本发明涉及一种金属微波谐振腔，它包括一个包围第一容积的空心壳体和一些决定着它的总容积和谐振频率的基板，使第一容积随工作温度的升高而加大。
已经公知，微波谐振腔的谐振频率取决于该腔的容积，更确切地说，已经公知，谐振腔容积加大造成谐振频率降低，而谐振腔容积减小造成谐振频率升高。
还已经公知，在金属谐振腔中，温度的变化造成容积的变化，从而造成谐振频率的变化。确切地说，谐振频率的变化与工作温度成反比，并与用来构成谐振腔的材料的线膨胀系数成反比。这就是说，工作温度越高及谐振腔材料的线膨胀系数越大，则金属谐振腔的谐振频率越低。
还已经公知，在制造波导元件时最常用的材料是黄铜，其线膨胀系数为18×10-6〔℃〕-1。采用这种材料时，在15～20GHz的谐振频率下，25℃的温升造成谐振频率降低大约7～9MHZ。
还已经公知，为了补偿谐振频率随工作温度的变化，在微波谐振腔的结构中采用以线膨胀系数值小为特性的材料，例如其线膨胀系数为1.5×10-6〔℃〕-1的殷钢，以便减小谐振腔容积随着温度变化的变化。然而，采用殷钢造成生产成本显著提高，事实上材料本身就比较贵而加工时间显著加长，因为用机床加工殷钢时遇到较大的困难。
因此，本发明的目的在于克服上述缺点，并说明一种用线膨胀系数值大、易于用机床经济地加工的材料构成的金属微波谐振腔，它的容积，从而它的谐振频率对工作温度而言是稳定的。
为实现此目的，本发明涉及一种金属微波谐振腔，它包括一个包围第一容积的空心壳体和一些决定着它的总容积和谐振频率的基板，使第一容积随工作温度的升高而加大，其特征在于至少一个基板制成包围第二容积的几何形状，使第二容积随工作温度的升高而减小。
本发明的其他目的和优点可从下面的一个最佳实施例的详细描述并从仅作为说明性而不是限定性的例子给出的附图中弄明白。
图1表示一个根据本发明的圆柱形金属谐振腔的剖视图。
图2表示图1的圆柱形金属谐振腔的一个结构细节的剖视图。
图3表示图1的圆柱形金属谐振腔的一个图解细节。
参见图1、图2和图3，这里所示的金属谐振腔由一个空心圆柱壳体（1）、一个上基板（2）和一个下基板（3）组成。上基板（2）为平坦的圆形。谐振腔的圆柱壳体（1）和上基板（2）由厚度为2～5mm，线膨胀系数为α的黄铜、铜或铝制成。上基板（2）有一个螺纹孔（4），其中旋入一个调整螺杆（5）。也是由厚度为1～2mm的黄钢、铜或铝制成的一个活动基板（6）固定连接在谐振腔内的调整螺杆（5）的端部。根据本发明，谐振腔的下基板（3）是圆锥形，锥顶朝向谐振腔外部，它由厚度为0.1～0.4mm，线膨胀系数β远小于α的一种铁镍合金，例如殷钢制成。更确切地说，圆柱壳体（1）的内部下端有一个圆柱形槽（7），其中插装圆锥形基板（3），从而辨认出一个为圆柱壳体（1）和圆锥形基板（3）所共有的圆形界面（8）。一个固定环（9）置于圆锥形基板（3）的周边部分之上。然后固定环（9）和圆锥形基板（3）的周边部分焊接在圆柱壳体（1）的内部，使之形成一体。圆柱壳体（1）、活动基板（6）和圆形表面（8）包围第一容积V1，而圆形界面（8）和圆锥形基板（3）包围第二容积V2。因此，谐振腔的总容积由谐振腔的圆柱壳体（1）的第一容积V1及谐振腔的圆锥形基板（3）的第二容积V2组成。
借助于调整螺杆（5）运动活动基板（6），以便得到正确的谐振腔容积V1+V2，可得到所需的谐振频率。在参考温度T0下，谐振腔的圆柱壳体（1）有容积V10，而圆锥形基板（3）有半径R0和高度h0，从而有容积V20。因而，在环境温度T0下谐振腔的总容积为V10+V20。工作温度的任何升高造成谐振腔的圆柱壳体（1）的热膨胀，从而造成其容积的加大，此容积变成V1。上面已经说过，圆锥形基板（3）具有如下特征：它被焊接在圆柱壳体（1）上，其厚度远小于圆柱壳体（1）的厚度，线膨胀系数β远小于圆柱壳体（1）的线膨胀系数α，因此承受着此由确定的温升引起的热膨胀大得多的机械膨胀，其几何尺寸发生变化。事实上，在上述条件下圆锥形基板（3）有半径R（大于R0）和高度h（小于h0），从而有容积V2。可以证明，谐振腔的圆锥形基板（3）的容积V2小于参考温度T0下的同一容积V20。
显然，适当地选择构成圆锥形基板（3）所用的材料并适当地确定该圆锥形基板（3）的尺寸，可以使谐振腔的圆锥形基板（3）的容积V2的减少值等于谐振腔的圆柱壳体（1）的容积V1的增大值，从而得到一个微波谐振腔，它的容积，从而它的谐振频率对工作温度的变化而言是稳定的。
用来确定上述尺寸的一个关系式给出如下
ho-h=R0{［1＋β(T-T0)COSr0］2-［1+α(T-To)］2-1(COSr-1｝]]>
式中：
h0-h是圆锥形基板（3）高度的变化;
T-T0是温度的变化;
R0是在参考温度T0下圆锥形基板的半径;
α是圆柱壳体（1）的线膨胀系数;
β是圆锥形基板（3）的线膨胀系数;
γ0等于arctgh0/R0;
γ等于arctgh/R。
运用上面的公式，已选择了高度h0为0.5～2mm的圆锥形基板，以便构成谐振频率为15～20GHz的圆柱谐振腔。从实验测试中可以看到，相对于参考温度T0的25℃的温度变化，造成0.5～1MHz的谐振频率变化。
显然，当温度升高时其容积减小的任何几何形状，例如一个球面盘，都可选作用来补偿圆柱谐振腔壳体的容积变化的基板。
同样显然，补偿随温度变化的容积变化，从而补偿谐振频率的原理，可以用于任何形式的金属谐振腔，例如矩形或椭圆形谐振腔。
根据至此给出的描述可以明了本发明的对象金属微波谐振腔的优点。更详细地说，这些优点起因于下列事实：已经得到一个金属谐振腔，它的谐振频率对于工作温度的变化而言是稳定的;线膨胀系数大的材料可以用于它的构成，例如铝，它特别适用于重量起着十分重要作用的设备，例如由于其比重减少故适用于装在人造卫星上的设备上;在所用材料及温度变化相同时，谐振频率的稳定性与至今的公知技术相比提高10倍;象黄铜、铜或铝之类的材料比殷钢便宜得多，从而降低了成本;这些材料易于用机床加工，因而使生产成本进一步降低。
很明显，所属技术领域的专业人员可以对所描述的本发明对象金属微波谐振腔作出许多其他改动而不超出本发明的范围。
1、一种金属微波谐振腔，它包括一个包围第一容积的空心壳体和一些决定着它的总容积和谐振频率的基板，使第一容积随工作温度的升高而加大，其特征在于至少一个基板(3)制成包围第二容积(V2)的几何形状(3)，使第二容积(V2)随工作温度的升高而减小。
2、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）的厚度大于上述基板（3）的厚度。
3、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）的线膨胀系数（α）大于上述基板（3）的线膨胀系数（β）。
4、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）是圆柱形的。
5、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）是矩形的。
6、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）是椭圆形的。
7、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述基板（3）是圆锥形的。
8、根据权利要求1所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述基板（3）是球面盘形的。
9、根据以上权利要求的一项或多项所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）是由黄铜制成的。
10、根据以上权利要求的一项或多项所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）是由铜制成的。
11、根据以上权利要求的一项或多项所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述空心壳体（1）是由铝制成的。
12、根据以上权利要求的一项或多项所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述基板（3）是由一种铁镍合金制成的。
13、根据权利要求12所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述铁镍合金是殷钢。
14、根据权利要求4和7所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述圆锥形基板（3）的尺寸按以下关系式计算：
ho-h=R0｛［1＋β(T-T0)COSr0］2-［1+α(T-To)］2-1(COSr-1｝]]>
15、根据权利要求14所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述圆锥形基板（3）的高度（h0）为0.5～2mm。
16、根据权利要求2和14所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述圆柱壳体（1）的厚度为2～5mm而上述圆锥形基板（3）的厚度为0.1～0.4mm。
17、根据权利要求14所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述圆柱壳体（1）的内部下端有一个圆柱形槽（7），上述圆锥形基板（3）插入上述圆柱壳体（1）的该圆柱形槽（7）中，一个固定环（9）置于上述圆锥形基板（3）的周边部分之上且上述固定环（9）和上述圆锥形基板（3）焊接在圆柱壳体（1）上，使之成为一体。
18、根据以上权利要求之一所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述基板（6）是活动的，以致于可以调整该谐振腔的总容积（V1+V2），从而调整该谐振腔的谐振频率。
19、根据权利要求18所述的金属微波谐振腔，其特征在于上述活动基板（6）的调整是借助于与它固定连接的一个调整螺杆（5）来实现的。