[发明专利]在其空腔内装有工字梁形元件的组合器谐振器

说明书

本发明涉及用于同轴射频(RF)组合器滤波器的调谐装置，更具体地说，涉及λ/4谐振器。

同轴谐振器包括一个像矩形空腔之类的空腔，空腔的基频(称为f₀)一般是通过选择中心导体与安装在空腔内的中心导体的闭合罩(盖)之间的关系来调整。闭合罩和谐振器空腔的反面壁构成电容器的板极。输入空腔的RF输入信号在这些电容器板极之间产生电场以及与电场正交的磁场，而其最大场强则环绕着中心导体。谐振器的基频牢固地被中心导体的闭合罩所限定。闭合罩的面积决定电容量。一般通过调整中心导体的长度来调谐振器的频率，即，选择谐振器的基频。这种调谐一般是间接地通过转动与中心导体相对的调节螺丝来完成。在谐振器中装有一种一般位于谐振器的一个壁上的拾波环。该环选择调谐信号频率(用于调整谐振器，这频率就是所需f₀)。

上述常用的同轴谐振器的问题是难于在宽射频带宽范围内进行调整，即，在中心频率465MHz附近10兆赫(MHz)之内。上述与通常的调整方式有关的宽带操作一般需要用体积大的谐振器。在蜂窝式电话基地台中，有(例如)八个谐振器，每个谐振器处理两个信道。如果不是所有谐振器都用于该系统中，必须把不用谐振器的频率安排在现用频带之外，以免干扰其它信道。常用谐振器的体积和相关的调整装置是不能令人满意的，以致有必要做全新的设计以便减小与通常的设计有关的过大的体积。

本发明的目的是提供一个具有矩形空腔和具有预定形状板的导电元件的同轴谐振器。导电元件最好是椭圆形，设置于矩形空腔中来为同轴谐振器提供基频。该板与相对的空腔壁形成一个电容器。一个工字梁型元件设置于空腔中的板和相对空腔壁之间以调谐同轴谐振器。一个步进电机或一个手动调节部件用来转动空腔内的工字梁型元件。

本发明为同轴谐振器提供紧凑设计，以方便调节和提供较宽的频率调谐范围。在一个实施例中，该同轴谐振器包括一个含中心导体的矩形空腔和一个安装在矩形空腔内的椭园形闭合盖。中心导体的长度和外形尺寸以及闭合盖的形状决定同轴谐振器的基频。在矩形空腔内还装有一个可旋转工字梁型元件。最好，由步进电动机和连接轴来转动工字梁型元件。工字梁型元件的旋转调谐同轴谐振器。该工字梁型元件也可以在谐振器的壁和闭合盖之间横向移动，以使谐振器的调谐变得更为方便。

图1是本发明的同轴谐振器的透视图；

图2是沿图1的直线2-2所取得的横截面透视图；和

图3是顶端被拆除的同轴谐振器的平面图。

现在参考图1，它是本发明的同轴谐振器的一个实施例的透视图。该同轴谐振器包括一个空腔，例如矩形空腔10。在矩形空腔10的顶端装有步进电动机或一些其它调整装置，例如调节螺丝。最好，步进电动机11能在双向箭头A-A的方向上横向移动。

现在参考图2，它是沿图1的直线2-2所取得的横截面透视图。在矩形空腔10内部装有一个RF输出线圈20和一个正交地面对组成电容器的板极之间的电场的工字梁型元件12。电容器的板极包括矩形空腔10的前壁13和闭合板16。工字梁型元件12在电场中旋转时具有在大范围内引导频率调整(调谐)的性能。在先有技术谐振器的情况下，为取得相同的调谐范围必须增加中心导体15的长度，以便(例如)加宽电容器板极13、16之间的距离(5)。

现在参考图3，该平面图例示顶壁被拆除的矩形空腔10。经由同轴电缆21和RF输入回路19把RF信号输入矩形空腔。RF信号是经由同轴电缆22和RF输出回路20从矩形空腔输出。空腔10的基本谐振频率f₀是通过同轴中心导体15和/或其闭合板16的校准长度(L)来调整。闭合板16的形状和/或尺寸也影响基本谐振频率的调整。根据本发明，工字梁12的旋转是靠例如步进电动机、调节螺丝或其它已知的附着于绝缘轴17上的调整装置来实现。

工字梁12的90°旋转调整谐振频率在最大和最小之间即，在360°旋转的4max和4min之间变化。当取得最大叶时，工字梁的高度和宽度之间的关系最好是0.5。为了达到最大Δf和正常电压跳头电阻，借助公式S-(2*(≥10mm))来调整工字梁12的对角线尺寸。在图3中用虚线a-b描绘对角线尺寸。置于括弧内的陈述是相关的功率，意思是对较小的功率(大功率大约是50W)来说是＜10毫米。

闭合板或顶部电容16的椭园的形状增加电压绝缘距离，即，S尺寸增加。通过椭园形闭合板16增加的Δf是工字梁12的投影表面增加的结果。椭园闭合板16的形状与谐振器空振尺寸的关系方程是b/B＝k，K*D＝1(其中k是常数)。