[发明专利]一种谐振腔及其调谐方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频器件领域，更具体地说，涉及一种谐振腔及其调谐方法。

背景技术

在微波射频器件中，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，常用的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，还包括盖在腔体上的腔盖以及装在腔体两侧侧壁上的输入端和输出端。通常，一个谐振腔具有固定的谐振频率，通常谐振腔体积越小，谐振频率越高。因此，一些谐振频率低的谐振腔，其体积比较大。

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。但这种调节方式通常伴随着损耗的增加。另外，对于TM模式的腔体滤波器，由于腔体内的介质高度跟腔体差不多，使得调谐螺杆并不能伸入腔体内，不能起到实际有效的降频效果。

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TM模式谐振频率可调的谐振腔及其调谐方法。

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、置于所述腔体内中央的谐振子、分别设置在腔体的两个相对侧壁上的输入端和输出端，还包括分别设置在所述腔体的另两个相对侧壁上的两个调谐杆，每个所述调谐杆为L形，包括垂直于腔体侧壁且伸入腔体内的水平段和位于所述腔体内部且垂直连接于所述水平段末端的竖直段。

在本发明所述的谐振腔中，所述调谐杆的水平段与所述输入端的轴线垂直。

在本发明所述的谐振腔中，所述谐振子的高度与所述腔体的高度相当。

在本发明所述的谐振腔中，所述调谐杆的竖直段的长度为所述谐振子高度的一半。

在本发明所述的谐振腔中，所述输入端和输出端内均为L形，且其L形的竖直部分位于所述谐振腔内部且平行于所述调谐杆的竖直段。

本发明还涉及一种对上述谐振腔进行调谐的方法，包括如下步骤：

S1、测定调谐杆所在的腔体侧壁至谐振子外表面的距离S和调谐杆竖直段的直径d；

S2、确定误差距离ΔS，测定所述两个调谐杆的竖直段到所述腔体侧壁的距离均为ΔS和S-ΔS-d时谐振腔的谐振频率f_ΔS和f_S-ΔS-d；

S3、已知谐振腔的目标谐振频率为f，计算竖直段到所述腔体侧壁的距离L＝(S-2ΔS-d)(f-f_ΔS)/(f_S-ΔS-d-f_ΔS)+ΔS；

S4、调节两个调谐杆使得二者的竖直段到所述腔体侧壁的距离均为L，并测量此时谐振腔的谐振频率f_L；

S5、判断f_L与目标谐振频率f的差值，若差值为0则达到要求；若差值大于0，则同时向外拉两调谐杆；若差值小于0，则同时向里推两调谐杆；直至测得的谐振腔谐振频率达到目标谐振频率f。

在本发明所述的方法中，步骤S2中误差距离ΔS设定为S/8或大于S/8的值。

在本发明所述的方法中，步骤S2中误差距离ΔS设定为S/5。

实施本发明的谐振腔及其调谐方法，具有以下有益效果：采用本发明的谐振腔，通过在腔体上设置L形调谐杆，可与腔体构成环形从而形成垂直于该环形平面的磁场，对谐振腔内的电磁场特别是磁场形成微扰，从而影响谐振腔的谐振频率。利用本发明的调谐方法，可以直接得出要达到目标谐振频率时调谐杆位于腔体内的位置，而无需一点点移动调谐杆来盲目调整，操作简单，工作效率高，节省人力和工时。

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俯视图；

图2是图1所示谐振腔的A-A俯视图；

图3是另一实施例中谐振腔中调谐杆的竖直段从腔体侧壁向谐振子移动时谐振腔的谐振频率曲线图。

具体实施方式

本发明涉及一种谐振腔，如图1、图2所示，包括腔体1、谐振子4、输入端21、输出端22和两个调谐杆分别为第一调谐杆31和第二调谐杆32。

腔体1为方形，具有四面侧壁。谐振子4位于腔体1内部的正中央，即谐振子4离腔体顶面和地面的距离相等，离任两相向平行的侧壁的距离相等。谐振子4的高度与腔体1的高度相当，即至少为腔体1高度的80％以上，如图2所示。这样的谐振子才能使谐振腔激励出TM模式。

输入端21和输出端22分别位于其中两平行的侧壁上，二者相同且均为L形，其L形的竖直部分位于腔体1内部且平行于侧壁，水平部分则垂直穿过侧壁。