[实用新型]同轴微波谐振腔和照明设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线电频率（射频）等离子照明领域，具体而言，涉及同轴微波谐振腔和照明设备。

背景技术

谐振器是在微波电路中的一个常用组件。它实质上是一个空腔（也称为谐振腔），允许很窄频带的电磁波存在。它有效地将微波信号转换成包含各种应用的电磁波。它在本质上是一节，通常是半波长长度的导波结构。目前，常见的有三种基本类型的金属外壳谐振器腔体，如图1-图3所示，分别为图1所示的矩形腔、图2所示的圆柱形腔和图3所示的同轴形腔；其中，这些腔内可以是空心的，也可以填充材料，各个腔中均设置有金属盖。在实际应用中，腔体开设有放置负载的开口，用于电信号的传输。而电信号的传输特性很大程度上依赖于在空腔开口位置的电场强度。

几十年来，微波放电等离子体作为激发源及照明已有许多医疗和科学上的应用。这种放电源有许多吸引人的特性：（1）它产生了高度的电离和大量分子离解，不需要过分加热腔内气体；（2）不需要内部电极，它可以使构造更为简单，更不受污染，减少对人体的伤害；（3）其产生的电气干扰少；（4）不存在危险的高电压，可以很容易地接触。

然而，上述谐振器无论哪种类型的腔体，通常传播的波长比自由空间的波长大，并且其横截面的最大长度接近于半个波长，该问题导致腔体的体积相对较大，影响其推广应用。

针对上述谐振器体积较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种同轴微波谐振腔和照明设备，用以解决上述谐振器体积较大的问题。

根据本实用新型实施例的一方面，提供了一种同轴微波谐振腔，包括：阶梯式的空心金属圆柱外壳、环形顶盖和环形底盖；外壳内设置有阶梯式金属杆，金属杆与外壳同轴；金属杆和外壳之间填充有散热材料；环形顶盖的开口和环形底盖的开口分别对应金属杆的顶部和底部，金属杆的顶部设置有连接灯泡的底座；金属杆的底部设置有连接微波连接器的触点。

优选地，上述外壳和金属杆分上下两部分，外壳和金属杆上下两部分的尺寸包括横向的直径长度和纵向的竖直长度。

优选地，上述金属杆顶部的大小与灯泡的大小匹配。

优选地，上述散热材料为石英管。

优选地，上述金属杆的底部与触点之间设置有防短路部件，用于避免金属杆与微波连接器的地线接触。

根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种照明设备，包括上述同轴微波谐振腔，以及设置在同轴微波谐振腔的金属杆的底座上的灯泡和金属杆的触点处的微波连接器。

本实用新型的同轴微波谐振腔和照明设备通过采用同轴阶梯式的外壳和金属杆，腔体的尺寸较小，解决了现有谐振器体积较大的问题，提高了设备的应用范围。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中的矩形金属外壳谐振器腔体的结构示意图；

图2是现有技术中的圆柱形金属外壳谐振器腔体的结构示意图；

图3是现有技术中的同轴形金属外壳谐振器腔体的结构示意图；

图4（a）和（b）是本实用新型实施例提供的同轴微波谐振腔的剖视图；

图5（a）和（b）是本实用新型实施例提供的照明设备的剖视图；

图6是本实用新型实施例提供的谐振腔的近似等效传输线电路实示意图；

图7是本实用新型实施例提供的外壳的侧视图；

图8是本实用新型实施例提供的内杆的横截面示意图；

图9是本实用新型实施例提供的环形盖的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型实施例采用将射频功率转换为光能的微波谐振腔（也可以称为启动器）实现照明。其中，微波谐振腔的负载是一个填充有惰性气体和某些金属卤化物灯泡。微波谐振腔的目的是促使在灯泡的位置产生强电场，使灯泡内的气体电离，产生类似太阳的光源。下面通过实施例进行描述。