专利名称：具有可调谐谐振频率的空腔谐振器的制作方法
现有技术本发明涉及一种具有可调谐谐振频率的空腔谐振器，它具有一个圆形横截面并且产生H11n-波形(n为正整数)作为谐振波形，其中圆柱形空腔的两个端面的距离可以改变。
具有低损耗的微波滤波器通常由多个相互耦合的空腔谐振器来实现。为了将滤波器能够调谐到所希望的频率范围，需要采用将各个空腔谐振器在其谐振频率内可连续调谐的方法。正象例如“双振荡模滤波器—A实现”，R.V.Snyder，微波杂志，1974年12月刊第31-33页所提出的那样，一空腔谐振器的谐振频率是通过改变其长度来调谐的。根据所说的该出版物，这一点是由此实现的，即圆柱形空腔谐振器的整个端面可以移动置放。“微波滤波器，阻抗匹配网络及耦合结构”，Matthaei，Young，Jones，McGraw-Hill出版社，1964年第921-923页也提出了频率—可调谐空腔谐振器的这类结构。这里，空腔谐振器的可移动端面通过滑动触点与空腔壁电气连接。带有这类调谐装置的空腔谐振器具有相当高的插入衰减；这意味着，采用这种空腔谐振器不会达到很高的质量。
本发明的任务在于，提供一种上述类型的空腔谐振器，它具有较大的频率连续调谐范围并且具有尽可能高的质量，以便通过可在较大的频率范围上调谐来实现具有非常小的插入衰减的滤波器。
本发明的优点通过权利要求1的特征得以解决上述任务，即具有圆形横截面并且在其中可存在H11n—波形作为谐振波形的空腔谐振器根据横截面分为两部分，其两个空腔部分可在其共同的纵轴方向上相对移动。两个在轴向上可相对移动的空腔部分对空腔谐振器质量的影响微乎其微。这样可以实现一种可在其频率上调谐的空腔谐振器，它具有很高的质量并使实现一种具有很低插入衰减的滤波器成为可能。
根据本发明的目的，本发明的进一步结构由从属权利要求给出。据此，如果选择一个大致处于H11n-波形电场强度最大值范围内的横截面作为两个空腔部分之间的分界面，对空腔谐振器的质量几乎没有影响。
两个空腔部分之间具有有益的机械和电气连接，是这样形成的，即一个空腔部分带有外螺纹，另一个空腔部分带有内螺纹，以便两个空腔部分以其端面可变的距离彼此旋进。为此，带有内螺纹的空腔部分在分界面的范围内有一扩大内径的台阶，内螺纹处于其内侧。采用这种措施可以实现两个空腔部分的内横截面尺寸相同。
实施例附图
的唯一的图是圆柱形空腔谐振器的纵向断面图。其中空腔谐振器的横截面尺寸是这样确定的，即使其可产生H112—波形作为谐振波形。为了能够调谐空腔谐振器的谐振频率，将其分为两个空腔部分1和2。在空腔部分1中具有圆柱形空腔谐振器的第一端面3，并且空腔部分2具有空腔谐振器的相对端面4。空腔谐振器的频率调谐可以这样确定，即在空腔谐振器—纵轴z的方向上改变其两个端面3和4之间的距离。
除了示出了空腔谐振器的纵向断面图外，还示出了空腔谐振器中的H112—波形的电场强度相对其纵轴z的分布关系。其两个空腔部分1和2之间的分界面5被置于空腔谐振器的这样一个横截面内，即其电场强度E的最大值处于其上。在将空腔谐振器分成两部分时，下部空腔部分1约占整个空腔的3/4，而上部空腔部分2约占整个空腔的1/4。
为达到频率调谐的目的，其两个空腔部分1和2的相互轴向移动由此这样达到，即两个空腔部分的一个，这里是空腔部分1的开放端上的内侧带有内螺纹6，而另一个空腔部分2的外侧的其开放端上带有外螺纹7。这样可以使两个空腔部分1和2交错旋进并通过旋进深度调整两个端面3和4之间影响空腔谐振器谐振频率的距离。最好空腔部分1在其开放端上带有一与标准空腔横截面相比扩大内径的台阶8，并且在该台阶8的内侧上有内螺纹6。也就是，然后可以将波导部件2旋进该台阶8中，因此，可以保持其空腔部分2与空腔部分1的其内横截面的尺寸相等。
其两个空腔部分1和2之间的分界面5中所要求的间隙这样设置和确定，使它与电场强度E的最大值对称，如果空腔部分2的旋进深度在其平均频率位置上与空腔谐振器的调谐相对应的话。在对上部或下部频率位置进行调谐时，会产生对应于分界间隙与电场强度E的最大值的某种对称偏差，但是很小，并且对空腔谐振器的质量没有显著影响。如果调谐频率较高，分界间隙几乎被封闭，而若调谐到最低的频率位置时，它会最大。在空腔部分1和2之间所选择的分界间隙的这个位置上，谐振波形H11n可以在约10％的频率范围上调谐。分界间隙此时可以最多达到谐振波形的相应波导波长的0.1倍大，而不会对质量产生影响，因为在这一分界间隙尺寸上，在分界部位上几乎没有集肤电流，因此没有能量输入到间隙中。
其空腔部分2的下部伸入空腔1内的端上有一自由切口9，它的作用是补偿两个部分之间的偏差。该自由切口9不具有电学意义。
在所示的实施例中，在下部空腔部分1中的下部场强最大值的范围内开设装有一电感性耦合波阑11的耦合口10，通过它可以完成与另一空腔谐振器的耦合。也可以是其它的耦合装置，例如突入其空腔谐振器内的耦合电场分量的试探器。也可以是设置在端面上的电感性耦合波阑和在其空腔谐振器周围的电感性耦合波阑，它们耦合横向磁场分量(Hr和/或Hφ)并且为此布置在相应场分量的具有几乎最大场强位置上。
由于这里所使用的谐振波形H11n经90°会蜕减，两个谐振电路可以通过几何空腔的经蜕减的波形实现并且可以利用上述装置同时进行调谐。因此，滤波器的总体尺寸减小且激活整个调谐装置的费用也大大降低。空腔中双波形的耦合可以众所周知的不连续方式实现，即通常通过螺丝，经45°相对于双波形的电场分量在圆柱形空腔周围定位实现。为此也可以众所周知的方式通过空腔周围上的附加调谐螺丝对两个波形的频率位置相互进行基本校正，在滤波器实践中根据不同的耦合负荷原则上是必要的。
权利要求
1.一种具有可调谐谐振频率的空腔谐振器，它具有一个圆形横截面并且在其中产生H11n-波形作为谐振波形，其中圆柱形空腔的两个端面的距离可以改变，其特征在于，其空腔由横截面(5)分为两部分，并且两个空腔部分(1，2)在其共同的纵轴(z)方向上可以相对移动。
2.按权利要求1所述的空腔谐振器，其特征在于，选择一个大致处于H11n-波形电场强度(E)最大值范围内的横截面作为两个空腔部分(1，2)之间的分界面(5)。
3.按权利要求1所述的空腔谐振器，其特征在于，其中的一空腔部分(2)带有外螺纹(7)并且另一空腔部分(1)带有内螺纹(6)，以致于两个空腔部分(1，2)可以其端面(3，4)的可变化距离彼此旋进。
4.按权利要求3所述的空腔谐振器，其特征在于，带有内螺纹(6)的空腔(1)在分界面(5)的区域内有一扩大内径的台阶(8)，内螺纹(6)处于其内侧。
全文摘要
本发明提供一种大范围调谐谐振频率且同时具有高品质的空腔谐振器，它具有一个圆形横截面并且在其中存在H11n－波形作为谐振波形，其空腔由横截面(5)分为两部分，并且两个空腔部分(1，2)在其共同的纵轴(z)方向上可以相对移动。
文档编号H01P7/06GK1416605SQ01806246
公开日2003年5月7日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年3月7日
发明者K·贝斯, U·罗森伯格 申请人:马科尼通讯股份有限公司