[发明专利]自温度补偿矩形波导谐振腔

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种波导谐振腔，尤其是一种能减少谐振频率温度漂移的自 温度补偿矩形波导谐振腔。

背景技术

波导谐振腔的谐振频率取决于谐振腔的形状、尺寸、腔内填充媒质和谐振模 式。当温度改变时，由于谐振腔腔壁材料的热胀冷缩效应，谐振腔的尺寸也会变 化，由此导致谐振腔的谐振频率发生变化，对谐振腔性能造成不利的影响。目前， 公知的减小温度变化对谐振腔谐振频率影响的方法主要是采用恒温措施，或者采 用温度补偿装置，或者采用热膨胀系数小的腔体材料如殷钢等等。这些方法的主 要问题是：所需设备复杂，或者腔体材料的磁性限制了应用场合，或者需要附加 的温度补偿控制装置，或者不能大幅度降低温度对谐振腔谐振频率的影响。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种自温度补偿矩形波导谐振腔，该谐振腔 可以显著降低温度变化对谐振腔谐振频率的影响。

技术方案：本发明的自温度补偿矩形波导谐振腔由金属腔体、短路板、支撑 体及输入输出耦合装置组成，其中：短路板位于金属腔体内；短路板通过支撑体 与金属腔体的一个顶面腔壁连接，其形状与该顶面一样，大小近似等于该顶面腔 壁的大小，只是比顶面腔壁稍微小一些，这样短路板与金属腔体的四个侧面腔壁 之间的缝隙很小，可以保持良好的电接触；电磁波谐振发生在由短路板、金属腔 体的另一顶面腔壁、金属腔体的两个窄面腔壁和两个宽面腔壁构成的长方体谐振 空间中；谐振主模TE₁₀₁模式以及高次谐振模式TE_m0n的谐振频率与金属腔体短 路板到金属腔体无支撑体的另一个顶面腔壁的距离有关，也与谐振腔一对窄面腔 壁之间的距离有关，这两个距离越长，TE₁₀₁和TE_m0n模式的谐振频率越低；构 成金属腔体及短路板的材料是导电性能好的金属材料；构成支撑体的材料的热膨 胀系数大于腔体材料的热膨胀系数；当温度升高时，由于热膨胀，金属腔体在三 个方向的长度都增加，支撑体的长度也增加，但由于支撑体材料的热膨胀系数大 于金属腔体材料的热膨胀系数，当支撑体长度与金属腔体顶面腔壁之间距离的比 值大于金属腔体材料的热膨胀系数与支撑体材料的热膨胀系数的比值时，温度增 加会使得短路板到金属腔体无支撑体的另一个顶面腔壁之间的距离减小，这样可 以补偿金属腔体两个窄面腔壁之间距离的增加而引起谐振频率的变化，因此在温 度上升的情况下，可以保持TE₁₀₁和TE_m0n模式的谐振频率基本不变；同理温度 下降时，TE₁₀₁和TE_m0n模式的谐振频率也可以保持基本不变。

有益效果：本发明的有益效果是，大幅度减小了矩形谐振腔的谐振频率随温 度的变化，并且结构简单，适用频率范围宽，也不需要附加的温度补偿控制机构。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中有金属腔体1，短路板2，支撑体3，输入输出耦合装置4，与支撑体相 连的腔体顶面腔壁5，腔体窄面腔壁6，腔体宽面腔壁7，无支撑体的腔体顶面 腔壁8，谐振空间9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。