SU1415286A1 - Термостабильный резонатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике СВЧ и может использоватьс  в качестве опорного резонатора в системах стабилизации частоты СВЧ-генераторов. Обеспечиваетс  повышение точности термокомпенсации и упрощение конструкции , Терностабильный резонатор содержит корпус 1, термокомпенсирую- ций элемент, выполненный в виде стержн  2, расположенного в стенке корпуса 1 параллельно его оси, и настроечный поршень (НП) 3, соединенный со стержнем 2, Стержень 2 установлен в полом цилиндре (ПЦ) 4 и соединен с ним штифтом 5, Стержень 2 выполнен из материала с малым температурным коэф. линейного расширени  (ТКЛР), а ПЦ 4 - из материала с большим ТКЛР. При повышении окруткающей температуры увеличиваютс  размеры корпуса 1, что приводит к понижению резонансной частоты резонатора. Увеличиваетс  длина ПЦ 4 и стержн  2. Однако, благодар  тому, что они имеют разные ТКЛР, они удлин ютс  по-разному, что приводит к вт гиванию НП 3 внутрь корпуса 1, В результате резонансна  частота резонатора повышаетс . Это компенсирующее изменение резонансной частоты тем больше, чем больше разность ТКЛР стержн  2 и ПЦ 4 и чем больше действующа  длина ПЦ 4 и стержн  2, равна  рассто нию от места соединени  их штифтом 5 до места креплени  ПЦ 4 к корпусу 1. Подстройка термостабильного резонатора осуществл етс  перестановкой штифта 5. 2 ил. (Л с

Description

Изобретение относитс  к технике СВЧ и может быть использовано в качестве опорного резонатора в системах стабилизации частоты СВЧ-геиера- торов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности термокомпенсации и упрощение конструкции.

На фиг,1 показана конструкци  термостабильного резонатора; на фиг,2 - конструкци  термокомпенсирую щего элемента.

Термостабильный резонатор содержи корпус 1, термокомпенсируюсций эле- мент, выполненный в виде стержн  2 из материала с малым температурным коэф4)ициентом линейного расширени , расположенного в стенке корпуса 1 параллельно его оси и соединенного одним концом с настроечным поршнем 3 Стержень 2 установлен внутри полого цилиндра 4 из материала с большим температурным коэффициентом линейного расширени , один конец которого соединен с корпусом 1, а другой - с другим концом стержн  2 штифтом 5. Количество термокомпенсирующих элементов может быть любым, в этом случае они равномерно распределены по периметру корпуса 1,

Термостабильный резонатор работает следующим образом,

В случае повьшени  окружающей температуры вследствие теплового расширени  увеличиваетс  диаметр и дли на 1 корпуса 1, вьтолненного из материала с температурным коэффициентом линейного расшфени  о, , а следовательно , резонансна  частота

нижаетс , В то же врем  увеличивает- с  длина полого цилиндра 4 и стержн  2, но, поскольку коэффициент линейного расширени  материала из которого изготовлен полый цилиндр 4, значительно больше чем у стержн  2, в результате настроечный поршень 3 вт гиваетс  внутрь корпуса 1, что ведет к повьшению резонансной частоты f. Разностное расширение полого цилиндра 4 и стержн  2 при нагреве на 1 К передвигает настроечный пор-: шень 3 на длину

.-

-(oiz- oi,,).

(1)

где oi, - температурные коэффициенты линейного расширени  материала полого цилиндра 4 и стержн  2 соответственно; 1; - действующа  длина полого цилиндра 4 и стержн  2, равна  рассто нию от места креплени  полого цилиндра 4 к корпусу 1 до места установки штифта 5,

Это изменит резонансную частоту а величину

Q

J5 20 25 JQ

35

-(.-, )1.-Ц-.

af

(2)

где плотность настройки

термостабильного резонатора настроечным поршнем 3.

Плотность настройки либо рассчитываетс  при известных параметрах термостабильного резонатора и виде колебаний , возбуждаемых в нем, либо определ етс  экспериментально. Выражение (2) показывает, что компенсирующее изменение частоты тем больше , чем больше разность oi и etj полого цилиндра 4 и стержн  2 и чем больше длина 1, Это дает вазможность при выбранных значени х oij и etj,, измен   действующую длину 1 перестановкой штифта 5, осуществл ть подстройку системы термокомпенсации. Общее изменение резонансной частоты резонатора с термокомпенсацией при нагреве на 1 К равно

(f.f).

-od, f-(ota oijl.

af 3iT (3)

0

0

O6,f - (06,-06,)12 -r- .

(4)

5

5

При полной компенсации это изменение должно быть равно нулю и поэтому

2 81,

Это равенство, определ ющее услови  термокомпенсации, позвол ет произвести расчет элементов термостабильного резонатора, Подстгройка терп мостабильного резонатора осуществл етс  изменением действующей длины l,ji перестановкой штифта 5, Отсутствие в предлагаемом устройстве подвижных соединений и св занных с ними люфтов позвол ет повысить точность термокомпенсации за счет увеличени  жесткости конструкции. Возможность регулировки режима термокомпенсации значительно упрощает процесс настрой-

ки и позвол ет добитьс  более высокой точности тepмoкo meнcaции резонансной частоты.

Ф о

е т е н и  

рмула изобр

Термостабильный резонатор, содер- жа1Ций корпус и термокоьтенсирующий элемент в внде стержн ,расположенного в стенке корпуса параллельно его оси и соединенного одним концом с настроечшм поршнем, о т л и ч а

ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности термокомпенсации и упрощени  конструкции, введен полый цилиндр, один конец которого соединен с корпусом, а другой конец - с другим концом стержн , который размещен внутри полого цилицдра, при этом стержень и п олый цилицдр выполнены из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширени .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Термостабильный резонатор, содержащий корпус и термокомпенсирующий элемент в виде стержня,расположенного в стенке корпуса параллельно его оси и соединенного одним концом с настроечным поршнем, о т л и ч а5286 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности термокомпенсации и упрощения конструкции, введен по_с лый цилиндр, один конец которого соединен с корпусом, а другой конец — с другим концом стержня, который размещен внутри полого цилиндра, при этом стержень и полый цилиндр выполнены из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения.

   фиг. 2