專利名稱：介質(zhì)腔變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電調(diào)諧。
介質(zhì)腔變?nèi)莨苷{(diào)諧的原理是利用變?nèi)莨茈娐放c介質(zhì)腔之間的磁場耦合，將變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容耦合進介質(zhì)腔，當(dāng)變?nèi)莨艿姆聪蚱珘焊淖儠r，其結(jié)電容隨之改變，從而實現(xiàn)對介質(zhì)腔諧振頻率的快速電調(diào)諧，這就不僅使介質(zhì)腔具有移頻作用，而且能快速電調(diào)諧，使微波通信系統(tǒng)雷達等整機的性能得到加強和提高。
目前已發(fā)展出三種變?nèi)莨苷{(diào)諧電路一種是將變?nèi)莨茈娐贩旁诮橘|(zhì)腔的機械調(diào)諧板上，二是直接放在介質(zhì)腔的頂端，三是將變?nèi)莨芎鸵欢伍_端微帶線做在基片上，介質(zhì)腔放在微帶線段的一側(cè)。這三種電路都有明顯的缺點。第一種電路的缺點是(1)因為只有當(dāng)機械調(diào)諧板與介質(zhì)腔頂端的距離等于和小于2mm時，變?nèi)莨懿拍軐橘|(zhì)腔實現(xiàn)有效的電調(diào)諧，這就使機調(diào)范圍受到很大限制;(2)當(dāng)機調(diào)時，隨著調(diào)諧板與介質(zhì)腔間距離的變化，變?nèi)莨芘c介質(zhì)腔間的耦合也隨之變化，從而使電調(diào)諧的帶寬隨之變化;(3)由于機調(diào)板與介質(zhì)腔間距離很近，將介質(zhì)腔的高次諧振模式壓低，使之靠近甚至重疊在工作模式TE01δ上，易于引起高次模式干擾和電調(diào)諧發(fā)生頻率跳變;(4)加工制造較麻煩，成本高;(5)電子調(diào)諧范圍小，性能差，第二種電路雖然電調(diào)和機調(diào)相互獨立，但制造比第一種電路更麻煩，成本更高，特別是變?nèi)莨艿钠珘阂€是懸空的，工作環(huán)境的輕微振動將嚴(yán)重影響電調(diào)性能，甚至導(dǎo)致引線損壞，電路無法工作。第三種電路雖加工方便，但難以達到較寬的調(diào)諧范圍。
本發(fā)明的目的是提出一種電調(diào)與機調(diào)獨立，互不干擾，適應(yīng)苛刻工作環(huán)境，即能電調(diào)諧又能同時保留介質(zhì)腔的移頻作用。
本發(fā)明的主要特點是變?nèi)莨芪h(huán)電路3做在基片5上，介質(zhì)腔2通過介質(zhì)圓筒4與變?nèi)莨芪Лh(huán)3同心地放在基片5上，機調(diào)板1放置在介質(zhì)腔2的上方。
本發(fā)明的介質(zhì)腔變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器制造容易，適應(yīng)苛刻工作環(huán)境，調(diào)諧范圍寬，線性好，可以廣泛用于各種通信及雷達系統(tǒng)中。


圖一為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。圖二，三為變?nèi)莨芪Лh(huán)結(jié)構(gòu)圖。
圖中1為機調(diào)板，2為介質(zhì)腔，3為變?nèi)莨芪Лh(huán)電路，4為小介質(zhì)圓筒，5為介質(zhì)基片，6為屏蔽盒，7為變?nèi)莨? 8為隙縫。
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明。
變?nèi)莨芗拔Лh(huán)電路3，偏壓線，低通濾波器與其它的有關(guān)微波微帶電路同做在一塊基片5上，介質(zhì)腔2借助小介質(zhì)圓筒4支撐與變?nèi)莨芪Лh(huán)3同心地放在其上。介質(zhì)腔與微帶環(huán)通過磁場而耦合，與變?nèi)莨苈?lián)接的微帶環(huán)將變?nèi)莨荞詈线M介質(zhì)腔諧振電路。借助選用不同高度的小介質(zhì)圓筒能對介質(zhì)腔與變?nèi)莨荛g的耦合作適當(dāng)調(diào)整。變?nèi)莨芪Лh(huán)的具體電路如圖2所示，電路為單管電路。圖三所示電路為雙管電路。微帶環(huán)的平均半徑Re與介質(zhì)腔的外徑Rd間關(guān)系選在Rd≥Re≥0.64Rd范圍內(nèi)，Re小，則變?nèi)莨芪Лh(huán)與介質(zhì)腔間的耦合就緊，Re＝0.64Rd為最大，反之則松。微帶環(huán)上有0.2-0.5mm的小隙縫，微帶環(huán)分為幾段圓弧，每段弧長為1/8λe～1/4λe。隙縫不接電容，這是本電路的另一個特點，當(dāng)不放介質(zhì)腔時，無論是采用實驗的方法還是采用計算加實驗修正的方法，使變?nèi)莨芪Лh(huán)的諧振頻率fe比介質(zhì)腔的自然f。大得多一些，具體可取fe≥1.60f。不要使fe等于f。值或在其上下很近的頻率。因為如果取fe＝f。值，變?nèi)莨芪Лh(huán)與介質(zhì)腔間的耦合只能取在臨界耦合以下的弱耦合，從而無法得到所需要的調(diào)諧范圍。當(dāng)然也可在一個或二個隙縫上，跨接容量較大一點的電容，使變?nèi)莨芪Лh(huán)本身的諧振頻率降到遠低于f。的值，例如fe＝0.5-0.6f。左右，也能得到調(diào)諧線性很好并且較寬的調(diào)諧范圍。但此時在f。頻率以下有幾個低頻諧振峰，需另外用帶阻濾波器將其去掉，這就增加了麻煩增加了成本。選fe≥1.6f。時沒有這個問題，變?nèi)莨軕?yīng)選擇適合微帶電路用的管型，體積要小，其工作頻率當(dāng)然要高于f。其電容比要大，因為這樣可以得到較大的調(diào)諧范圍。其Q值應(yīng)越高越好，因為這能使電調(diào)諧范圍內(nèi)的插入損耗變化較小，即可得到較寬的3dB電調(diào)帶寬，變?nèi)莨艿钠珘阂€可按常規(guī)方法設(shè)計之。介質(zhì)腔要采用Q值高，溫度穩(wěn)定性好的，應(yīng)按工作模式TE01δ模與其它模式相距盡可能遠些來選擇直徑D和高度H之比D/H。調(diào)諧電路與微波能量耦合饋線可采用磁耦合(感性耦合)，也可采用電場耦合(容性耦合)。
權(quán)利要求
1.介質(zhì)腔變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器，有介質(zhì)腔、變?nèi)莨?、基片、機調(diào)板，本發(fā)明的特征是變?nèi)莨芪Лh(huán)電路3做在基片5上，介質(zhì)腔2通過介質(zhì)圓筒4與變?nèi)莨芪Лh(huán)3同心地放在基片5上，機調(diào)板1放置在介質(zhì)腔2的上方。
2.按權(quán)利要求1所述的變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器其特征是所說的變?nèi)莨芪Лh(huán)為多段圓弧，每兩段之間有一小隙縫，變?nèi)莨芙釉谙犊p之間，
3.按權(quán)利要求1、2所述的變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器，其特征是微帶環(huán)上的小隙縫為0.2-0.5mm，
4.按權(quán)利要求1所述的變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器其特征是微帶環(huán)半徑Re與介質(zhì)腔外徑Rd間關(guān)系為Rd≥Re≥0.64Rd。
5.按權(quán)利要求1、2所述的變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器其特征是每段弧長為1/8λe-1/4λe。
6.按權(quán)利要求1、2所述的變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器其特征是不接變?nèi)莨艿南犊p不多于2個。
全文摘要
一種介質(zhì)腔變?nèi)莨茈娬{(diào)諧器，變?nèi)莨芪Лh(huán)電路3，做在基片5上，介質(zhì)腔2通過介質(zhì)圓筒4與變?nèi)莨芪Лh(huán)3同心地放在基片5上，機調(diào)板1放置在介質(zhì)腔2的上方。本發(fā)明制造容易，適應(yīng)苛刻工作環(huán)境，調(diào)諧范圍寬，線性好，可以廣泛用于各種通信及雷達系統(tǒng)中。
文檔編號H03J3/18GK1063785SQ92102048
公開日1992年8月19日 申請日期1992年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月27日
發(fā)明者姜遵富 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所