[发明专利]一种谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及电磁通信领域，更具体地说，涉及一种谐振腔。

背景技术

滤波器是无线电技术中的常见器件之一，被广泛应用于通讯、雷达、导航、电子对抗、卫星、测试仪表等电子设备中。滤波器内部装有谐振腔，滤波器的体积主要取决于谐振腔的个数和容积。而微波谐振腔的谐振频率取决于该腔的容积，一般来说，谐振腔容积越大谐振频率越低，谐振腔容积减小谐振频率越高，因此如何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对于滤波器的小型化具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述谐振频率低必然谐振腔体积大的缺陷，提供一种实现低频谐振而体积小的谐振腔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种谐振腔，包括腔体、分别安装在所述腔体的两侧壁上且均伸入到所述腔体内部的两个激励端口，所述两个激励端口相向设置，所述腔体内放置有至少一个超材料片层，每个超材料片层包括非金属材料的基板和附着在所述基板上的人造微结构，所述人造微结构为一根导电材料的丝线多次绕行而成的结构。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构为所述丝线螺旋形绕行或者蛇形绕行而成的结构。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构为所述丝线既有螺旋形绕行又有蛇形绕行而成的结构。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构在所述基板上附着所占的面积大于所述基板的面积的30％。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构在所述基板上附着所占的面积大于所述基板的面积的50％。

在本发明所述的谐振腔中，所述超材料片层有多个，相邻两超材料片层之间通过机械连接或者粘接的方式成为一体。

在本发明所述的谐振腔中，所述基板由非金属的聚四氟乙烯、环氧树脂、陶瓷、铁电材料、铁氧材料、SiO₂或者FR-4材料制成。

在本发明所述的谐振腔中，所述人造微结构由导电材料银或者铜制成。

在本发明所述的谐振腔中，所述超材料片层置于所述腔体内部的正中间。

在本发明所述的谐振腔中，所述腔体内部底面上放置有支撑所述超材料片层的支座，所述支座由透波材料制成。

实施本发明的谐振腔，具有以下有益效果：能大大降低谐振腔的谐振频率，若要实现相同的谐振频率，显然谐振腔的体积大大减小。

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是本发明优选实施例的谐振腔的结构示意图；

图2是图1所示谐振腔的俯视图；

图3是图1所示谐振腔的剖视图；

图4至图7是人造微结构为蛇形绕行而成的结构的四种示例；

图8、图9是人造微结构为螺旋形绕行而成的结构的两种示例；

图10、图11是人造微结构既有螺旋形绕行又有蛇形绕行而成的结构的两种示例。

具体实施方式

本发明涉及一种谐振腔，如图1所示，包括腔体1、激励端口3和超材料片层4。当腔体1为上端开口从而形成空腔的结构时，谐振腔还包括盖在腔体1开口端上、从而封闭空腔的腔盖2。激励端口3有两个，分别安装在所述腔体1的两侧壁上，且均伸入到腔体1内部，两个激励端口3相向设置。

如图2所示，超材料片层4位于腔体1内部，且位于两个激励端口3之间。两激励端口3的端部分别抵在超材料片层4的两侧边缘上，如图3所示。当超材料片层4有多个时，相邻两超材料片层4之间通过机械连接如焊接、铆接、螺栓连接的方式连在一起，也可通过粘接剂粘接成一体。至少一个超材料片层4构成的超材料整体，优选置于腔体1内部的正中间，即超材料整体的前、后表面距离腔体1的前、后内壁分别相等，超材料整体的左、右表面距离腔体1的两侧内壁分别相等，超材料整体的上、下表面距离腔体1的上、下内壁分别相等。为了保证超材料整体在腔体内部的稳固性，可以在腔体1的下底面上放置支撑超材料片层4的支座，所述支座由透波材料制成，例如塑料、泡沫等。以上是谐振腔在结构上的优选方案，例如激励端口3并不必然接触在超材料片层4的两侧，超材料片层4也并不必然位于腔体的正中间，其可以直接置于腔体的底部，水平或竖直放置等。