[发明专利]一种谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及电磁通信领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。

背景技术

在微波器件中，腔体滤波器是很重要的一种器件。腔体滤波器是由几个微波谐振腔组成的，每个谐振腔具有一个任意形状的由导电壁(或导磁壁)包围的腔体。通常，一个谐振腔具有固定的谐振频率，通过将具有不同谐振频率的多个谐振腔连在一起组成一个滤波器，使其具有一定宽度的带宽。

为了对已知频点的谐振腔进行调节，通常会在腔顶设置一调谐螺杆，通过调节其伸入谐振腔内的深度来调节谐振腔的频点和损耗。但是单腔的谐振腔只能出现单一频点，通过调谐螺杆的调节对滤波器的带通或带阻的宽度的影响有限。如何使单腔也能实现宽带效果，是减少谐振腔进而明显减小滤波器体积的根本解决方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述谐振腔只有单一频点不能实现带宽的缺陷，提供一种单腔就能实现带宽效果的谐振腔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种谐振腔，包括腔体、分别装在腔体两侧内壁上的输入端和输出端，还包括设置在腔体内的第一超材料板，所述第一超材料板将所述腔体隔成两个连通的腔室，所述输入端、输出端分别位于两个腔室内。

在本发明所述的谐振腔中，所述第一超材料板包括至少一个超材料片层，每个超材料片层包括非金属材料制成的基板和附着在所述基板上的多个人造微结构，每个人造微结构为导电材料的丝线组成的具有几何图形的平面或立体结构。

在本发明所述的谐振腔中，所述多个人造微结构在所述基板表面上呈周期性排布，每个人造微结构均相同。

在本发明所述的谐振腔中，所述两个腔室内分别各设置有一个第二超材料板，两个第二超材料板分别与所述输入端和输出端接触耦合连接。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构为工字形或者工字形的衍生形。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构为十字形或者十字形的衍生形。

在本发明所述的谐振腔中，所述十字形的衍生形具有四个相同的支路，任一支路以一点为旋转中心依次旋转90度、180度、270度后依次分别于其他三个支路重合。

在本发明所述的谐振腔中，每个支路一端与其他三个支路共端点连接，另一端为自由端，两端之间设置有至少一个弯折部。

在本发明所述的谐振腔中，所述支路的自由端连接有一线段。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构为丝线绕成螺旋形的结构。

实施本发明的谐振腔，具有以下有益效果：可以依靠单个谐振腔实现带宽，在实现相同带宽的情况下能有效减少滤波器中谐振腔的个数，从而有效减小滤波器的体积。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明第一实施例的谐振腔的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的谐振腔的结构示意图；

图3是图1、图2中所示的第一或第二超材料块的每个超材料片层的结构示意图；

图4是人造微结构为工字形的衍生形的结构示意图；

图5是人造微结构为十字形的衍生形的结构示意图；

图6是人造微结构另一种十字形的衍生形的结构示意图；

图7是人造微结构为第一种螺旋形结构的示意图；

图8是人造微结构为第二种螺旋形结构的示意图；

图9是人造微结构为第三种螺旋形结构的示意图；

图10是谐振腔未放入第一超材料板时的仿真图；

图11是谐振腔中加入第一超材料板后的仿真图。

具体实施方式

本发明涉及一种谐振腔，其具有一定的带宽而非单一频点，因此能够形成多个谐振腔才能形成的带宽效果，有利于减少谐振腔从而减小滤波器的体积。

如图1所示，与现有技术相同，本发明的谐振腔包括腔体4、安装在腔体4的顶部内壁上的调谐螺杆6、装在腔体4两侧内壁上的输入端50和输出端5。与现有的谐振腔不同的是，本发明的腔体4内至少设置有第一超材料板1，如图1所示，第一超材料板1放置在腔体4的底部内壁上，由于第一超材料板1具有一定的面积，从而将腔体4内部空间一分为二，即原本的一个腔体4被分成两个腔室。由于第一超材料板1正对着调谐螺杆6设置，且与调谐螺杆6之间隔有间距，因此并未完全将两个腔室封闭地隔绝开，而是两个腔室通过第一超材料板1和调谐螺杆6之间的间距连通，输入端50和输出端5分别位于两个腔室内，且二者的连线穿过第一超材料板1。