоотвод от цилиндрической диэлектрической втулки 1 на металлическую стенку 5 металлического экрана 6 посредством контакта металлизированных поверхностей 4 со стенкой 5 металлического экрана 6, выполненного, например, пайкой. Так как площадь металлизации поверхности стенок 4 торцевых частей 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 меньше по сравнению с площадью центральной части 2 и стенки 4 удалены от нее на высоту торцевой части 3, а интенсивность электромагнитного поля сосредоточена преимущественно в центральной части 2 цилиндрической диэлектрической втулки 1, то влияние металлизации стенки 4 торцевой части 3 не приводит к заметному снижению собственной добротности предложенного технического решения. Это обеспечивает улучшение теплоотвода предложенного диэлектрического резонатора при сохранении величины его собственной добротности в условиях повышенного уровня мощности СВЧ-сигнала. Установка предложенного диэлектрического резонатора в металлический волновод образует звено полосно-заграждающего фильтра (фиг. 3) и звено полосно-пропускающего фильтра (фиг. 4).
Использование изобретения позволяет при каскадном включении таких звеньев достигать улучшение теплоотвода и избирательности многозвенных фильтров повышенной мощности на диэлектрических резонаторах.
Claims (2)
1. Диэлектрический резонатор, содержащий высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания, установленный и закрепленный на стенке металлического экрана, отличающийся тем, что высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы выполнен в виде втулки, диаметр центральной части которой выбран большим, чем диаметр торцевых частей, а стенка торцевой части втулки закреплена на стенку металлического экрана с возможностью обеспечения теплоотвода, например, путем металлизации поверхности стенки торцевой части втулки и ее крепления, например пайкой, на стенку металлического экрана, а соотношение размеров диаметров центральной части и торцевых частей втулки выбрано в пределах 1,5-2,0.
2. Диэлектрический резонатор по п. 1, отличающийся тем, что втулка выполнена с одной из ее торцевых частей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016109435A RU2620924C1 (ru) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Диэлектрический резонатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016109435A RU2620924C1 (ru) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Диэлектрический резонатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620924C1 true RU2620924C1 (ru) | 2017-05-30 |
Family
ID=59031972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016109435A RU2620924C1 (ru) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Диэлектрический резонатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620924C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6262639B1 (en) * | 1998-05-27 | 2001-07-17 | Ace Technology | Bandpass filter with dielectric resonators |
JP2004254085A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Nec Tokin Corp | 帯域通過フィルタおよび送受信共用器 |
RU2295806C1 (ru) * | 2005-11-07 | 2007-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | Полосно-пропускающий фильтр |
RU2360337C1 (ru) * | 2008-02-14 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | Полосно-пропускающий фильтр |
RU2399124C1 (ru) * | 2009-08-21 | 2010-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Полосно-пропускающий фильтр |
-
2016
- 2016-03-16 RU RU2016109435A patent/RU2620924C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6262639B1 (en) * | 1998-05-27 | 2001-07-17 | Ace Technology | Bandpass filter with dielectric resonators |
JP2004254085A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Nec Tokin Corp | 帯域通過フィルタおよび送受信共用器 |
RU2295806C1 (ru) * | 2005-11-07 | 2007-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | Полосно-пропускающий фильтр |
RU2360337C1 (ru) * | 2008-02-14 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | Полосно-пропускающий фильтр |
RU2399124C1 (ru) * | 2009-08-21 | 2010-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Полосно-пропускающий фильтр |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11431067B2 (en) | Dielectric cavity notch filter | |
US4114062A (en) | Thickness shear resonator for use as an over-tone quartz crystal | |
NO149404B (no) | Filter for elektromagnetiske boelger | |
US4124830A (en) | Waveguide filter employing dielectric resonators | |
US11108123B2 (en) | Triple-mode dielectric resonator filter, method for manufacturing the same, and band pass filter using dielectric resonator and NRN stub | |
RU2620924C1 (ru) | Диэлектрический резонатор | |
CN1722607B (zh) | 倍增晶体振荡器 | |
CN104538721A (zh) | 一种基于金属结构lc谐振器的超材料谐振子及其应用 | |
CN108370077A (zh) | 具有介质盘的同轴谐振器 | |
US2500430A (en) | Cavity resonator oscillator device | |
WO2016165384A1 (zh) | 一种谐振器和腔体滤波器 | |
KR20070013983A (ko) | 곡면형 도체판으로 결합된 공진기 필터 | |
WO2017085936A1 (ja) | 誘電体フィルタユニット及び通信機器 | |
RU2399124C1 (ru) | Полосно-пропускающий фильтр | |
RU2295806C1 (ru) | Полосно-пропускающий фильтр | |
RU2360337C1 (ru) | Полосно-пропускающий фильтр | |
CN208078145U (zh) | 一种超宽带滤波器 | |
RU2007120561A (ru) | Свч-активный модуль | |
CN101227018A (zh) | 基于频变似金属性材料抑制微波滤波器寄生通带的方法 | |
KR100665256B1 (ko) | 고조파 제거특성을 개선한 전송선로 구조 | |
RU2397608C1 (ru) | Кварцевый резонатор | |
SU1354289A1 (ru) | Резонансный элемент | |
KR102347990B1 (ko) | 캐비티 필터 및 이의 제조방법 | |
RU51789U1 (ru) | Полосно-пропускающий фильтр | |
KR20150028372A (ko) | 세라믹 공진기 및 이를 이용한 필터 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210317 |