專利名稱：一種緊湊型多模諧振腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微波諧振腔，具體來(lái)講，涉及一種緊湊型多模諧振腔。
背景技術(shù)：
任何一個(gè)封閉的導(dǎo)體曲面包圍的空間，可以構(gòu)成腔體。在這樣的腔體內(nèi)部， 可以存在一系列微波模式。
一種諧振腔，為了正常工作，必須在其中同時(shí)激勵(lì) 起兩個(gè)或兩個(gè)以上模式，這種諧振腔稱為多模諧振腔。這些同時(shí)被激勵(lì)的模式， 稱為該多模諧振腔的工作模式。
利用多模諧振腔，可以構(gòu)成多模濾波器。由于構(gòu)成多模濾波器的諧振腔的工 作模式一般來(lái)講不是該諧振腔中諧振頻率最低的基模，多模諧振腔的體積比基
模諧振腔的體積大，這種多模諧振腔的Q—值比同一諧振頻率的基模腔的Q— 值高。交叉耦合可以在濾波器的通帶外附近實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)從而大大改善濾波器 的頻率選擇性。多模濾波器采用的多模諧振腔，在同一個(gè)諧振腔中有多個(gè)工作 模式同時(shí)存在，這些模式相互耦合產(chǎn)生零點(diǎn)比由單模諧振腔構(gòu)成的普通濾波器 的不同單模腔體之間的交叉耦合產(chǎn)生零點(diǎn)更能方便地實(shí)現(xiàn)。由多模諧振腔構(gòu)成 的多模濾波器由于可以方便地實(shí)現(xiàn)同一諧振腔中多模耦合產(chǎn)生零點(diǎn)，在滿足同 樣技術(shù)指標(biāo)的條件下，多模濾波器所需要的腔體的數(shù)目比沒(méi)有交叉耦合的普通 單模濾波器少。以上兩個(gè)因素使多模濾波器的插損比單模濾波器的插損小得多， 并可能使濾波器的體積也減小。
利用多模諧振腔，可以設(shè)計(jì)出具有傳輸零點(diǎn)、插損小的高性能濾波器。比 如2001年IEEE MTT 49巻10期1764頁(yè)至1769頁(yè)的"A new family of all-inductive dual mode filters"中的矩形雙模濾波器。這種雙模濾波器采用矩形 結(jié)構(gòu)，其高度比其它尺寸小，其工作模式為7^。,和7^。2。這兩個(gè)工作模式的電磁 場(chǎng)在高度方向沒(méi)有變化。這種多模濾波器有以下一些缺點(diǎn)。第一，由于其中的 工作模式不是該諧振腔的基模W^模，而是高次模，單個(gè)諧振腔體積比諧振頻率 相同的基模諧振腔大。而且一定諧振頻率的這種矩形雙模諧振腔除高度外的其它方向上的尺寸(以下稱為長(zhǎng)和寬)是固定的。這使得該矩形雙模濾波器的長(zhǎng) 或?qū)挶容^大，不能滿足某些應(yīng)用的要求。第二，由于這種矩形雙模諧振腔工作 在高次模式7^M和7^皿模式，其諧振頻率與相鄰的其它高次模式的諧振頻率之間
的間隔比基模r《。,和第一 高次模re2。,的諧振頻率之間的間隔小，由這種雙模諧 振腔構(gòu)成的濾波器的寄生通帶離通帶比較近。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種體積小的緊 湊型多模諧振腔。
本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種寄生通帶離通帶比較遠(yuǎn)的緊湊型多 模諧振腔。
為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的一種緊湊型多模諧振腔，包括一 至少能激勵(lì)起兩個(gè)工作模式的腔體和耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括電場(chǎng)金屬 體，
所述的電場(chǎng)金屬體只在一個(gè)方向與腔體內(nèi)壁相連；
所述的電場(chǎng)金屬體在腔體中的位置是固定的，所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工 作模式在該電場(chǎng)金屬體未引入時(shí)的電場(chǎng)能量多于磁場(chǎng)能量。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在腔體內(nèi)不同工作模式的電場(chǎng)強(qiáng)度最大 點(diǎn)處或附近位置，即某一工作模式在該電場(chǎng)金屬體未引入時(shí)的電場(chǎng)能量多于磁 場(chǎng)能量處，加載電場(chǎng)金屬體，使一定尺寸的多模諧振腔的工作模式的諧振頻率 降低。由于諧振頻率與諧振腔的尺寸成反比，也就是說(shuō)，可以在同樣諧振頻率 時(shí)，使諧振腔的尺寸減小，提供一種體積小的多模諧振腔。
由于在腔體內(nèi)加載電場(chǎng)金屬體，還可以增大工作模式與臨近其它模式的諧 振頻率之間的間隔，從而使得基于這種緊湊多模諧振腔的器件，特別是濾波器、 雙工器、多工器的寄生通帶問(wèn)題得到很好解決。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的電場(chǎng)金屬體與腔體內(nèi)壁不連接的一端與該腔體 另一側(cè)內(nèi)壁的最小距離小于電場(chǎng)金屬體高度的二分之一，這樣，對(duì)于諧振頻率 的降低更為明顯。最好是，所述的電場(chǎng)金屬體的位置、形狀以及腔體的形狀使 腔體的通帶外2倍通帶帶寬頻率范圍內(nèi)，至少有一個(gè)傳輸零點(diǎn)。這樣可以有更好的頻率選擇特性。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的電場(chǎng)金屬體為柱狀結(jié)構(gòu)，柱體一端連接在腔體 內(nèi)壁一側(cè)，柱體端面中心與該電場(chǎng)金屬體不存在時(shí)某工作模式的電場(chǎng)局部最強(qiáng) 點(diǎn)重合，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于諧振頻率的降低更為有效。當(dāng)然，在實(shí)際加工制造中， 也可以有一定的偏離。柱狀結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)金屬體可以圓形柱、橢圓柱或方形柱等。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的腔體為柱形結(jié)構(gòu)，上下面為平行平面；電場(chǎng)金 屬體連接在腔體上或下平面內(nèi)壁，所述柱狀結(jié)構(gòu)電場(chǎng)金屬體與上或下平面內(nèi)壁 垂直連接。最好是，腔體水平橫截面為矩形，這樣便于加工制造。當(dāng)然也可以 為圓形、橢圓形等。
此外，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本實(shí)用新型的緊湊型多模諧振腔還包括磁場(chǎng)金 屬體，其所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工作模式在該磁場(chǎng)金屬體未引入時(shí)的磁場(chǎng)能 量多于電場(chǎng)能量。
最好是所述的磁場(chǎng)金屬體為柱狀結(jié)構(gòu)，該磁場(chǎng)金屬體的位置中心與該磁場(chǎng) 金屬體不存在時(shí)某工作模式的磁場(chǎng)局部最強(qiáng)點(diǎn)重合。
這樣，加載磁場(chǎng)金屬體后，在該處磁場(chǎng)金屬體未引入時(shí)的磁場(chǎng)能量多于電 場(chǎng)能量的工作模式的諧振頻率會(huì)上升，配合所述的電場(chǎng)金屬體，調(diào)整不同工作 模式的諧振頻率，產(chǎn)生新的緊湊型多模諧振腔。


圖1是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的一種具體實(shí)施方式
水平橫截面結(jié)構(gòu) 示意圖3是圖2所示多模諧振腔沒(méi)有加載電場(chǎng)金屬體時(shí)的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的
二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線；
圖4是圖2所示多模諧振腔加載兩根T^，電場(chǎng)金屬體和兩根7^。2電場(chǎng)金屬體
后的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線圖5是圖4所示的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線在7^w模和7^。2模諧振頻率附近的細(xì)節(jié)
傳輸曲線圖6為圖2所示諧振腔中矩形雙模諧振腔中加載兩根高度為8毫米7^。，電場(chǎng)金屬體，兩根高度為8.48毫米7^。2電場(chǎng)金屬體時(shí)的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的二端網(wǎng) 絡(luò)傳輸曲線圖7是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的另一種具體實(shí)施方式
水平橫截面結(jié) 構(gòu)示意圖8是圖7所示緊湊型多模諧振腔中磁場(chǎng)金屬體與腔體的另一邊相距2毫 米時(shí)得到的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線圖9是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的另一種具體實(shí)施方式
水平橫截面結(jié) 構(gòu)示意圖10是圖9所示的三模諧振腔的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線圖11是四腔7^w/71^模雙模諧振腔構(gòu)成的濾波器水平橫截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12是圖11所示的濾波器的反射和傳輸曲線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。需要提醒注意 的是，盡管相似部件出現(xiàn)在不同附圖中，但它們被賦予相似的參考數(shù)字標(biāo)記。 此外，在以下的描述中，當(dāng)采用的已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許會(huì)淡化本實(shí) 用新型的主題內(nèi)容時(shí)，這些描述在這兒將被忽略。
圖1是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，本實(shí)用新型的 緊湊型多模諧振腔，包括一至少能激勵(lì)起兩個(gè)工作模式的腔體l、耦合結(jié)構(gòu)2以 及電場(chǎng)金屬體3，所述的電場(chǎng)金屬體3只在一個(gè)方向與腔體1內(nèi)壁相連，所述的 電場(chǎng)金屬體3在腔體1中的位置是固定的，所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工作模式 在該電場(chǎng)金屬體3未引入時(shí)的電場(chǎng)能量多于磁場(chǎng)能量。
此外，本實(shí)用新型的緊湊型多模諧振腔還包括磁場(chǎng)金屬體4，其所要占據(jù) 的體積內(nèi)，某一工作模式在該磁場(chǎng)金屬體4未引入時(shí)的磁場(chǎng)能量多于電場(chǎng)能量。
為了方便，我們?cè)谝韵聨讉€(gè)實(shí)施例都以矩形諧振腔為例。其它腔體形狀， 比如圓柱形腔體，可以有類似的結(jié)論。
為了敘述方便，讓我們進(jìn)一步定義矩形諧振腔中的模式
T^^模沒(méi)有加載電場(chǎng)金屬體或磁場(chǎng)金屬體的矩形諧振腔中的模式。其中 m,"均為零或整數(shù)，是該模式電磁場(chǎng)強(qiáng)度在空間三維方向上的極大值的數(shù)目。^^,n在以下的描述中也用來(lái)指稱上述模式在腔體中加載電場(chǎng)金屬體或磁場(chǎng)金屬 體，或加載二者后對(duì)應(yīng)的模式，雖然這時(shí)腔體中的模式己不是嚴(yán)格意義上的re^模式。
忽略輸入輸出結(jié)構(gòu)的影響，矩形諧振腔的7^。"模式的諧振頻率為， /0=150如/力2+("/丄)2 (GHz)，
其中，"為諧振腔的寬度，丄為諧振腔的長(zhǎng)度，單位都為毫米。以下我們將 給出幾個(gè)實(shí)施實(shí)例。為了敘述簡(jiǎn)便而又不失普遍性，在以下實(shí)施例中，多模諧 振腔的高度都為10毫米。耦合結(jié)構(gòu)都為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其高度、寬度和長(zhǎng)度都分別 為10毫米、IO毫米、l毫米。能量由寬度為60毫米的波導(dǎo)通過(guò)某個(gè)耦合結(jié)構(gòu) 饋入諧振腔。
為方便理解附圖，我們?cè)诒硎窘饘袤w的方框中或外標(biāo)有相應(yīng)的工作模式。 同時(shí)，為簡(jiǎn)化標(biāo)記，使圖面比較簡(jiǎn)潔，我們對(duì)電場(chǎng)金屬體的數(shù)字標(biāo)記只標(biāo)記了 一根，其他電場(chǎng)金屬體沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)記，但對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是可 以理解的。
實(shí)施例l
圖2是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的一種具體實(shí)施方式
水平橫截面結(jié)構(gòu) 示意圖。如圖2所示，在本實(shí)施例中，多模諧振腔為矩形多模諧振腔，包括矩 形腔體1,輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)2以及4根方柱形電場(chǎng)金屬體3。其中矩形腔體1 在連接輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)2的一邊的尺寸稱為寬度，其數(shù)值為60毫米，另一邊 的長(zhǎng)度為50毫米。輸入輸出耦合結(jié)構(gòu)2為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其高度、寬度和長(zhǎng)度都分 別為10毫米、IO毫米、l毫米。所有的方柱形電場(chǎng)金屬體3的邊長(zhǎng)尺寸都為6 毫米。圖中的方柱形電場(chǎng)金屬體3的命名是容易理解的，比如，諧振腔中的方 柱形電場(chǎng)金屬體3位于沒(méi)有加載時(shí)腔體的JE^模式的電場(chǎng)強(qiáng)度的一個(gè)最大值處，
稱為7^2()1電場(chǎng)金屬體。
圖3是圖2所示多模諧振腔沒(méi)有加載電場(chǎng)金屬體時(shí)的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的 二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線。圖中，當(dāng)激勵(lì)源的頻率連續(xù)增加等于某個(gè)模式的諧振頻率 時(shí)，該模式被激勵(lì)，從而有峰值能量從一個(gè)耦合結(jié)構(gòu)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)耦合結(jié)構(gòu)。 根據(jù)該曲線的峰值頻率，對(duì)該腔體進(jìn)行電磁場(chǎng)分析，可以分別確定某一曲線峰值對(duì)應(yīng)的該諧振腔中的模式。
圖4是圖2所示多模諧振腔加載兩根7E^電場(chǎng)金屬體和兩根7^。2電場(chǎng)金屬體 后的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線圖。兩根方柱形7^。，電場(chǎng)金屬體3 的高度為8毫米，兩根方柱形7^1()2電場(chǎng)金屬體3的高度為8.39毫米。比較圖2 和圖3可以看出，原來(lái)的7^。,模和rEM模的諧振頻率分別從5.79GHz和6.51GHz 下降到3.93GHz和3.98GHz，下降幅度為32%和38% 。由于一個(gè)諧振腔的頻率 與腔體的長(zhǎng)度和寬度都成反比。同樣諧振頻率，加載電場(chǎng)金屬體，諧振腔的體 積可以下降54%。從而，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型諧振腔體積減小，提供一種緊湊型 諧振腔的目的。
從圖4我們還可以看到，沒(méi)有加載電場(chǎng)金屬體時(shí)諧振頻率相隔0.72GHz的 T^。,模和7^。2模，由于頻率相隔太遠(yuǎn)難以同時(shí)被激勵(lì)起來(lái)。由于電場(chǎng)金屬體的加 載，諧振頻率間隔可以縮小到0.05GHz或更小，這樣我們可以在該腔中同時(shí)激 勵(lì)起兩個(gè)模式。此外，從圖4種也可以明顯地看到，由于7^。,模和7^。2模的諧振 頻率下降，其它模式TE202/TE301的諧振頻率遠(yuǎn)離工作模式J^,和J^。2的諧振 頻率，從而解決多模諧振腔的寄生通帶問(wèn)題。
圖5是圖4所示的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線在ra2。,模和r￡,。2模諧振頻率附近的細(xì)節(jié) 傳輸曲線圖。圖中，我們還可以看出，在7^w模和r^模的諧振頻率的高端附近， 產(chǎn)生了一個(gè)傳輸零點(diǎn)。利用這種在諧振頻率附近有傳輸零點(diǎn)的雙模諧振腔，可 以構(gòu)成高選擇性的雙模濾波器、雙工器、多工器等。
圖6為圖2所示諧振腔中矩形雙模諧振腔中加載兩根高度為8毫米7^。,電場(chǎng) 金屬體，兩根高度為8.48毫米7^。2電場(chǎng)金屬體時(shí)的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的二端網(wǎng) 絡(luò)傳輸曲線圖。圖中，繼續(xù)增加7^。2電場(chǎng)金屬體的高度到8.48毫米，我們可以 使re皿的諧振頻率低于7^。,模的諧振頻率，這時(shí)的傳輸零點(diǎn)移到了在7^。,模和 7^。2模的諧振頻率的低端。
實(shí)施例2
圖7是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的另一種具體實(shí)施方式
水平橫截面結(jié) 構(gòu)示意圖。如圖7所示，多模諧振腔同時(shí)加載電場(chǎng)金屬體3和磁場(chǎng)金屬體4。 矩形諧振腔的寬度為50毫米，長(zhǎng)度為25毫米。耦合結(jié)構(gòu)的尺寸與圖2中的耦合結(jié)構(gòu)相同。沒(méi)有加載時(shí)，T^。,和7E^模式的形狀頻率分別為6.71GHz和 8.49GHz。兩根電場(chǎng)金屬體3分別位于沒(méi)有任何加載時(shí)該諧振腔的J^w模的兩 個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度最大值處，其高度為8毫米。當(dāng)電場(chǎng)金屬體3，即7^。)電場(chǎng)金屬體 的高度增加時(shí)，T^。,模的諧振頻率將下降最快。由于7^。,模在兩個(gè)電場(chǎng)金屬體 3，即IE^電場(chǎng)金屬體占據(jù)的體積內(nèi)沒(méi)有任何加載時(shí)的電場(chǎng)能量大于磁場(chǎng)能量， 所以兩個(gè)電場(chǎng)金屬柱的引入也會(huì)使7^。,模式的諧振頻率降低，使和7^1()1模 式的諧振頻率相隔仍然比較遠(yuǎn)。為了使腔體中的和reiQ1模式同時(shí)被激勵(lì)， 我們采用磁場(chǎng)金屬體4提高r 模的頻率，使7^。,和7E,。,模式的諧振頻率接近。 磁場(chǎng)金屬體4為厚度為2毫米的薄金屬片。在沒(méi)有加載時(shí)，T^。,模的磁場(chǎng)最大 值位于腔體內(nèi)腔體的寬邊，即與耦合結(jié)構(gòu)2相連的邊的中線上靠近腔體壁的位 置。所以我們讓該磁場(chǎng)金屬體4連接腔體的上下內(nèi)表面，并從7^,。模的磁場(chǎng)最 大值處出發(fā)，向腔體中間深入腔中。在本實(shí)施例中，薄金屬片形狀的磁場(chǎng)金屬 體4越過(guò)腔體中心位置，接近腔體的另一邊，但與另一邊保持一定距離，否則， 上述矩形諧振腔將被該磁場(chǎng)金屬體4完全分隔為沒(méi)有聯(lián)系的兩部分。
圖8是圖7所示緊湊型多模諧振腔中磁場(chǎng)金屬體與腔體的另一邊相距2毫 米時(shí)得到的兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)之間的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線圖。從圖中可以看出，原來(lái) 諧振頻率為6.71GHz和8.49GHz的r&和7^。,模式的諧振頻率都降低為4.6G 左右。從圖7中我們可以進(jìn)一步看到，在兩個(gè)諧振頻率的高端，我們實(shí)現(xiàn)了一 個(gè)傳輸零點(diǎn)。
在空腔內(nèi)加載電場(chǎng)金屬體，可以使某模式的諧振頻率發(fā)生降低。同時(shí)在空 腔內(nèi)加載了磁場(chǎng)金屬體，可以使另一個(gè)模式的諧振頻率升高。這樣，我們可以 更容易地使原來(lái)諧振頻率相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)模式或多個(gè)模式的諧振頻率靠近，都 成為工作模式，實(shí)現(xiàn)具有更多模式的多模諧振腔，并且使多模諧振腔通帶外的 新的傳輸零點(diǎn)成為可能，從而進(jìn)一步改善基于這種多模諧振腔的其他器件， 特別是濾波器、雙工器、多工器的頻率選擇特性。
實(shí)施例3
圖9是本實(shí)用新型緊湊型多模諧振腔的另一種具體實(shí)施方式
水平橫截面結(jié) 構(gòu)示意圖。如圖9所示，諧振腔的長(zhǎng)和寬都為50毫米。在7^。,的電場(chǎng)最強(qiáng)的該諧振腔中心位置加載了一根方柱形電場(chǎng)金屬體3。當(dāng)7^。，電場(chǎng)金屬體3的高度 為8.5毫米時(shí)，7^3。,、 r^和r&模的諧振頻率都在6.9GHz附近，此時(shí)，該頻 率可以同時(shí)在腔中激勵(lì)起三個(gè)模式。
圖9是圖8所示的三模諧振腔的二端網(wǎng)絡(luò)傳輸曲線圖。如圖9所示的兩個(gè)
耦合結(jié)構(gòu)2之間的二端網(wǎng)絡(luò)的傳輸曲線，在上述三個(gè)模式的諧振頻率的高端，
有兩個(gè)傳輸零點(diǎn)。
實(shí)施例4
圖10是由四個(gè)7^。,/7^。2模雙模諧振腔構(gòu)成的濾波器水平橫截面結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖10所示，該雙模濾波器由四個(gè)加載方柱形電場(chǎng)金屬體3的以7^。,模和 7^。2模為工作模式的雙模諧振腔組成，每一個(gè)諧振腔的高度仍然為IO毫米，電 場(chǎng)金屬體3的高度在6.93毫米和7.94毫米之間。腔體之間通過(guò)輸入/輸出結(jié)構(gòu)2 相互耦合。
圖11是圖IO所示的濾波器的反射和傳輸曲線。圖中，ml/m2/m3為傳輸曲 線上的三個(gè)測(cè)試點(diǎn)。我們可以看出，該濾波器有著優(yōu)良的頻率選擇性。濾波器 的中心頻率為6.582GHz，通帶寬度為309MHz，帶外抑制在通帶高端外36MHz 處達(dá)到63dB。
同時(shí)，該雙模濾波器還有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。計(jì)入濾波器的金屬外壁厚度后， 該濾波器的長(zhǎng)度、寬度和高度分別為129毫米、33毫米和16毫米。我們己經(jīng)設(shè) 計(jì)和測(cè)試過(guò)的沒(méi)有加載電場(chǎng)金屬體3的雙模濾波器的長(zhǎng)度、寬度和高度分別為 270毫米、60毫米和16毫米，兩者相比前者體積只有后者的約四分之一。
從前述實(shí)施例中，我們可以看出，依據(jù)本實(shí)用新型并根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整不 同的模式的諧振頻率，可以實(shí)現(xiàn)同一多模諧振腔的小型化、實(shí)現(xiàn)新的多模諧振 腔以及實(shí)現(xiàn)使其它模式的諧振頻率遠(yuǎn)離工作模式的諧振頻率，從而解決多模諧 振腔的寄生通帶問(wèn)題。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，可以實(shí)現(xiàn)新的多模諧振腔，或使多模諧振腔的工 作模式增加，很好地解決由多模諧振腔構(gòu)成的濾波器的寄生通帶影響問(wèn)題，也 可以實(shí)現(xiàn)多模諧振腔的小型化，實(shí)現(xiàn)各種形狀的多模諧振腔。
在前述實(shí)施例中，多模諧振腔腔體上下為平面結(jié)構(gòu)，使多模諧振腔的高度比較小，而其中的電場(chǎng)金屬體和磁場(chǎng)金屬體都為軸向相互平行的柱狀結(jié)構(gòu)，這 種緊湊多模諧振腔可以分為底座和蓋板兩部分，很方便地采用銑加工完成。這 時(shí)所有的調(diào)節(jié)螺釘，包括修正加工誤差的公差調(diào)節(jié)螺釘和調(diào)節(jié)模式之間耦合調(diào) 節(jié)螺釘，都可以安排該多模諧振腔的上面或下面，從而使腔體的調(diào)節(jié)更加方便。
這種諧振腔可以分成兩部分由銑加工完成，加工和裝配都很簡(jiǎn)單，因此可 以降低諧振腔和以及基于該諧振腔的其它微波器件的加工成本。在這種情況下， 由于所有的調(diào)諧螺釘和耦合調(diào)節(jié)螺釘都可以分布在諧振腔的上下兩個(gè)面上，這 種諧振腔的調(diào)試將很容易。
本實(shí)用新型的緊湊型多模諧振腔可以單獨(dú)使用，也可以構(gòu)成濾波器，雙工 器，多工器，合路器，模式變換器，天線或天線饋入裝置等，廣泛用于各微波 波段的電子系統(tǒng)中，特別是雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、通信等軍事及民用領(lǐng)域。
盡管上面對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明性的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本實(shí)用新型，但應(yīng)當(dāng)清楚，本實(shí)用新型不限于具體實(shí)施方 式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，只要各種變化在所附的權(quán)利要 求限定和確定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見(jiàn)的， 一切利 用本實(shí)用新型構(gòu)思的創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求1、一種緊湊型多模諧振腔，包括一至少能激勵(lì)起兩個(gè)工作模式的腔體和耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括電場(chǎng)金屬體，所述的電場(chǎng)金屬體只在一個(gè)方向與腔體內(nèi)壁相連；所述的電場(chǎng)金屬體在腔體中的位置是固定的，所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工作模式在該電場(chǎng)金屬體未引入時(shí)的電場(chǎng)能量多于磁場(chǎng)能量。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的電場(chǎng)金 屬體與腔體內(nèi)壁不連接的一端與該腔體另一側(cè)內(nèi)壁的最小距離小于電場(chǎng)金屬體 高度的二分之一。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的電場(chǎng)金 屬體的位置、形狀以及腔體的形狀使腔體的通帶外2倍通帶帶寬頻率范圍內(nèi)，至 少有一個(gè)傳輸零點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的電場(chǎng)金屬體為柱狀結(jié)構(gòu)，該電場(chǎng)金屬體的位置中心與該電場(chǎng)金屬體不存在時(shí)某工作 模式的電場(chǎng)局部最強(qiáng)點(diǎn)重合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的腔體為 柱形結(jié)構(gòu)，上下面為平行平面；所述柱狀結(jié)構(gòu)電場(chǎng)金屬體垂直連接在腔體上或下平面內(nèi)壁。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，還包括公差調(diào) 節(jié)螺釘和耦合調(diào)節(jié)螺釘，所述的公差調(diào)節(jié)螺釘和耦合調(diào)節(jié)螺釘位于腔體上或下平面上，并可以從腔體 外對(duì)它們插入腔體的深度進(jìn)行調(diào)節(jié)； 所述的耦合結(jié)構(gòu)位于腔體側(cè)壁上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，還包括磁場(chǎng)金 屬體，其在腔體中所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工作模式在該磁場(chǎng)金屬體未引入時(shí)的 磁場(chǎng)能量多于電場(chǎng)能量。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的腔體為 矩形多模諧振腔，在腔體的J^w以及7^。2模式電場(chǎng)強(qiáng)度最大值處分別加載有所述 的柱狀結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)金屬體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的腔體為 矩形多模諧振腔，在7^。,模式的電場(chǎng)最強(qiáng)的該諧振腔腔體的中心位置加載了一根 所述的電場(chǎng)金屬體，使腔體中可以同時(shí)激勵(lì)起三個(gè)模式。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的緊湊型多模諧振腔，其特征在于，所述的腔體為 矩形多模諧振腔，兩根電場(chǎng)金屬體分別位于沒(méi)有任何加載時(shí)該諧振腔的7^。,模的 兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度最大值處；磁場(chǎng)金屬體位于在沒(méi)有加載時(shí)腔體內(nèi)腔體的寬邊的中線上靠近腔體壁的位 置7E,。,模磁場(chǎng)最大值處。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種緊湊型多模諧振腔，包括一至少能激勵(lì)起兩個(gè)工作模式的腔體和耦合結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)金屬體和磁場(chǎng)金屬體。電場(chǎng)金屬體用于降低某工作模式的諧振頻率，只在一個(gè)方向與腔體內(nèi)壁相連；所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工作模式在其未引入時(shí)的電場(chǎng)能量多于磁場(chǎng)能量。磁場(chǎng)金屬體用于升高某工作模式的諧振頻率，其在腔體中的位置是固定的，所要占據(jù)的體積內(nèi)，某一工作模式在其未引入時(shí)的磁場(chǎng)能量多于電場(chǎng)能量。本緊湊型多模諧振腔以及由此構(gòu)成的濾波器、雙工器、多工器，模式轉(zhuǎn)換器，天線或天線饋入裝置體積小，插損低，頻率選擇性好，寄生通帶影響小、形狀靈活，重量輕，加工成本低，裝配容易等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種民用和軍事電子系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H01P7/00GK201130703SQ20072008265
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者洪 李, 王清源, 翟彥芬 申請(qǐng)人:成都賽納賽德科技有限公司