一種低頻高功率諧振器和電調(diào)帶阻濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低頻高功率諧振器和帶有低頻高功率諧振器的電調(diào)帶阻濾波器。低頻諧振器包括外導(dǎo)體，內(nèi)導(dǎo)體、調(diào)諧桿、介質(zhì)支撐，外導(dǎo)體底部固定安裝內(nèi)導(dǎo)體，其頂部設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)裝有鈹青銅材料的指型簧片，調(diào)諧桿從凹槽中伸入內(nèi)導(dǎo)體，與指型簧片彈性短路接觸；內(nèi)導(dǎo)體為空心的金屬柱體，與外導(dǎo)體導(dǎo)電接觸，其外壁中下部設(shè)有鏤空的螺旋線軌跡開槽；內(nèi)導(dǎo)體外壁設(shè)有兩層凸起槽，介質(zhì)支撐與內(nèi)導(dǎo)體垂直相交，固定安裝在內(nèi)導(dǎo)體外壁的兩層凸起槽內(nèi)。高功率電調(diào)帶阻濾波器，由依次連接的輸入接口、輸出接口、一個以上電調(diào)諧單元組成。它不僅實現(xiàn)了帶阻濾波器電動改頻，還能夠滿足超低頻段下的小型化和寬調(diào)諧頻率范圍、高功率的要求。
【專利說明】一種低頻高功率諧振器和電調(diào)帶阻濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種低頻諧振器和電調(diào)帶阻濾波器，尤其是一種低頻高功率諧振器和電調(diào)帶阻濾波器，屬于微波濾波器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中《電訊技術(shù)》2013年第5期文章“一種大功率窄帶電調(diào)濾波器設(shè)計”，其諧振器為在均勻阻抗的內(nèi)導(dǎo)體，采用在其開路端加入調(diào)諧桿的諧振方式，由于在低頻率工作時，內(nèi)導(dǎo)體的長度很長，僅適合VHF波段的高頻段工作，因此體積大、承受功率低，并且該電控調(diào)諧的電調(diào)濾波器是帶通濾波器，不具備帶阻濾波器的功能，其諧振器也只適合于百瓦級的濾波器。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中專利號為201020637507.5號的中國實用新型專利中公開了“一種VHF波段小型化腔體濾波器”，是一種帶阻濾波器，但不具備電控可調(diào)頻率的功能，其諧振器的內(nèi)導(dǎo)體是傳統(tǒng)的螺旋線結(jié)構(gòu)，由于螺旋線的頂端有高壓的原因和螺旋線內(nèi)部電磁場的特殊性，使得頻率的調(diào)諧范圍小，適合于千瓦以下功率的固定頻率濾波器。
[0004]傳統(tǒng)方式實現(xiàn)的諧振器，在低頻段使用時或者諧振器長、體積大，或者體積可以小但通過功率也小，應(yīng)用于高功率微波時有打火擊穿現(xiàn)象。目前，需求工作在低頻率、電動改頻、承受功率幾千瓦以上的高功率帶阻濾波器。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了低頻高功率諧振器和電調(diào)帶阻濾波器，在低頻段實現(xiàn)電控改頻的電調(diào)帶阻濾波器和低頻段、高功率的電調(diào)諧振器。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0007]技術(shù)方案一:
[0008]一種低頻高功率諧振器10，包括外導(dǎo)體2，其特征在于:還包括內(nèi)導(dǎo)體3、調(diào)諧桿4、介質(zhì)支撐5，所述外導(dǎo)體2底部固定安裝所述內(nèi)導(dǎo)體3，其頂部設(shè)有凹槽7，所述凹槽7內(nèi)裝有鈹青銅材料的指型簧片8，所述調(diào)諧桿4從所述凹槽7中伸入內(nèi)導(dǎo)體3，與所述指型簧片8彈性短路接觸；所述內(nèi)導(dǎo)體3為空心的金屬柱體，與所述外導(dǎo)體2導(dǎo)電接觸，其外壁中下部設(shè)有鏤空的螺旋線軌跡開槽6 ;所述內(nèi)導(dǎo)體3外壁設(shè)有兩層凸起槽，所述介質(zhì)支撐5與所述內(nèi)導(dǎo)體3垂直相交，固定安裝所述內(nèi)導(dǎo)體3外壁的兩層凸起槽內(nèi)。
[0009]所述的調(diào)諧桿4為金屬圓棒，內(nèi)部中空，底部倒圓角。
[0010]所述的介質(zhì)支撐5是一層以上聚四氟乙烯材料。
[0011]技術(shù)方案二:
[0012]一種帶有技術(shù)方案一所述的低頻高功率諧振器的高功率電調(diào)帶阻濾波器，由輸入接口、輸出接口、一個以上結(jié)構(gòu)相同的電調(diào)諧單元組成；所述輸入端口、各電調(diào)諧單元相應(yīng)的的輸入/輸出接口、輸出端口通過射頻傳輸線依次連接；所述各電調(diào)諧單元均由射頻三通、驅(qū)動電路、電調(diào)諧振器組成，所述電調(diào)諧振器的相應(yīng)輸入端分別與所述射頻三通和驅(qū)動電路的相應(yīng)輸出端連接；所述的電調(diào)諧振器，包括射頻接口、回零開關(guān)、傳動機構(gòu)、直線電機和所述低頻高功率諧振器；所述射頻接口裝配在所述低頻高功率諧振器的外導(dǎo)體上，其內(nèi)芯伸入所述低頻高功率諧振器內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體連接，所述低頻高功率諧振器與所述傳動機構(gòu)定位連接，所述傳動機構(gòu)與所述直線電機定位連接，回零開關(guān)安裝在傳動機構(gòu)與直線電機之間的板上，并深入到傳動機構(gòu)內(nèi)。
[0013]所述的高功率電調(diào)帶阻濾波器，所述的傳動機構(gòu)包括兩根以上導(dǎo)向桿、螺桿、導(dǎo)向板和驅(qū)動螺母，所述的導(dǎo)向桿、螺桿分別與所述的導(dǎo)向板垂直連接，所述直線電機的伸出桿上設(shè)有螺紋，直接作為所述傳動機構(gòu)的螺桿，所述螺桿與驅(qū)動螺母連接，所述驅(qū)動螺母連接所述的導(dǎo)向板，所述調(diào)諧桿伸出低頻高功率諧振器外的部分與傳動機構(gòu)中的導(dǎo)向板連接。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型所取得的技術(shù)進步在于:
[0015]1.本實用新型的低頻高功率諧振器的內(nèi)導(dǎo)體采用了螺旋線和傳統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)體相結(jié)合的變形結(jié)構(gòu)，在空心內(nèi)導(dǎo)體的外壁上鏤空螺旋線軌跡的開槽，利用螺旋線可以大幅減小內(nèi)導(dǎo)體長度的優(yōu)勢，對內(nèi)導(dǎo)體局部縮短，避免了在低頻段傳統(tǒng)形式的均勻阻抗內(nèi)導(dǎo)體長度超長的劣勢，達到了腔體小型化的要求，并且這樣的內(nèi)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形式，可以使用數(shù)控機床加工，比用螺旋線實現(xiàn)的濾波器在性能上更具有一致性。
[0016]2.本實用新型采用了新穎的低頻高功率諧振器接入傳動機構(gòu)和直線電機，實現(xiàn)電調(diào)諧振器。其中將低頻高功率諧振器中的鏤空的螺旋軌跡開槽設(shè)置在內(nèi)導(dǎo)體的中下部分，靠近內(nèi)導(dǎo)體短路端，使濾波器調(diào)整頻率時調(diào)諧桿基本都在均勻阻抗內(nèi)導(dǎo)體的內(nèi)孔部分做往復(fù)的直線運動，發(fā)揮了傳統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)體可連續(xù)改變頻率、調(diào)諧范圍大、承受功率高的優(yōu)勢，避免了螺旋線內(nèi)導(dǎo)體調(diào)頻范圍窄、承受功率低的劣勢，使電控改頻的電調(diào)諧振器能夠有超寬的頻率調(diào)諧范圍，通過功率幾千瓦。
[0017]3.本實用新型使用了多個新型電調(diào)諧振器，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)低頻段內(nèi)電控改頻的腔體帶阻濾波器，不僅實現(xiàn)了低頻段高功率電調(diào)帶阻濾波器從無到有，而且提高擴展了帶阻濾波器的性能。
[0018]4.本實用新型采用直線電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的步進電機，直線電機的伸出桿有螺紋，直接作為傳動機構(gòu)的螺桿，無需聯(lián)軸器做中間的連接件，使結(jié)構(gòu)更為直接簡單，消除轉(zhuǎn)動誤差。
[0019]5.本實用新型采用單腔單調(diào)的電控機械調(diào)節(jié)方式改變?yōu)V波器工作頻率，避免了在低頻段大體積腔體以單個電機帶動多個調(diào)諧桿統(tǒng)調(diào)頻率時，需選用一個大功率的步進電機驅(qū)動多個傳動機構(gòu)和諧振腔而帶來的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本實用新型實施例2的原理框圖；
[0022]圖3是實施例2的電調(diào)諧振器的外形圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例2的電調(diào)諧振器的剖視圖。
[0024]其中1-射頻接口，2-外導(dǎo)體，3-內(nèi)導(dǎo)體，4-調(diào)諧桿，5-介質(zhì)支撐，6_鏤空的螺旋線軌跡的開槽，7-凹槽，8-指形簧片，9-回零開關(guān)，10-低頻高功率諧振器，11-導(dǎo)向桿，12-螺桿，13-導(dǎo)向板，14-傳動機構(gòu)，15-直線電機，16-驅(qū)動螺母。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明:
[0026]實施例1:
[0027]一種低頻高功率諧振器10，包括外導(dǎo)體2，其特征在于:還包括內(nèi)導(dǎo)體3、調(diào)諧桿4、介質(zhì)支撐5，所述外導(dǎo)體2底部固定安裝所述內(nèi)導(dǎo)體3，其頂部設(shè)有凹槽7，所述凹槽7內(nèi)裝有鈹青銅材料的指型簧片8，所述調(diào)諧桿4從所述凹槽7中伸入內(nèi)導(dǎo)體3，與所述指型簧片8彈性短路接觸；所述內(nèi)導(dǎo)體3為空心的金屬柱體，與所述外導(dǎo)體2導(dǎo)電接觸，其外壁中下部設(shè)有鏤空的螺旋線軌跡開槽6 ;所述內(nèi)導(dǎo)體3外壁設(shè)有兩層凸起槽，所述介質(zhì)支撐5與所述內(nèi)導(dǎo)體3垂直相交，固定安裝所述內(nèi)導(dǎo)體3外壁的兩層凸起槽內(nèi)。所述的調(diào)諧桿4為金屬圓棒，內(nèi)部中空，底部倒圓角。所述的介質(zhì)支撐5是一層以上聚四氟乙烯材料。
[0028]如圖1所示，實施例中，諧振器采用同軸腔體的形式，包括外導(dǎo)體2、內(nèi)導(dǎo)體3、調(diào)諧桿4、介質(zhì)支撐5，內(nèi)導(dǎo)體3是空心的金屬圓管，圓管外壁上有完全鏤空的連續(xù)的多圈等螺距的螺旋線軌跡的開槽6，位于內(nèi)導(dǎo)體3的中下部，靠近外導(dǎo)體2的底部一側(cè)，與外導(dǎo)體2導(dǎo)電接觸，使諧振器中的內(nèi)導(dǎo)體3即發(fā)揮出螺旋線的縮短效應(yīng)，又體現(xiàn)了傳統(tǒng)圓柱形內(nèi)導(dǎo)體高功率和寬調(diào)諧范圍的優(yōu)勢。在內(nèi)導(dǎo)體3與外導(dǎo)體2之間加裝一層聚四氟乙烯材料的介質(zhì)支撐5，介質(zhì)支撐平面與內(nèi)導(dǎo)體3垂直相交，起到穩(wěn)固內(nèi)導(dǎo)體位置、防振動的作用。金屬圓棒的調(diào)諧桿4，調(diào)諧桿4內(nèi)部中空，底部倒圓角，安裝在外導(dǎo)體2的頂部，其與調(diào)諧桿4的相交位置有一圈凹槽7，安裝鈹青銅材料的指型簧片8，調(diào)諧桿4與指型簧片8彈性短路接觸，并伸入內(nèi)導(dǎo)體3的內(nèi)孔往復(fù)運動，使得調(diào)諧桿4即能穩(wěn)定移動，又可以和外導(dǎo)體2良好接觸，提高諧振器改頻的可靠性。當此種結(jié)構(gòu)的內(nèi)導(dǎo)體應(yīng)用于固定頻率濾波器的諧振器中時，內(nèi)導(dǎo)體3上的螺旋線軌跡的開槽6，可以位于內(nèi)導(dǎo)體3上的任何位置，并且開槽6可以是不連續(xù)的；同時調(diào)諧桿4也可以是實芯的金屬棒，與外導(dǎo)體2的連接關(guān)系也不必要使用凹槽7內(nèi)安裝鈹青銅材料的指型簧片8的方式，而可以直接用螺母緊固調(diào)諧桿4來實現(xiàn)導(dǎo)電短路和固定的作用。
[0029]實施例2:
[0030]如圖2所示，一種帶有實施例1所述的低頻高功率諧振器的高功率電調(diào)帶阻濾波器，由輸入接口、輸出接口、一個以上結(jié)構(gòu)相同的電調(diào)諧單元組成；所述輸入端口、各電調(diào)諧單元相應(yīng)的的輸入/輸出接口、輸出端口通過射頻傳輸線依次連接；所述各電調(diào)諧單元均由射頻三通、驅(qū)動電路、電調(diào)諧振器組成。
[0031]如圖3和圖4所示，所述電調(diào)諧振器的相應(yīng)輸入端分別與所述射頻三通和驅(qū)動電路的相應(yīng)輸出端連接；所述的電調(diào)諧振器，包括射頻接口 1、回零開關(guān)9、傳動機構(gòu)14、直線電機15和所述低頻高功率諧振器10。所述射頻接口 I裝配在所述低頻高功率諧振器10的外導(dǎo)體2，其內(nèi)芯伸入所述低頻高功率諧振器10內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體3連接，所述低頻高功率諧振器10與所述傳動機構(gòu)14定位連接，所述傳動機構(gòu)14與所述直線電機15定位連接，回零開關(guān)9安裝在傳動機構(gòu)14與直線電機15之間的板上，并深入到傳動機構(gòu)14內(nèi)。
[0032]如圖4所示，所述的傳動機構(gòu)14包括兩根以上導(dǎo)向桿11、螺桿12、導(dǎo)向板13和驅(qū)動螺母16，所述的導(dǎo)向桿11、螺桿12分別與所述的導(dǎo)向板13垂直連接，所述直線電機15的伸出桿上設(shè)有螺紋，直接作為所述傳動機構(gòu)14的螺桿12，所述螺桿12與驅(qū)動螺母16連接，所述驅(qū)動螺母16連接所述的導(dǎo)向板13，所述調(diào)諧桿4伸出低頻高功率諧振器10外的部分與傳動機構(gòu)14中的導(dǎo)向板13連接。
[0033]實施例中，主傳輸線上并列連接N個電調(diào)諧振器，N為四，實現(xiàn)了一個可以電控改變工作頻率的四腔帶阻濾波器，用來抑制某一頻段內(nèi)的信號，而讓以外頻段的信號通過。電調(diào)帶阻濾波器包括輸入、輸出接口、N個驅(qū)動電路、N個電調(diào)諧振器、N個射頻三通通過傳輸線連接。其中傳輸線連接在輸入接口、輸出接口、四個射頻三通的射頻端口之間，除此以外，每個電調(diào)諧振器的射頻接口都通過一根傳輸線與一個射頻三通的T形端口連接，每根傳輸線的長度需要在試驗中確定。四個驅(qū)動電路采用常規(guī)技術(shù)手段，分別控制四個對應(yīng)的直線電機轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)中通過系統(tǒng)監(jiān)控發(fā)出改變帶阻濾波器工作頻率的命令后，每個電調(diào)諧振器都按照在監(jiān)控機箱內(nèi)監(jiān)控板上存儲好的脈沖和中心頻率對應(yīng)數(shù)據(jù)表，分別改變各自的諧振器頻率，四個電調(diào)諧振器分別改變完成工作頻率以后，也就改變了整個電調(diào)帶阻濾波器的工作頻率。本實施例輸入、輸出為同軸口，各個電調(diào)諧振器底面和傳動機構(gòu)側(cè)面均有螺孔，用螺釘安裝在設(shè)備機柜內(nèi)部。電調(diào)帶阻濾波器達到了高功率、電控改頻、寬調(diào)諧的效果，整體結(jié)構(gòu)小，方便應(yīng)用。
[0034]實施例中傳動機構(gòu)14內(nèi)包括四根導(dǎo)向桿11，導(dǎo)向桿11、螺桿12分別與導(dǎo)向板13垂直并連接，各導(dǎo)向桿11以螺桿12為園心，對稱排列。當螺桿12轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)向桿11控制移動方向，帶動傳動機構(gòu)14中與螺桿12連接的導(dǎo)向板13即調(diào)諧桿4直線移動。首先傳動機構(gòu)14中的導(dǎo)向板13先向直線電機15的方向移動，找回零基準，觸發(fā)回零開關(guān)9后停止并反轉(zhuǎn)方向移動，帶動與導(dǎo)向板13相連的調(diào)諧桿4移動，從而改變調(diào)諧桿4在低頻高功率諧振器10的內(nèi)導(dǎo)體3中的伸入長度，電控改變了電調(diào)諧振器的工作頻率。
【權(quán)利要求】
1.一種低頻高功率諧振器(10)，包括外導(dǎo)體(2)，其特征在于:還包括內(nèi)導(dǎo)體⑶、調(diào)諧桿(4)、介質(zhì)支撐(5),所述外導(dǎo)體(2)底部固定安裝所述內(nèi)導(dǎo)體(3),其頂部設(shè)有凹槽(7),所述凹槽⑵內(nèi)裝有鈹青銅材料的指型簧片(8),所述調(diào)諧桿⑷從所述凹槽⑵中伸入內(nèi)導(dǎo)體(3),與所述指型簧片(8)彈性短路接觸；所述內(nèi)導(dǎo)體(3)為空心的金屬柱體，與所述外導(dǎo)體(2)導(dǎo)電接觸，其外壁中下部設(shè)有鏤空的螺旋線軌跡開槽(6)；所述內(nèi)導(dǎo)體(3)外壁設(shè)有兩層凸起槽，所述介質(zhì)支撐⑶與所述內(nèi)導(dǎo)體⑶垂直相交，固定安裝所述內(nèi)導(dǎo)體(3)外壁的兩層凸起槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻高功率諧振器，其特征在于:所述的調(diào)諧桿(4)為金屬圓棒，內(nèi)部中空，底部倒圓角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻高功率諧振器，其特征在于:所述的介質(zhì)支撐(5)是一層以上聚四氟乙烯材料。
4.一種帶有如權(quán)利要求1所述的低頻高功率諧振器的高功率電調(diào)帶阻濾波器，由輸入接口、輸出接口、一個以上結(jié)構(gòu)相同的電調(diào)諧單元組成；所述輸入端口、各電調(diào)諧單元相應(yīng)的的輸入/輸出接口、輸出端口通過射頻傳輸線依次連接；其特征在于:所述各電調(diào)諧單元均由射頻三通、驅(qū)動電路、電調(diào)諧振器組成，所述電調(diào)諧振器的相應(yīng)輸入端分別與所述射頻三通和驅(qū)動電路的相應(yīng)輸出端連接；所述的電調(diào)諧振器，包括射頻接口回零開關(guān)(9)、傳動機構(gòu)(14)、直線電機(15)和所述低頻高功率諧振器(10)；所述射頻接口⑴裝配在所述低頻高功率諧振器(10)的外導(dǎo)體(2)上，其內(nèi)芯伸入所述低頻高功率諧振器(10)內(nèi)部與內(nèi)導(dǎo)體⑶連接，所述低頻高功率諧振器(10)與所述傳動機構(gòu)(14)定位連接，所述傳動機構(gòu)(14)與所述直線電機(15)定位連接，回零開關(guān)(9)安裝在傳動機構(gòu)(14)與直線電機(15)之間的板上，并深入到傳動機構(gòu)(14)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高功率電調(diào)帶阻濾波器，其特征在于:所述的傳動機構(gòu)(14)包括兩根以上導(dǎo)向桿螺桿(12)、導(dǎo)向板(13)和驅(qū)動螺母(16),所述的導(dǎo)向桿(11^螺桿(12)分別與所述的導(dǎo)向板(13)垂直連接，所述直線電機(15)的伸出桿上設(shè)有螺紋，直接作為所述傳動機構(gòu)(14)的螺桿(12),所述螺桿(12)與驅(qū)動螺母(16)連接，所述驅(qū)動螺母(16)連接所述的導(dǎo)向板(13),所述調(diào)諧桿⑷伸出低頻高功率諧振器(10)外的部分與傳動機構(gòu)(14)中的導(dǎo)向板(13)連接。
【文檔編號】H01P1/20GK204216197SQ201420768750
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】李春紅, 賈建蕊, 陳建國, 王曉龍, 馬延爽 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所