[发明专利]具有温度稳定补偿功能的腔体式谐振器

说明书

技术领域

本发明涉及谐振器，尤其涉及一种具有温度稳定补偿功能的腔体式谐振器。

背景技术

在电信发展的早期，滤波器在电路中就扮演着重要的角色，并随着通信技术的发展而取得不断的进展。1910年，一种新颖的多路通信系统即载波电话系统的出现，使得电信领域引发了一场彻底的技术革命，开创了电信的新纪元。新的通信系统要求发展一种能在特定的频带内提取和检出信号的新技术，而这种技术的发展更进一步加速了滤波器技术的研究和发展。

近年大量的技术工程师在研制滤波器过程中发现一个重要的问题，那就是随着无线通信的普及，无线频率资源越发紧张，为了节省频率资源，在无线频谱规划里各种无线通信系统之间的保护频段越来越小，因而工程与产品使用上对与之配套的高频滤波器出现了高带外抑制、低损耗、高温度频率稳定性的要求。常规高频腔体滤波器常有的所谓温漂问题，成为无线通信发展的一个必须解决的问题。(温漂是指谐振器在不同环境与工作温度下出现的谐振频率变化现象，通常谐振器的谐振频率在温度升高时变小，反之变大，我们称之为负温度响应特性)。

滤波器通常由多个谐振器组成，而温漂可使由多个谐振器组成的高频带通滤波器或带阻滤波器在指定工作频带里的技术参数产生恶化。解决温漂问题是现代滤波器工程师面临的必须解决的问题。现阶段业界已掌握并常用的技术通常是只考虑：1使用低温度膨胀系数金属作为滤波器中的谐振器的谐振杆材料；2放宽产品设计指标使得稳定漂移时产品性能还可落在产品指标的合格范围。该两种方法均不能较好地解决谐振器即滤波器的温漂问题，其中，办法2是以浪费滤波器通频带的频率资源与带外抑制指标作为代价的，可以说办法2是与解决或善用现代移动通信的紧缺的频率资源相矛盾的，因而并不可取。

请参阅图1，目前国内业界生产的腔体式谐振器均只具有较简单的机械结构，通常由表面导电材料构成的腔体4、等效谐振频率波长表面导电导体(谐振杆5)及其等效长度调节结构(调谐螺杆1)、输入输出电磁耦合电路(结构)组成，其中腔体的上盖板3及设在上盖板中的调谐螺杆支撑结构2都是采用同一种金属材料制成，而同时该调谐螺杆支撑结构为平面调谐螺杆支撑结构，即为一平面调谐螺孔。请参阅图2，为该谐振器对具有物理长度等效波长的频率产生谐振并在输入输出电磁耦合电路(结构)为带通滤波器应用时产生的频率特性，等效谐振器物理长度的变化会使谐振频率产生变化。其中，调谐螺杆的调节可使谐振器的等效谐振杆长度变化，因而产生谐振频率的改变。不同的电磁耦合电路(结构)，可使该谐振腔出现对某一特点频率组的带通或带阻特性。腔体带通滤波器或带阻滤波器(下统称滤波器)是由N节腔体谐振器按照一定电磁耦合方式连接在一起组成的一个微波器件，常用于无线通讯系统中对射频信号产生处理作用。此种结构的缺点是，当环境温度变化时，由于金属热胀冷缩的物理特性，谐振器腔体与调谐螺杆同时相对伸长或缩短，大大加剧了决定谐振器谐振频率的谐振杆的等效长度的温度相关变化量，极大地影响了谐振器的谐振频率值，因而不能保证谐振频率的温度稳定性，即温漂问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种具有温度稳定补偿功能的腔体式谐振器，解决谐振器在不同环境与工作温度下出现的谐振频率变化问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种具有温度稳定补偿功能的腔体式谐振器，包括腔体、谐振杆、调谐螺杆，在腔体上设有调谐螺杆支撑结构和谐振杆支撑结构，谐振杆固定在谐振杆支撑结构中，调谐螺杆固定在调谐螺杆支撑结构中，所述调谐螺杆支撑结构或谐振杆支撑结构为凸台结构。

所述凸台结构采用普通温度膨胀系数的表面导电材料，所述谐振杆与调谐螺杆采用低温度膨胀系数的表面导电材料。

与现有技术相比，在温度发生变化时，由于本发明的凸台结构向外伸展的轴向变化基本弥补调谐螺杆和谐振器向内伸展的轴向变化总量，从而谐振杆的等效物理长度维持相对不变，也就保证了频率稳定性。进一步来讲，谐振杆、调谐螺杆采用的表面导电材料与支撑调谐螺杆的凸型调谐螺杆支撑结构采用的表面导电材料的温度膨胀系数的差异，使得由温差引起的径向变化量形成互补，从而达到温度频率补偿作用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有技术的腔体式谐振器剖面结构示意图。

图2是现有技术的腔体式谐振器应用时的频率特性图。

图3是本发明的剖面结构示意图。

图4是本发明的温度补偿作用示意图。

图5是本发明的另一实施方式剖面结构示意图。

具体实施方式