[发明专利]具有介电谐振器的微波滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有介电谐振器的微波滤波器。本发明应用于微波滤波领域，其中，滤波器包括至少一个介电谐振器，该介电谐振器不是温度补偿的或者是部分温度补偿的，本发明特别涉及信号滤波装置。

背景技术

具有介电谐振器的滤波器包括至少一个谐振腔，谐振腔中安装有介电谐振器和能够在滤波器的输入端引入RF能量并在滤波器的输出端获取RF能量的RF微波能量耦合装置。这种滤波器仅能在由调频装置进行调节的滤波器的谐振频率附近的较窄频带内被激发。

但是，谐振腔受到与热环境和耗散的RF功率有关的温度变化，从而引起热弹性源的尺寸变化并导致其谐振频率偏移。为了弥补这一重要缺陷，第一种方案包括使用由陶瓷类介电材料制成的介电谐振器，其由基底材料和一种或多种附加的温度补偿材料的混合物构成。这样，这些额外的材料引入显著的插入损耗，限制了其在大功率应用中进行信号滤波的使用，例如在Omux型输出复用器中的使用。

另一种方案包括使用由非温度补偿的介电材料制成的介电谐振器，该介电材料例如可以由陶瓷类基底材料(例如氧化铝)构成，基底材料不具有任何额外的补偿材料。在这种情况下，为了使滤波器能够克服与热环境和耗散的RF功率有关的温度变化，滤波器可以配备有能够动态控制腔的谐振频率的机械补偿装置。

用于滤波器的机械补偿装置有多种，例如在技术集的第一变化例中，有使用对端壁(被称为盖)进行变形的装置的设备，或者，在技术集的第二变化例中，有使用平移部件的设备，该平移部件穿过滤波器的壁并根据腔内的温度穿透或多或少的深度，以便控制并稳定谐振频率。但是，由于取自于第一技术变化例的补偿系统必须机械耦合到滤波器的盖，它们适用于具有横向输入/输出端的滤波器布局，不能应用于滤波器的输入端和输出端为轴向的具有介电谐振器的滤波器。此外，在第二技术变化例中，由于运动部件必须在位于滤波器体上的孔中滑动以便被按下或缩回，因此滑动所必须的活动空间的存在要求设置诸如RF屏障或导电柔性盒的内部设备，以便提供在功率性能损耗方面满足要求的RF性能水平，或者甚至克服任何电中断效应。

发明内容

因此，本发明的目的是提供针对以上各种限制的技术方案，以及提供一种具有介电谐振器的微波滤波器，包括机械补偿系统，所述机械补偿系统能够根据温度控制腔的谐振频率，其适用于滤波器的轴向布局，并且在滤波器的壁的水平不具有电中断。

为此，本发明涉及一种具有介电谐振器的微波滤波器，其具有纵轴Z，所述微波滤波器包括：

-根据至少一种模式和至少一个谐振频率的至少一个谐振腔，所述腔由至少一个纵向壁和横向壁界定，所述纵向壁和横向壁由具有非零膨胀系数的材料制成，

-横向于所述轴Z安装在所述腔内的介电谐振器，所述介电谐振器不是温度补偿的或者是部分温度补偿的，

-用于根据温度补偿腔的谐振频率的机械设备，

所述机械补偿设备包括：

-用于每种模式以及用于每个腔的至少一个旋转运动指部，所述运动指部设置有以固定深度穿入所述腔中的柱塞，所述柱塞与所述谐振器相隔距离D，所述距离D在环境温度下被限定并且是温度可变的，

-形成在所述纵向壁中的至少一个枢轴连接，所述柱塞通过所述枢轴连接穿入所述腔内，

-以及，外部机械致动器，所述外部机械致动器通过绕所述枢轴连接枢转的方式控制所述运动指部的转动，所述致动器由热膨胀系数比滤波器的壁的材料的热膨胀系数至少低五倍的材料制成，并且平行于所述轴Z安装在距离所述滤波器的纵向壁的非零高度H处，以及机械耦合至所述运动指部的外部的顶部件。

根据本发明的微波滤波器可以具有其他补充特征，这些补充特征可以单独和/或组合实施，特别是：

-有利地，所述运动指部的旋转角度是温度以及致动器的材料与滤波器的纵向壁的材料之间的热膨胀系数差的函数。

-所述运动指部可以具有倚靠在所述滤波器的纵向壁的局部减薄区上而安装的顶部件，所述局部减薄区形成用于所述运动指部的枢轴连接。

-所述运动指部可以具有倚靠在导电柔性插入件上而安装的顶部件，所述导电柔性插入件形成在所述滤波器的纵向壁中并连接到所述运动指部和所述纵向壁，所述插入件形成用于所述运动指部的枢轴连接。

-根据一个实施例，所述微波滤波器具有单个的谐振腔，所述外部机械致动器有利地在两个连接点处机械耦合至所述运动指部的外部的顶部件以及滤波器的壁之一。