[发明专利]一种谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及微波领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。

背景技术

滤波器是无线电技术中的常见器件之一，被广泛应用于通讯、雷达、导航、电子对抗、卫星、测试仪表等电子设备中。滤波器内部装有谐振腔，滤波器的体积主要取决于谐振腔的个数和容积。而微波谐振腔的谐振频率取决于该腔的容积，一般来说，谐振腔容积越大谐振频率越低，谐振腔容积减小谐振频率越高，因此如何实现在不增大谐振腔尺寸的情况下降低谐振腔的谐振频率对于滤波器的小型化具有重要的意义。

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缺陷，提供一种可以实现小型化的谐振腔。

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、设置在所述腔体两端且相向伸入所述腔体内的输入端和输出端、位于所述腔体内的谐振子，所述输入端和输出端的末端各连接有一个圆盘，两个所述圆盘平行且同轴设置，所述谐振子位于所述两个圆盘之间且其正面和反面分别与所述两个圆盘面接触，所述谐振子为超材料板，所述谐振腔还包括至少一个调谐螺杆，所述调谐螺杆指向所述超材料板的侧面。

在本发明所述的谐振腔中，所述超材料板包括平行于所述圆盘的至少一个超材料片层，每个超材料片层包括介质基板和附着在所述介质基板表面上的多个人造微结构。

在本发明所述的谐振腔中，所述介质基板的材质为陶瓷、聚四氟乙烯、环氧树脂或二氧化硅。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构为导电材料的丝线组成具有几何图形的结构。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构包括四个支路，每个支路以其末端点为旋转中心依次旋转90度、180度、270度后分别与另外三个支路重合。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构的任一支路包括由一横线和一竖线相互垂直连接而成的T形结构，还包括连接于所述竖线上且平行于所述横线的至少一条平行线，所述支路的末端点为所述竖线的末端点。

在本发明所述的谐振腔中，所述横线和平行线被所述竖线平分。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构的导电材料为银或铜。

在本发明所述的谐振腔中，所述圆盘为金属圆盘。

在本发明所述的谐振腔中，所述输入端和输出端为SMA连接器。

实施本发明的谐振腔，具有以下有益效果：通过在谐振腔内加入超材料块，能够在不增大体积的情况下有效降低谐振频率，有利于滤波器的小型化。

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是本发明优选实施例的谐振腔的结构示意图；

图2是图1所示谐振腔的正视图；

图3是图1所示谐振腔的谐振子的第一实施例的侧视图；

图4是具有图3所示谐振子的谐振腔的仿真图；

图5是图1所示谐振腔的谐振子的第二实施例的侧视图；

图6是具有图5所示谐振子的谐振腔的仿真图。

具体实施方式

本发明涉及一种谐振腔，如图1所示，包括腔体1、输入端2、输出端3、作为谐振子的超材料块、两个金属圆盘4以及四个调谐螺杆(图中未示出)。

其中，腔体1为方形，可以采用任意现有腔体滤波器的谐振腔。输入端2和输出端3分别设置在腔体1的左、右端面上，本发明中输入端2和输出端3选用SMA(sub-miniature-A)连接器，以提高机械强度和可靠性。输入端2和输出端3相向设置，且二者的末端均深入腔体1内部并在同一轴线上。两个金属圆盘4分别连接在输入端2和输出端3的末端，且圆盘4的中轴线与输入端2、输出端3的中心轴线共线。金属圆盘4的材质优选铜。

两个圆盘4之间夹着超材料板，使得超材料板的正、反面分别与两个圆盘4贴合，且超材料板位于腔体1内部的正中间。本发明即利用超材料的高介电常数的特性，来实现谐振腔的小型化。当然，只要超材料板的正、反面分别与两个圆盘4面接触从而实现良好的电耦合即可，而无需被两圆盘夹持，超材料板可以通过底部垫有支承座来实现位于腔体1正中间，支承座最好选用透波性能好的材料如泡沫等。

如图1、图2所示，每个超材料板包括至少一个超材料片层7，且超材料片层7平行于圆盘4。当超材料片层7有多个时，它们层叠并通过机械连接或者粘接等方式封装成一块整体。