[发明专利]一种谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。

背景技术

谐振腔是在微波频率下工作的谐振元件，它包括一个任意形状的由导电壁(或导磁壁)包围的腔体，并能在其中形成电磁振荡的介质区域，它具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性。一般来说，微波谐振腔的谐振频率取决于该腔的容积，谐振腔容积越大谐振频率越低，谐振腔容积越小谐振频率越高，通过实验可知，当谐振子采用超材料时，可以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，因此，使用超材料作为谐振子有利于实现谐振腔的小型化。实际使用中通常需要对谐振腔的谐振频率进行调节，传统的调谐装置采用在谐振腔的顶部设置一个可调螺杆，通过调节螺杆深入谐振腔内的长度来对谐振频率进行调节，但是当谐振子为超材料时，运用传统的调谐装置进行调节，会对谐振腔的谐振频率产生众多不必要的干扰，从而很难满足对谐振频率的进行调节的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种当谐振子采用超材料时仍能够较好调节谐振腔谐振频率的谐振腔。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种谐振腔，包括腔体、设置在所述腔体内的谐振子、安装在所述腔体上并伸入所述腔体内且伸入腔体内的长度可调的调谐装置，所述谐振子包括至少一块超材料，所述调谐装置位于所述腔体内的部分安装有至少一块超材料。

在本发明的优选实施方式中，所述调谐装置包括穿过所述腔体顶部且进入所述腔体内的滑杆、固定在所述腔体顶部的螺帽、与螺帽配合用于固定滑杆高度的螺栓、固定在所述滑杆上的支架和固定在支架上的超材料。

在本发明的优选实施方式中，所述超材料包括至少一个材料片层，其中，每个所述材料片层包括一个基板和附着在所述基板上的至少一个人造微结构；或者每个材料片层包括两个基板和夹在所述两个基板中间的至少一个人造微结构。

在本发明的优选实施方式中，所述调谐装置位于所述谐振子的上方。

在本发明的优选实施方式中，所述谐振腔还包括位于腔体内用于支撑所述谐振子的支座。

在本发明的优选实施方式中，所述支座由微波透波材料制成。

在本发明的优选实施方式中，所述调谐装置上的超材料与谐振子的超材料依次交错放置。

在本发明的优选实施方式中，所述人造微结构包括相互正交的两个工字形结构，交点为工字形结构的中点。

在本发明的优选实施方式中，所述基板为陶瓷材料。

在本发明的优选实施方式中，所述基板为聚四氟乙烯、铁电材料、铁氧材料、铁磁材料、SiO₂或者FR-4制成。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：当谐振子采用超材料时，根据本发明的技术方案，通过在谐振腔的调谐装置上安装超材料，调节调谐装置深入谐振腔的长度可以较好地调节谐振腔的谐振频率。

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是实施例中谐振腔的结构示意图；

图2是图1中谐振腔的示意图；

图3是图1中谐振腔的调谐装置处于位置一时的结构示意图；

图4是图1中谐振腔的调谐装置处于位置二时的结构示意图；

图5是图1中超材料内的人造微结构的排布示意图。

图6至图19是人造微结构的可能结构示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种谐振腔，如图1所示，包括腔体1、设置在腔体1内由超材料制成的谐振子2、安装在所述腔体1上并深入所述腔体1且深入腔体1内的长度可调的调谐装置，调谐装置包括穿过所述腔体顶部且进入所述腔体内的滑杆3、固定在腔体1顶部的螺帽8、装配在所述螺帽8中且垂直地抵在所述滑杆3外表面上的螺栓5、位于腔体1内且固定在滑杆3上的支架4和固定在支架4上的超材料6，还包括位于腔体1底部用于支撑谐振子2的支座7。

谐振子2包括两块超材料，每块超材料包括一个超材料片层，每个超材料片层包括两个基板和夹在基板中间的3×5阵列排布的人造微结构，人造微结构的排布如图5所示；固定在支架4上的超材料6包括三块超材料，每块超材料包括一个超材料片层，每个超材料片层包括两个基板和夹在基板中的3×5阵列排布的人造微结构；其中，人造微结构包括相互正交的两个工字形结构，交点为工字形结构的中点。调节滑杆3的垂直位置，通过旋紧螺栓5将滑杆3固定住可以改变调谐装置伸入腔体内的长度，图2至图4分别对应了滑杆3位于不同位置时谐振腔的结构示意图。