專利名稱：自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種波導(dǎo)諧振腔，尤其是一種能減少諧振頻率溫度漂移的自溫度
補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔。
背景技術(shù)：
波導(dǎo)諧振腔的諧振頻率取決于諧振腔的形狀、尺寸、腔內(nèi)填充媒質(zhì)和諧振模式。當(dāng) 溫度改變時(shí)，由于諧振腔腔壁材料的熱脹冷縮效應(yīng)，諧振腔的尺寸也會(huì)變化，由此導(dǎo)致諧振 腔的諧振頻率發(fā)生變化，對(duì)諧振腔性能造成不利的影響。目前，公知的減小溫度變化對(duì)諧振 腔諧振頻率影響的方法主要是采用恒溫措施，或者采用溫度補(bǔ)償裝置，或者采用熱膨脹系 數(shù)小的腔體材料如殷鋼等等。這些方法的主要問題是所需設(shè)備復(fù)雜，或者腔體材料的磁性 限制了應(yīng)用場(chǎng)合，或者需要附加的溫度補(bǔ)償控制裝置，或者不能大幅度降低溫度對(duì)諧振腔 諧振頻率的影響。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提出一種自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔，該諧振腔可以 顯著降低溫度變化對(duì)諧振腔諧振頻率的影響。 技術(shù)方案本發(fā)明的自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔由金屬腔體、短路板、支撐體及輸 入輸出耦合裝置組成，其中短路板位于金屬腔體內(nèi)；短路板通過支撐體與金屬腔體的一 個(gè)頂面腔壁連接，其形狀與該頂面一樣，大小近似等于該頂面腔壁的大小，只是比頂面腔壁 稍微小一些，這樣短路板與金屬腔體的四個(gè)側(cè)面腔壁之間的縫隙很小，可以保持良好的電 接觸；電磁波諧振發(fā)生在由短路板、金屬腔體的另一頂面腔壁、金屬腔體的兩個(gè)窄面腔壁和 兩個(gè)寬面腔壁構(gòu)成的長(zhǎng)方體諧振空間中；諧振主模TE1Q1模式以及高次諧振模式TEm。n的諧 振頻率與金屬腔體短路板到金屬腔體無支撐體的另一個(gè)頂面腔壁的距離有關(guān)，也與諧振腔 一對(duì)窄面腔壁之間的距離有關(guān)，這兩個(gè)距離越長(zhǎng)，TE1Q1和TEm。n模式的諧振頻率越低；構(gòu)成 金屬腔體及短路板的材料是導(dǎo)電性能好的金屬材料；構(gòu)成支撐體的材料的熱膨脹系數(shù)大于 腔體材料的熱膨脹系數(shù)；當(dāng)溫度升高時(shí)，由于熱膨脹，金屬腔體在三個(gè)方向的長(zhǎng)度都增加， 支撐體的長(zhǎng)度也增加，但由于支撐體材料的熱膨脹系數(shù)大于金屬腔體材料的熱膨脹系數(shù)， 當(dāng)支撐體長(zhǎng)度與金屬腔體頂面腔壁之間距離的比值大于金屬腔體材料的熱膨脹系數(shù)與支 撐體材料的熱膨脹系數(shù)的比值時(shí)，溫度增加會(huì)使得短路板到金屬腔體無支撐體的另一個(gè)頂 面腔壁之間的距離減小，這樣可以補(bǔ)償金屬腔體兩個(gè)窄面腔壁之間距離的增加而引起諧振 頻率的變化，因此在溫度上升的情況下，可以保持TE1Q1和TEm。n模式的諧振頻率基本不變； 同理溫度下降時(shí)，TE皿和TE^模式的諧振頻率也可以保持基本不變。 有益效果本發(fā)明的有益效果是，大幅度減小了矩形諧振腔的諧振頻率隨溫度的 變化，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用頻率范圍寬，也不需要附加的溫度補(bǔ)償控制機(jī)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中有金屬腔體1，短路板2，支撐體3，輸入輸出耦合裝置4，與支撐體相連的腔體 頂面腔壁5，腔體窄面腔壁6，腔體寬面腔壁7，無支撐體的腔體頂面腔壁8，諧振空間9。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔包括金屬腔體、短路板、 連接長(zhǎng)方形腔體底面與短路板的支撐體及一個(gè)或數(shù)個(gè)輸入輸出耦合裝置。金屬腔體的形狀 可以是長(zhǎng)方體，也可以是窄面和寬面相等的正方體。短路板位于金屬腔體中，短路板的材料 是導(dǎo)電金屬，也可以在非金屬材料表面上電鍍金屬，短路板通過支撐體和金屬腔體的一個(gè) 頂面腔壁相連，短路板的形狀與該頂面相似，其大小略小于該頂面腔壁的大小，為了保持短 路板和金屬腔體窄面腔壁和寬面腔壁之間良好的電磁耦合，短路板與金屬腔體的窄面腔壁 和寬面腔壁之間的縫隙盡量小，只要保證在正常工作溫度范圍內(nèi)，不至于短路板無法在金 屬腔體中滑動(dòng)就可以。電磁波諧振發(fā)生在由短路板、金屬腔體的另一頂面腔壁、金屬腔體的 兩個(gè)窄面腔壁和兩個(gè)寬面腔壁構(gòu)成的長(zhǎng)方體諧振空間中。輸入輸出耦合裝置位于諧振空 間的金屬腔體的腔壁上，輸入輸出耦合裝置數(shù)量可以是一個(gè)或多于一個(gè)。諧振主模TE1Q1模 式以及高次諧振模式TEm。n的諧振頻率與金屬腔體短路板到金屬腔體無支撐體的另一個(gè)頂 面腔壁的距離有關(guān)，也與金屬腔體一對(duì)窄面腔壁之間的距離有關(guān)，這兩個(gè)距離越長(zhǎng)，TE1Q1和 TEm。n模式的諧振頻率越低；支撐體的材料可以是金屬，也可以是非金屬，如塑料等等，支撐 體的熱膨脹系數(shù)大于金屬腔體的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)溫度升高時(shí)，由于熱膨脹，金屬腔體在三個(gè) 方向的長(zhǎng)度都增加，支撐體的長(zhǎng)度也增加，但由于支撐體材料的熱膨脹系數(shù)大于金屬腔體 材料的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)支撐體長(zhǎng)度與金屬腔體頂面腔壁之間距離的比值大于金屬腔體材料 的熱膨脹系數(shù)與支撐體材料的熱膨脹系數(shù)的比值時(shí)，溫度增加會(huì)使得短路板到金屬腔體無 支撐體的另一個(gè)頂面腔壁的距離減小，可以補(bǔ)償金屬腔體兩個(gè)窄面腔壁之間距離的增加而 引起諧振頻率的變化，這樣溫度上升的情況下，可以保持TE皿和TEm。n模式的諧振頻率基本 不變；同理溫度下降時(shí)，TE皿和TEm。n模式的諧振頻率也可以保持基本不變。
在結(jié)構(gòu)上，自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔由一個(gè)金屬腔體1、一個(gè)短路板2、支撐體3 及一個(gè)或數(shù)個(gè)輸入輸出耦合裝置4組成。短路板2位于金屬腔體1中，支撐體3的一頭固 定在金屬腔體1的頂面腔壁5上，支撐體3的另一頭固定在短路板2上，短路板2通過支撐 體3和金屬腔體1的頂面腔壁5相連。短路板2、金屬腔體1的另一頂面腔壁8、金屬腔體 的窄面腔壁6及寬面腔壁7構(gòu)成了電磁波的諧振空間9。輸入輸出耦合裝置4位于諧振空 間9內(nèi)的金屬腔體1的頂面腔壁8或窄面腔壁6或?qū)捗媲槐?上，輸入輸出耦合裝置數(shù)量 可以是一個(gè)或多于一個(gè)。 在制造上，金屬腔體1和短路板2宜選用導(dǎo)電性能好的材料制造，金屬腔體1和短 路板2的表面可以鍍金，短路板2與金屬腔體頂面腔壁5平行，短路板2的形狀與該頂面腔 壁5相似，其大小略小于該頂面腔壁5的大小，短路板2與金屬腔體1的窄面腔壁6和寬面 腔壁7之間的縫隙盡量小，只要保證在正常工作溫度范圍內(nèi)，不至于短路板無法在金屬腔 體中滑動(dòng)就可以。支撐體3可以是一個(gè)或者多個(gè)，支撐體3的橫截面可以是圓形或其它任意形狀，支撐體3的材料可以是金屬和非金屬，支撐體3的熱膨脹系數(shù)大于金屬腔體1的熱膨脹系數(shù)，支撐體3長(zhǎng)度與金屬腔體1頂面腔壁5到頂面腔壁8之間距離的比值大于金屬腔體1材料的熱膨脹系數(shù)與支撐體3材料的熱膨脹系數(shù)的比值，以使得溫度增加時(shí)，短路板2到金屬腔體1無支撐體的另一個(gè)頂面腔壁8的距離減小，以補(bǔ)償金屬腔體1兩個(gè)窄面腔壁6之間距離因熱膨脹的增加而引起的諧振頻率變化，因此溫度上升或下降的情況下，都可以保持TE1Q1模式的諧振頻率基本不變。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔，其特征在于該自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔由金屬腔體(1)、短路板(2)、支撐體(3)及一個(gè)或數(shù)個(gè)輸入輸出耦合裝置(4)所組成，其中；短路板(2)位于金屬腔體(1)中，短路板(2)通過支撐體(3)和金屬腔體(1)的一個(gè)頂面腔壁(5)相連，支撐體(3)的一頭固定在金屬腔體(1)的頂面腔壁(5)上，支撐體(3)的另一頭固定在短路板(2)上，短路板(3)的形狀與該頂面腔壁(5)相似，其大小略小于該頂面腔壁(5)的大小。短路板(2)、金屬腔體(1)的另一頂面腔壁(8)、金屬腔體的窄面腔壁(6)及寬面腔壁(7)構(gòu)成了電磁波的諧振空間(9)，輸入輸出耦合裝置(4)位于諧振空間(9)內(nèi)的金屬腔體(1)的頂面腔壁(8)或窄面腔壁(6)或?qū)捗媲槐?7)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔，其特征在于金屬腔體(1)的熱 膨脹系數(shù)小于支撐體(3)的熱膨脹系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔，其特征在于支撐體(3)材 料的熱膨脹系數(shù)與金屬腔體(1)材料的熱膨脹系數(shù)的比值大于金屬腔體(1)頂面腔壁(5) 到頂面腔壁(8)之間的距離與支撐體(3)長(zhǎng)度的比值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔，其特征在于短路板(2)與金屬 腔體(1)的窄面腔壁(6)和寬面腔壁(7)之間的縫隙盡量小，只要不至于短路板(2)無法 在金屬腔體(1)中滑動(dòng)就可以。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔，其特征在于電磁波的諧振時(shí)的 能量存在于諧振空間(9)中。
全文摘要
自溫度補(bǔ)償矩形波導(dǎo)諧振腔涉及一種波導(dǎo)諧振腔，可以顯著降低溫度對(duì)諧振腔諧振頻率的影響。其中；短路板(2)位于金屬腔體(1)中，支撐體(3)的熱膨脹系數(shù)大于金屬腔體(1)的熱膨脹系數(shù)，短路板(2)通過支撐體(3)和金屬腔體(1)的一個(gè)頂面腔壁(5)相連，短路板(3)的形狀與該頂面腔壁(5)相似，其大小略小于該頂面腔壁(5)的大??；短路板(2)、金屬腔體(1)的另一頂面腔壁(8)、金屬腔體的窄面腔壁(6)及寬面腔壁(7)構(gòu)成了電磁波的諧振空間(9)；輸入輸出耦合裝置(4)位于諧振空間(9)內(nèi)的金屬腔體(1)的頂面腔壁(8)或窄面腔壁(6)或?qū)捗媲槐?7)上。
文檔編號(hào)H01P7/08GK101710638SQ200910232560
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者孫忠良, 殷曉星, 趙洪新 申請(qǐng)人:東南大學(xué)