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微波谐振器

阅读：934发布：2020-05-16

IPRDB可以提供微波谐振器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种微波谐振器包括：中空管，所述中空管包括多个导电壁面，所述多个导电壁面一起限定管壁，所述管壁限定管孔，所述管沿着长度轴线从第一端延伸到第二端；管壁具有绕着长度轴线的N重旋转对称性，其中2，下面是微波谐振器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种微波谐振器，包括

中空管，所述中空管包括多个导电壁面，所述多个导电壁面一起限定管壁，所述管壁限定管孔，所述管沿着长度轴线从第一端延伸到第二端；

所述管壁具有绕着所述长度轴线的N重旋转对称性，其中2

第一导电盖板，所述第一导电盖板覆盖所述管的所述第一端；

第二导电盖板，所述第二导电盖板覆盖所述管的所述第二端；

电介质圆盘，所述电介质圆盘包括第一端面和第二端面以及在所述第一端面和所述第二端面之间延伸的侧壁，所述圆盘的尺寸被设计使得当所述圆盘在所述管孔中时，所述圆盘的主导谐振模式是双重简并模式；

所述圆盘布置在所述管孔中并且与所述盖板间隔开，其中所述圆盘的端面垂直于所述长度轴线且以所述长度轴线为中心；

所述圆盘通过多个即N个导电间隔块与所述管壁间隔开，所述间隔块围绕所述长度轴线等距地间隔开并且与所述盖板间隔开；和对称性破缺结构，所述对称性破缺结构适于修改所述两个简并模式之间的耦合以及所述两个简并模式的相对频率。

2.根据权利要求1所述的微波谐振器，其中2

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的微波谐振器，其中所述对称性破缺结构包括至少一个孔口，优选包括多个孔口，所述孔口以平行于所述长度轴线但与所述长度轴线间隔开的方式从一个端面穿过所述圆盘延伸到另一个端面。

4.根据权利要求3所述的微波谐振器，其中所述间隔块的宽度是相同的。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的微波谐振器，其中所述对称性破缺结构包括至少一个间隔块的多余部，使得所述间隔块不是都具有相同的宽度。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的微波谐振器，其中所述圆盘是圆柱形的。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的微波谐振器，其中所述第一盖板是封闭板。

8.根据权利要求7所述的微波谐振器，还包括输入微波单模谐振器，所述输入微波单模谐振器布置在所述第一封闭板与所述圆盘之间。

9.根据权利要求8所述的微波谐振器，其中所述微波单模谐振器包括输入梳状线谐振器，所述输入梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，所述导电梳状线虹膜板以基本垂直于所述长度轴线的方式布置在所述管孔中且布置在所述圆盘与所述第一封闭板之间；以及中央谐振器体，所述中央谐振器体布置在所述梳状线虹膜板与所述第一封闭板之间的空间中，所述梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

10.根据权利要求9所述的微波谐振器，其中所述初级狭槽在所述梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述初级狭槽布置在间隔块附近。

11.根据权利要求8所述的微波谐振器，其中所述输入微波单模谐振器是谐振波导。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的微波谐振器，其中所述第二盖板是封闭板。

13.根据权利要求12所述的微波谐振器，还包括输出微波单模谐振器，所述输出微波单模谐振器布置在所述圆盘与所述第二封闭板之间。

14.根据权利要求13所述的微波谐振器，其中所述输出微波单模谐振器包括输出梳状线谐振器，所述输出梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，所述导电梳状线虹膜板以基本垂直于所述长度轴线的方式布置在所述管孔中且布置在所述圆盘与所述第二封闭板之间；

以及中央谐振器体，所述中央谐振器体布置在所述梳状线虹膜板与所述第二封闭板之间的空间中，所述梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

15.根据权利要求14所述的微波谐振器，其中所述输出梳状线谐振器的所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽在所述梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述初级狭槽布置在间隔块附近。

16.根据权利要求16在从属于权利要求11时所述的微波谐振器，其中与所述输出梳状线谐振器的所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽相比，所述输入梳状线谐振器的所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽布置在不同的间隔块附近。

17.根据权利要求13所述的微波谐振器，其中所述输出微波单模谐振器是谐振波导。

18.根据权利要求1至6中的任一项所述的微波谐振器，其中至少一个、优选两个盖板是虹膜板，每一个虹膜板具有从中延伸穿过的至少一个耦合狭槽。

19.根据权利要求18所述的微波谐振器，其中至少一个耦合狭槽在所述虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述耦合狭槽布置在间隔块附近。

20.根据权利要求18或19中的任一项所述的微波谐振器，其中至少一个耦合狭槽在所述虹膜板的平面中垂直于壁面延伸且延伸经过所述长度轴线。

21.一种微波谐振器，包括

中空管，所述中空管包括多个导电壁面，所述多个导电壁面一起限定管壁，所述管壁限定管孔，所述管沿着长度轴线从第一端延伸到第二端；

所述管壁具有绕着所述长度轴线的N重旋转对称性，其中2

第一导电盖板，所述第一导电盖板覆盖所述管的所述第一端；

第二导电盖板，所述第二导电盖板覆盖所述管的所述第二端；

多个电介质圆盘，每一个圆盘包括第一端面和第二端面以及在所述第一端面和所述第二端面之间延伸的侧壁，每一个圆盘的尺寸被设计使得当每一个圆盘在所述管孔中时，每一个圆盘的主导谐振模式是双重简并模式；

所述圆盘布置在所述管孔中且彼此间隔开，并且与所述盖板间隔开，每一个圆盘被布置成使得每一个圆盘的端面垂直于所述长度轴线且以所述长度轴线为中心，与所述第一盖板相邻的所述圆盘是输入圆盘；

每一个圆盘通过多个即N个导电间隔块与所述管壁间隔开，所述间隔块围绕所述长度轴线等距地间隔开；

每一个圆盘通过耦合间隙与所述管孔中的相邻圆盘分开，在每一个耦合间隙中布置有导电虹膜板，每一个虹膜板具有从中延伸穿过的至少一个耦合狭槽；

所述间隔块与所述盖板和所述虹膜板间隔开；

每一个圆盘具有与其相关联的对称性破缺结构，每一个对称性破缺结构适于修改其相关联圆盘的两个简并模式之间的耦合以及所述两个简并模式的相对频率。

22.根据权利要求21所述的微波谐振器，其中2

23.根据权利要求21或22中的任一项所述的微波谐振器，其中与至少一个圆盘相关联的所述对称性破缺结构包括至少一个孔口，优选多个孔口，所述孔口以平行于所述长度轴线但与所述长度轴线间隔开的方式从一个端面穿过所述圆盘延伸到另一个端面。

24.根据权利要求23所述的微波谐振器，其中与所述圆盘相关联的所述间隔块的宽度是相同的。

25.根据权利要求21至24中的任一项所述的微波谐振器，其中与至少一个圆盘相关联的所述对称性破缺结构包括将该圆盘与所述管壁分开的至少一个间隔块的多余部，使得将该圆盘与所述管壁分开的所述间隔块不是都具有相同的宽度。

26.根据权利要求21至25中的任一项所述的微波谐振器，其中在耦合间隙中的至少一个虹膜板包括耦合狭槽，所述耦合狭槽在所述虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述耦合狭槽布置于在所述虹膜板的一侧上的所述圆盘的间隔块与在所述虹膜板的另一侧上的所述圆盘的间隔块之间。

27.根据权利要求26所述的微波滤波器，其中在耦合间隙中的至少一个虹膜板包括多个、优选N个耦合狭槽，每一个耦合狭槽在所述虹膜板的平面中平行于侧面延伸并且与所述长度轴线间隔开，每一个耦合狭槽布置于在所述虹膜板的一侧上的所述圆盘的间隔块与在所述虹膜板的另一侧上的所述圆盘的间隔块之间。

28.根据权利要求21至27中的任一项所述的微波谐振器，其中在耦合间隙中的至少一个虹膜板包括耦合狭槽，所述耦合狭槽在所述虹膜板的平面中垂直于所述侧面中的一个侧面延伸，所述耦合狭槽经过所述长度轴线。

29.根据权利要求21至28中的任一项所述的微波谐振器，其中每一个圆盘是圆柱形的。

30.根据权利要求21至29中的任一项所述的微波谐振器，其中所述圆盘从一个端面到另一个端面全都具有相同的厚度。

31.根据权利要求21至30中的任一项所述的微波谐振器，其中所述第一盖板是封闭板。

32.根据权利要求31所述的微波谐振器，还包括输入微波单模谐振器，所述输入微波单模谐振器布置在所述第一封闭板与所述输入圆盘之间。

33.根据权利要求32所述的微波谐振器，其中所述输入微波单模谐振器包括输入梳状线谐振器，所述输入梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，所述导电梳状线虹膜板以基本垂直于所述长度轴线的方式布置在所述管孔中且布置在所述输入圆盘与第一封闭板之间；

以及中央谐振器体，所述中央谐振器体布置在所述梳状线虹膜板与所述第一封闭板之间的空间中，所述梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

34.根据权利要求33所述的微波谐振器，其中所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽在所述梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述初级狭槽布置在支撑所述输入圆盘的间隔块附近。

35.根据权利要求34所述的微波谐振器，其中所述梳状线虹膜板还包括次级狭槽，所述次级狭槽延伸穿过所述梳状线虹膜板并且相对于在所述梳状线虹膜板的平面中的所述初级狭槽倾斜。

36.根据权利要求31至35中的任一项所述的微波谐振器，其中所述第二盖板是封闭板，并且与所述第二封闭板相邻的所述圆盘是输出圆盘。

37.根据权利要求32所述的微波谐振器，其中所述输入微波单模谐振器包括谐振波导。

38.根据权利要求31至38中的任一项所述的微波谐振器，还包括输出微波单模谐振器，所述输出微波单模谐振器在所述第二封闭板与所述输出圆盘之间。

39.根据权利要求38所述的微波谐振器，其中所述输出微波单模谐振器包括输出梳状线谐振器，所述输出梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，所述导电梳状线虹膜板以基本垂直于所述长度轴线的方式布置在所述管孔中且布置在所述输出圆盘与所述第二封闭板之间；以及中央谐振器体，所述中央谐振器体布置在所述梳状线虹膜板与所述第二封闭板之间的空间中，所述梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

40.根据权利要求39所述的微波谐振器，其中所述输出梳状线谐振器的所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽在所述梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述初级狭槽布置在支撑所述输出圆盘的间隔块附近。

41.根据权利要求40所述的微波谐振器，其中所述输入梳状线谐振器的所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽平行于所述输出梳状线谐振器的所述梳状线虹膜板中的所述初级狭槽。

42.根据权利要求39所述的微波谐振器，其中所述输出微波单模谐振器包括谐振波导。

43.根据权利要求21至30中的任一项所述的微波谐振器，其中所述盖板中的至少一个盖板、优选两个盖板是虹膜板，每一个虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个耦合狭槽。

44.根据权利要求43所述的微波谐振器，其中至少一个耦合狭槽在所述虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与所述长度轴线间隔开，所述耦合狭槽布置在间隔块附近。

45.根据权利要求43或44中的任一项所述的微波谐振器，其中至少一个耦合狭槽在所述虹膜板的平面中垂直于壁面延伸且延伸经过所述长度轴线。

说明书全文

微波谐振器

技术领域

[0001] 本发明涉及微波谐振器。更特别地，但不排它地，本发明涉及一种微波谐振器，该微波谐振器包括：中空管，该中空管具有由导电管壁限定的管孔，该管具有覆盖两端的盖板并且具有绕着沿管的长度延伸的长度轴线的N重旋转对称性；电介质圆盘，该电介质圆盘布置在管孔中，该圆盘的尺寸被设计使得当圆盘在管孔中时，其主导谐振模式是双重简并主导模式，该圆盘通过多个即N个间隔块与管壁间隔开；以及对称性破缺结构，该对称性破缺结构适于修改两个简并模式之间的耦合以及其相对频率。在本发明的另一方面，提供了一种微波谐振器，该微波谐振器包括：中空管，该中空管具有由导电管壁限定的管孔，该管具有覆盖两端的盖板并且具有绕着沿管的长度延伸的长度轴线的N重旋转对称性；布置在管中的多个电介质圆盘，所述多个电介质圆盘被介电间隔开，每一个圆盘的尺寸被设计使得当圆盘在管孔中时其主导模式是双重简并模式，每一个圆盘通过多个即N个间隔块与管壁间隔开，每一个圆盘具有与其相关联的对称性破缺结构，并且该对称性破缺结构适于修改相关联的圆盘的简并模式之间的耦合以及其相对频率。

背景技术

[0002] 微波谐振器是微波电子学中的常见部件。它们通常被用作微波滤波器或多路复用器或用作其零部件。已知的电介质双模微波谐振器存在的问题是，第一乱真模式的频率可能接近主导(最低频率)模式。这可能对采用这种谐振器的滤波器和多路复用器的性能产生负面影响。这还可能使采用这种微波谐振器的滤波器和多路复用器的制造更加复杂和昂贵，因为必须滤除乱真模式。

发明内容

[0003] 根据本发明的微波谐振器旨在克服现有技术的问题

[0004] 因此，在第一方面，本发明提供了一种微波谐振器，该微波谐振器包括[0005] 中空管，该中空管包括多个导电壁面，所述多个导电壁面一起限定管壁，该管壁限定管孔，该管沿着长度轴线从第一端延伸到第二端；

[0006] 管壁具有绕着长度轴线的N重旋转对称性，其中2

[0007] 第一导电盖板，该第一导电盖板覆盖管的第一端；

[0008] 第二导电盖板，该第二导电盖板覆盖管的第二端；

[0009] 电介质圆盘，该电介质圆盘包括第一端面和第二端面以及在第一端面和第二端面之间延伸的侧壁，圆盘的尺寸被设计使得当圆盘在管孔中时圆盘的主导谐振模式是双重简并模式；

[0010] 圆盘布置在管孔中并且与盖板间隔开，其中圆盘的端面垂直于长度轴线且以长度轴线为中心；

[0011] 圆盘通过多个即N个导电间隔块与管壁间隔开，该间隔块围绕长度轴线等距地间隔开并且与盖板间隔开；以及，

[0012] 对称性破缺结构，该对称性破缺结构适于修改两个简并模式之间的耦合以及两个简并模式的相对频率。

[0013] 根据本发明的微波谐振器具有在频率上高于双重简并主导模式的第一乱真模式。在N是奇数的情况下，第一乱真模式的频率要高得多，通常以至少1.5倍的因数高于双重简并主导模式。

[0014] 此外，通过简单地改变双重简并模式之间的耦合和它们的谐振频率和/或圆盘与其它部件(诸如其它圆盘或者输入或输出微波耦合器)之间的耦合，能够在很大程度上调整根据本发明的微波谐振器的特性。

[0015] 此外，本发明的微波谐振器具有非常高的Q。

[0016] 优选地2

[0017] 优选地，对称性破缺结构包括至少一个孔口，优选包括多个孔口，所述孔口以平行于长度轴线但与长度轴线间隔开的方式从一个端面穿过圆盘延伸到另一个端面。

[0018] 优选地，间隔块的宽度是相同的。

[0019] 优选地，对称性破缺结构包括至少一个间隔块的多余部，使得间隔块不是都具有相同的宽度。

[0020] 优选地，圆盘是圆柱形的。

[0021] 优选地，第一盖板是封闭板。

[0022] 优选地，微波谐振器还包括输入微波单模谐振器，该输入微波单模谐振器布置在第一封闭板与圆盘之间。

[0023] 优选地，微波单模谐振器包括输入梳状线谐振器，该输入梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，该导电梳状线虹膜板以基本垂直于长度轴线的方式布置在管孔中且布置在圆盘与第一封闭板之间；以及中央谐振器体，该中央谐振器体布置在梳状线虹膜板与第一封闭板之间的空间中，梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

[0024] 优选地，初级狭槽在梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与长度轴线间隔开，初级狭槽布置在间隔块附近。

[0025] 优选地，输入微波单模谐振器是谐振波导。

[0026] 优选地，第二盖板是封闭板。

[0027] 优选地，微波谐振器还包括输出微波单模谐振器，该输出微波单模谐振器布置在圆盘与第二封闭板之间。

[0028] 优选地，输出微波单模谐振器包括输出梳状线谐振器，该输出梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，该导电梳状线虹膜板以基本垂直于长度轴线的方式布置在管孔中且布置在圆盘与第二封闭板之间；以及中央谐振器体，该中央谐振器体布置在梳状线虹膜板与第二封闭板之间的空间中，梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

[0029] 优选地，输出梳状线谐振器的梳状线虹膜板中的初级狭槽在梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸，并且与长度轴线间隔开，初级狭槽布置在间隔块附近。

[0030] 优选地，与输出梳状线谐振器的梳状线虹膜板中的初级狭槽相比，输入梳状线谐振器的梳状线虹膜板中的初级狭槽被布置在不同的间隔块附近。

[0031] 优选地，输出微波单模谐振器是谐振波导。

[0032] 优选地，至少一个、优选两个盖板是虹膜板，每一个虹膜板具有从中延伸穿过的至少一个耦合狭槽。

[0033] 优选地，至少一个耦合狭槽平行于壁面延伸并且与长度轴线间隔开，耦合狭槽布置在间隔块附近。

[0034] 优选地，至少一个耦合狭槽在虹膜板的平面中垂直于壁面延伸且延伸经过长度轴线。

[0035] 在本发明的另一方面，提供了一种微波谐振器，该微波谐振器包括[0036] 中空管，该中空管包括多个导电壁面，所述多个导电壁面一起限定管壁，该管壁限定管孔，该管沿着长度轴线从第一端延伸到第二端；

[0037] 管壁具有绕着长度轴线的N重旋转对称性，其中2

[0038] 第一导电盖板，该第一导电盖板覆盖管的第一端；

[0039] 第二导电盖板，该第二导电盖板覆盖管的第二端；

[0040] 多个电介质圆盘，每一个圆盘包括第一端面和第二端面以及在第一端面和第二端面之间延伸的侧壁，每一个圆盘的尺寸被设计使得当圆盘在管孔中时圆盘的主导谐振模式是双重简并模式；

[0041] 圆盘布置在管孔中且彼此间隔开，并且与盖板间隔开，每一个圆盘被布置成每一个圆盘的端面垂直于长度轴线且以长度轴线为中心，与第一盖板相邻的圆盘是输入圆盘；

[0042] 每一个圆盘通过多个即N个导电间隔块与管壁间隔开，该间隔块围绕长度轴线等距地间隔开；

[0043] 每一个圆盘通过耦合间隙与管孔中的相邻圆盘分开，在每一个耦合间隙中布置有导电虹膜板，每一个虹膜板具有从中延伸穿过的至少一个耦合狭槽；

[0044] 间隔块与盖板和虹膜板间隔开；

[0045] 每一个圆盘具有与其相关联的对称性破缺结构，每一个对称性破缺结构适于修改其相关联圆盘的两个简并模式之间的耦合以及两个简并模式的相对频率。

[0046] 优选地2

[0047] 优选地，与至少一个圆盘相关联的对称性破缺结构包括至少一个、优选多个孔口，该孔口以平行于长度轴线但与长度轴线间隔开的方式从一个端面穿过圆盘延伸到另一个端面。

[0048] 优选地，与该圆盘相关联的间隔块的宽度是相同的。

[0049] 优选地，与至少一个圆盘相关联的对称性破缺结构包括将该圆盘与管壁分开的至少一个间隔块的多余部，使得将该圆盘与管壁分开的间隔块不是都具有相同的宽度。

[0050] 优选地，耦合间隙中的至少一个虹膜板包括耦合狭槽，该耦合狭槽在虹膜板的平面中平行于壁面延伸并且与长度轴线间隔开，该耦合狭槽布置于在虹膜板的一侧上的圆盘的间隔块与在虹膜板的另一侧上的圆盘的间隔块之间。

[0051] 优选地，耦合间隙中的至少一个虹膜板包括多个、优选N个耦合狭槽，每一个耦合狭槽在虹膜板的平面中平行于侧面延伸并且与长度轴线间隔开，每一个耦合狭槽布置于在虹膜板的一侧上的圆盘的间隔块与在虹膜板的另一侧上的圆盘的间隔块之间。

[0052] 优选地，耦合间隙中的至少一个虹膜板包括耦合狭槽，该耦合狭槽在虹膜板的平面中垂直于侧面中的一个侧面延伸，耦合狭槽经过长度轴线。

[0053] 优选地，每一个圆盘是圆柱形的。

[0054] 优选地，圆盘从一个端面到另一个端面全都具有相同的厚度。

[0055] 优选地，第一盖板是封闭板。

[0056] 优选地，微波谐振器还包括输入微波单模谐振器，该输入微波单模谐振器布置在第一封闭板与输入圆盘之间。

[0057] 优选地，输入微波单模谐振器包括输入梳状线谐振器，该输入梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，该导电梳状线虹膜板以基本垂直于长度轴线的方式布置在管孔中且布置在输入圆盘与第一封闭板之间；以及中央谐振器体，该中央谐振器体布置在梳状线虹膜板与第一封闭板之间的空间中，梳状线虹膜板包括从中延伸穿过的至少一个初级狭槽。

[0058] 优选地，梳状线虹膜板中的初级狭槽在梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸，并且与长度轴线间隔开，初级狭槽布置在支撑输入圆盘的间隔块附近。

[0059] 优选地，梳状线虹膜板还包括次级狭槽，该次级狭槽延伸穿过该梳状线虹膜板并且相对于在该梳状线虹膜板的平面中的初级狭槽倾斜。

[0060] 优选地，第二盖板是封闭板，并且与第二封闭板相邻的圆盘是输出圆盘。

[0061] 优选地，输入微波单模谐振器包括谐振波导。

[0062] 优选地，微波谐振器还包括输出微波单模谐振器，该输出微波单模谐振器在第二封闭板和输出圆盘之间。

[0063] 优选地，输出微波单模谐振器包括输出梳状线谐振器，该输出梳状线谐振器包括：导电梳状线虹膜板，该导电梳状线虹膜板以基本垂直于长度轴线的方式布置在管孔中且布置在输出圆盘与第二封闭板之间；以及中央谐振器体，该中央谐振器体布置在梳状线虹膜板与第二封闭板之间的空间中，梳状线虹膜板包括至少一个初级狭槽，所述至少一个初级狭槽延伸穿过该梳状线虹膜板。

[0064] 优选地，输出梳状线谐振器的梳状线虹膜板中的初级狭槽在梳状线虹膜板的平面中平行于壁面延伸，并且与长度轴线间隔开，初级狭槽布置在支撑输出圆盘的间隔块附近。

[0065] 优选地，输入梳状线谐振器的梳状线虹膜板中的初级狭槽平行于输出梳状线谐振器的梳状线虹膜板中的初级狭槽。

[0066] 优选地，输出微波单模谐振器包括谐振波导。

[0067] 优选地，盖板中的至少一个盖板、优选两个盖板是虹膜板，每一个虹膜板包括至少一个耦合狭槽，所述至少一个初级狭槽延伸穿过该虹膜板。

[0068] 优选地，至少一个耦合狭槽在虹膜板的平面中平行于壁面延伸，并且与长度轴线间隔开，耦合狭槽布置在间隔块附近。

[0069] 优选地，至少一个耦合狭槽在虹膜板的平面中垂直于壁面延伸且延伸经过长度轴线。

附图说明

[0070] 现在将参考附图以仅作为示例而非任何限制性意义的方式描述本发明，在附图中[0071] 图1示出了根据本发明的微波谐振器的剖视透视图；

[0072] 图2示出了图1的微波谐振器的特性；

[0073] 图3示出了图1的微波谐振器的宽带响应特性；

[0074] 图4示出了图1的微波谐振器的等效电路；

[0075] 图5示出了根据本发明的微波谐振器的替代实施例；

[0076] 图6示出了图5的微波谐振器的特性；

[0077] 图7示出了根据本发明的微波谐振器的另一个实施例；

[0078] 图8示出了图7的微波谐振器的特性；

[0079] 图9示出了根据本发明的微波谐振器的另一个实施例的一部分；

[0080] 图10(a)和图10(b)示出了根据本发明的微波谐振器的虹膜板的平面图；

[0081] 图11示出了根据本发明的微波谐振器的另一个实施例；

[0082] 图12(a)至图12(d)示出了根据本发明的微波谐振器的另外的实施例；

[0083] 图13示出了根据本发明的微波谐振器的另一个实施例；

[0084] 图14显示了图13的微波谐振器的特性；

[0085] 图15(a)至图15(d)示出了根据本发明的微波谐振器的另外的实施例；并且，[0086] 图16示出了根据本发明的微波谐振器的另一个实施例的端部。

具体实施方式

[0087] 图1中示出的是根据本发明的微波谐振器1的第一实施例。该实施例的微波谐振器1是六度谐振器。

[0088] 微波谐振器1包括中空管2。中空管2包括多个导电壁面3，所述多个导电壁面3一起限定管壁4。管壁4限定管孔5。管2沿着长度轴线6从第一端7延伸到第二端8。管壁4具有绕着长度轴线6的N重旋转对称性。在该实施例中，N＝3。在该图中，为了清楚起见，未示出管壁4的远离第一端7和第二端8的部分。

[0089] 第一导电盖板9覆盖管2的第一端7。第二导电盖板10覆盖管2的第二端8。盖板9、10是不具有从中延伸穿过的耦合狭槽的封闭板9、10。相比之下，虹膜板(下面将更详细地描述)具有从中延伸穿过的一个或多个狭槽。

[0090] 布置在管孔5内的是第一电介质圆盘11和第二电介质圆盘12。每一个圆盘11、12包括第一端面13和第二端面14以及在第一端面13和第二端面14之间延伸的侧壁15。圆盘11、12是圆柱形的，其具有圆形端面13、14。圆盘11、12以长度轴线6为中心且彼此间隔开，并且与第一封闭板9和第二封闭板10间隔开。每一个圆盘11、12具有沿着长度轴线6在第一端面
13与第二端面14之间测量的长度。

[0091] 每一个圆盘11、12通过多个导电间隔块16与管壁4分开。典型地，这些间隔块从管壁4连续延伸，因此也可以被视为管壁4的脊。如图所示，间隔块16围绕长度轴线6等距地布置。间隔块16的数量等于管壁4绕着长度轴线6的旋转对称度，因此在该实施例中，每一个圆盘11、12有三个间隔块16。如图所示，每一个间隔块16在壁面3上对中，并且也在其相关联的圆盘11、12的侧面15上对中。如图所示，平行于长度轴线6测量的每一个间隔块16的长度小于其相关联的圆盘11、12的长度，使得圆盘11、12延伸超过间隔块16。间隔块16与盖板2和虹膜板3间隔开(在下文描述)。

[0092] 离第一封闭板9最近的圆盘11被称为输入圆盘11。输入圆盘11的离第一封闭板9最近的面被称为输入面。离第二封闭板10最近的圆盘12被称为输出圆盘12。输出圆盘12的与第二封闭板10相邻的面被称为输出面。

[0093] 每一个圆盘11、12的电介质具有在10至90、更优选20至60、更优选30至50的范围内的介电常数。

[0094] 两个圆盘11、12是相同的。每一个圆盘11、12的尺寸被设计使得当将每一个圆盘11、12布置在管孔5中时，其主导谐振模式是双重简并模式，优选为EH111模式。对于在具有绕着长度轴线6的三重旋转对称性的管孔5中的圆柱形圆盘11、12的这种几何形状，微波谐振器1的圆盘11、12在800MHz下具有约3500的Q因数。重要的是，最低阶乱真谐振在频率上以约
1.6的因数高于基本双重简并谐振。

[0095] 两个圆盘11、12由在它们之间延伸的耦合间隙17间隔开。导电虹膜板18被布置在耦合间隙17内。在该实施例中，虹膜板18被布置成与两个圆盘11、12等距地间隔开，但是在替代实施例中，虹膜板18可以离一个圆盘11、12比离另一个圆盘11、12近。如图所示，虹膜板18被布置成垂直于长度轴线6。虹膜板18与管孔5的形状相同，并且围绕虹膜板18的边缘抵靠管孔5。

[0096] 虹膜板18包括从中延伸穿过的耦合狭槽19。如图所示，耦合狭槽19在虹膜板18的平面中沿着与壁面3中的一个壁面垂直的方向延伸且延伸经过长度轴线6。虹膜板18和耦合狭槽19的功能将在下面更详细地解释。

[0097] 微波谐振器1还包括输入微波单模谐振器20。输入微波单模谐振器20适于接收输入微波信号并将其提供给输入圆盘11。输入微波单模谐振器20包括输入梳状线谐振器21，该输入梳状线谐振器21布置在输入圆盘11与第一封闭板9之间。输入梳状线谐振器21包括导电梳状线虹膜板22，该导电梳状线虹膜板22以基本垂直于长度轴线6的方式布置在管孔5中且在输入圆盘11与第一封闭板9之间。导电中央谐振器体23沿着长度轴线6从梳状线虹膜板22朝向第一封闭板9延伸。微波馈线24从中央谐振器体23延伸出管2。

[0098] 梳状线虹膜板22包括从中延伸穿过的初级狭槽25。初级狭槽25在梳状线虹膜板22的平面中平行于壁面3延伸，并且与长度轴线6间隔开。如图所示，初级狭槽25被布置使得该初级狭槽25靠近支撑输入圆盘11的耦合块16中的一个耦合块。

[0099] 微波谐振器1还包括输出微波单模谐振器26。输出微波单模谐振器26接收来自输出圆盘12的微波信号并将其传递到馈线27。输出微波单模谐振器26包括梳状线谐振器28，该梳状线谐振器28布置在输出圆盘12与第二封闭板10之间。输出梳状线谐振器28包括导电梳状线虹膜板29，该导电梳状线虹膜板29以基本垂直于长度轴线6的方式布置在管孔5中且在输出圆盘12与第二封闭板10之间。导电中央谐振器体30沿着长度轴线6从梳状线虹膜板29朝向第二封闭板10延伸。微波馈线27从中央谐振器体30延伸出管2。

[0100] 输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板29包括从中延伸穿过的初级狭槽31。初级狭槽31在梳状线虹膜板29的平面中平行于壁面3延伸，并且与长度轴线6间隔开。如图所示，初级狭槽31被布置使得该初级狭槽31靠近支撑输出圆盘12的耦合块16中的一个耦合块。输入梳状线谐振器21的梳状线虹膜板22中的初级耦合狭槽25平行于输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板29中的初级耦合狭槽31。

[0101] 每一个圆盘11、12还包括与其相关联的对称性破缺结构32。对称性破缺结构32修改圆盘11、12的简并模式中的一个简并模式相对于另一个简并模式的频率，使得它们不再简并。对称性破缺结构32还修改两个模式之间的耦合。在该实施例中，与每一个圆盘11、12相关联的对称性破缺结构32包括支撑该圆盘11、12的间隔块16中的一个间隔块的多余部33，使得该间隔块16比其余间隔块16宽。在没有所述多余部33的情况下，支撑圆盘11的间隔块16的宽度将是相同的。间隔块16的宽度是在垂直于长度轴线6的平面中平行于抵靠该间隔块16的壁面3测量的。

[0102] 在使用中，将微波信号提供给输入梳状线谐振器21的微波馈线24。这激发了输入梳状线谐振器21，该输入梳状线谐振器21在第一封闭板9与输入梳状线谐振器21的梳状线虹膜板22之间的空间中产生电磁场。该电磁场通过梳状线虹膜板22中的初级狭槽25耦合到输入圆盘11的简并模式。由于对称性破缺结构的作用，所以在输入圆盘11中第一简并模式耦合到第二简并模式。输入圆盘11的第二简并模式经由圆盘11、12之间的虹膜板18中的耦合狭槽19耦合到输出圆盘12的第二简并模式。由于与该圆盘12相关联的对称性破缺结构31的作用，所以输出圆盘12的第二简并模式耦合到第一简并模式。输出圆盘12的第一模式经由输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板29中的初级狭槽31耦合到输出梳状线谐振器28。

[0103] 图1的微波谐振器1的响应如图2中所示，图2示出了两个传输零点。通带两侧的传输零点主要由谐振圆盘11、12中的每一个谐振圆盘的模式之间的弱耦合产生。

[0104] 图3中示出了图1的微波谐振器1的宽带响应特性，其中第一乱真模式是双重简并EH112模式，清楚地示出了四个谐振。输入梳状线谐振器21和输出梳状线谐振28提供了对这种乱真模式的50dB的衰减。

[0105] 参照图4中所示的等效电路，能够更详细地解释根据本发明的微波谐振器1的操作。圆盘11、12中的每一个模式由节点表示。两个圆盘11、12中的每一个圆盘中的第一模式是M11。两个圆盘11、12中的每一个圆盘中的第二模式是M22。M11和M22代表模式频率与中心频率的偏差。一个圆盘11、12中的第一模式与另一个圆盘11、12中的第一模式之间的耦合是M14。一个圆盘11、12中的第二模式与另一个圆盘11、12中的第二模式之间的耦合是M23。每一个圆盘11、12中的两个模式之间的耦合是M12。输入微波单模谐振器20与输入圆盘11中的两个模式之间的耦合(以及输出微波单模谐振器26与输出圆盘12中的两个模式之间的耦合)分别是M01和M02。在一个圆盘11、12中的模式与另一个圆盘11、12中的不同模式之间没有耦合。

[0106] 回到图1，在圆盘11和圆盘12之间与虹膜板18之间的距离决定了一个圆盘11、12中的模式与另一个圆盘11、12中的对应模式之间的耦合的大小。这种耦合的强度通过该虹膜板18中的耦合狭槽19的面积来修改。

[0107] 对称性破缺结构31的操作更加复杂。通过改变与圆盘11、12相关联的一个或多个间隔块16的宽度，可以改变该圆盘11、12中的两个简并模式之间的耦合强度以及其相对频率。

[0108] 对于给定的一组耦合和谐振频率，可以分析图4的等效电路的特性。然后可以对其进行调整以产生具有期望特性的微波谐振器1。然后，其可以被实现为具有图1的结构的微波谐振器1，其中适当地设置了圆盘11、12与虹膜板18之间的距离以及虹膜板18和梳状线虹膜板22、29中的狭槽19、25、31的位置、尺寸和/或取向。

[0109] 对微波谐振器1的设计的改变能够显著改变其特性。图5中示出了根据本发明的微波谐振器1的替代实施例。除了梳状线谐振器21、28的梳状线虹膜板22、29包括相对于初级狭槽25、31倾斜的较小次级狭槽34之外，该实施例类似于图1。如图所示，输入梳状线谐振器21和输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板22、29中的次级狭槽34彼此不平行。这些次级狭槽34改变了输入梳状线谐振器21和输出梳状线谐振28与输入圆盘11和输出圆盘12之间的耦合。这些次级狭槽34的效果是使两个传输零点能够在频率上发生上下移动。这两个传输零点可以偏移成都在通带的同一侧，从而给出非对称的选择性特性。

[0110] 图6中示出了图5的微波谐振器1的特性。

[0111] 图7中示出了图5的微波谐振器1的变型。与图5的实施例相比，梳状线虹膜板22、29中的次级狭槽34已经相对于初级狭槽25、31移动。这将使传输零点移动，如图8中所示。

[0112] 在所有上述实施例中，圆盘11、12之间的虹膜板18中的耦合狭槽19垂直于壁面3延伸，且延伸经过长度轴线6。图9中示出了根据本发明的微波谐振器1的另一个实施例的一部分。只示出了两个圆盘11、12、相关联的间隔块16和虹膜板18。在该实施例中，耦合狭槽19在虹膜板18的平面中平行于壁面3延伸，并且与长度轴线6间隔开。如图所示，耦合狭槽19布置于在虹膜板18的一侧上的圆盘11的间隔块16与在虹膜板18的另一侧上的圆盘12的间隔块16之间。该耦合狭槽19将一个圆盘11的第一模式耦合到另一个圆盘12的第一模式。

[0113] 耦合狭槽19在虹膜板18中的其它布置也是可能的。图10(a)和图10(b)示出了虹膜板18的平面图。还示出了相邻的圆盘11中的一个圆盘以及其间隔块16。在图10(a)中，虹膜板18包括两个耦合狭槽19。每一个耦合狭槽19在虹膜板18的平面中平行于壁面3延伸，并且与长度轴线6间隔开。如图所示，每一个耦合狭槽19与间隔块16相邻。每一个耦合狭槽19将输入圆盘11的第一模式和第二模式分别耦合到输出圆盘12的第一模式和第二模式。

[0114] 图10(b)示出了具有三个耦合狭槽19的虹膜板18。如图所示，每一个耦合狭槽19在虹膜板18的平面中平行于壁面3延伸。这些狭槽19中的每一个狭槽将输入圆盘11的第一模式耦合到输出圆盘12的第一模式并且还将输入圆盘11的第二模式耦合到输出圆盘12的第二模式。其它变型也是可能的，例如虹膜板18可以包括垂直于壁面3的耦合狭槽19和平行于壁面3的耦合狭槽19的混合。

[0115] 在图10(a)和图10(b)中，间隔块16的宽度全都相同。在图10(a)中，对称性破缺结构32包括孔口35，该孔口35平行于长度轴线6从圆盘11的一个端面13延伸到另一个端面14。通过改变孔口35的直径和位置，可以修改圆盘11的第一简并模式与第二简并模式之间的耦合。在图10(b)中，对称性破缺结构32包括多个孔口35。同样，通过改变这些孔口35的位置和尺寸，可以改变模式之间的耦合。

[0116] 图11示出了根据本发明的微波谐振器1的另一个实施例。为了清楚起见，仅示出了输入圆盘11和输出圆盘12、相关联的间隔块16、虹膜板18以及周围管壁4的一部分。管壁4具有绕着长度轴线6的四重对称性，因此每一个圆盘11、12具有支撑该圆盘的四个间隔块16。间隔块16围绕长度轴线6等距地间隔开。对于具有与三重微波谐振器1相同的宽度和高度的四重微波谐振器1，实现了相同的Q因数。然而，第一乱真谐振以仅比双重简并基本模式高
1.13倍的频率发生。该图示出了模式是如何通过虹膜板18中的耦合狭槽19而耦合在一起，然而也耦合了接近的乱真(close in spurious)。此外，如果使用了输入梳状线滤波器和输出梳状线滤波器，则该乱真模式被耦合，使得这种微波谐振器1的双工和多路复用变得困难。

[0117] 在本发明的替代实施例中，微波谐振器1缺少输入微波单模谐振器20和输出微波单模谐振器26中的一个或两个。在这种情况下，盖板9、10中的一个或两个是虹膜板9、10，该虹膜板9、10具有从中延伸穿过的耦合狭槽19，该耦合狭槽19用于将微波谐振器1耦合到其它部件。

[0118] 在上述实施例中，所有微波谐振器1仅具有两个圆盘11、12。具有两个以上圆盘11、12的微波谐振器1也是可能的。

[0119] 图12(a)示出了根据本发明的微波谐振器1的另一个示例。微波谐振器1包括中空管2，该中空管2包括多个导电壁面3，所述多个导电壁面3一起限定管壁4。管壁4限定了管孔5。管2沿着长度轴线6从第一端7延伸到第二端8。管壁4具有绕着长度轴线6的N重(在这种情况下是三重)对称性。

[0120] 第一导电盖板9覆盖管2的第一端。第二导电盖板10覆盖管2的第二端。在该实施例中，盖板9、10是封闭板9、10。

[0121] 电介质圆盘11布置在管2内。电介质圆盘11包括第一端面13和第二端面14以及在第一端面13和第二端面14之间延伸的侧壁15。在该实施例中，圆盘11是圆柱形的，其具有圆形端面13、14。端面13、14以长度轴线6为中心且垂直于长度轴线6，并且圆盘11与第一封闭板9和第二封闭板10间隔开。

[0122] 圆盘11的尺寸被设计使得当圆盘11在管孔5中时该圆盘11的主导谐振模式是双重简并模式。

[0123] 圆盘11通过多个(N个，在这种情况下为三个)导电间隔块16与管壁4间隔开。如图所示，间隔块16围绕长度轴线等距地间隔开。

[0124] 微波谐振器还包括对称性破缺结构32，该对称性破缺结构32修改圆盘11的简并模式中的一个简并模式相对于另一个简并模式的频率以及两个模式的耦合。对称性破缺结构32包括间隔块16中的一个间隔块的多余分33，使得该间隔块16比其余间隔块16宽。图12(b)至图12(d)中示出了这种微波谐振器1的替代实施例。除了对称性破缺结构32包括从圆盘11的一个端面13延伸到另一个端面14的一个或多个孔口35之外，这些实施例与图12(a)的实施例相同。在这种情况下，间隔块16优选地全都具有相同的宽度，但不必需全都具有相同的宽度。

[0125] 同样，根据本发明的微波谐振器1的这一实施例的优点在于，第一乱真模式在频率上比双重简并主导模式高得多。

[0126] 这种微波谐振器1通常与输入微波单模谐振器20或输出微波单模谐振器26中的至少一个一起使用。图13示出了根据本发明的微波谐振器1的替代实施例。除了包括输入微波单模谐振器20和输出微波单模谐振器26之外，该实施例与图12(a)的实施例相同。输入微波单模谐振器20接收微波信号并将其提供给圆盘11。输入微波单模谐振器20包括输入梳状线谐振器21，该输入梳状线谐振器21布置在圆盘11与第一封闭板9之间。输入梳状线谐振器21包括导电梳状线虹膜板22，该导电梳状线虹膜板22以基本垂直于长度轴线6的方式布置在管孔5中且布置在圆盘11与第一封闭板9之间。中央谐振器体23从梳状线虹膜板22朝向第一封闭板9延伸。

[0127] 初级狭槽25延伸穿过梳状线虹膜板22。初级狭槽25在梳状线虹膜板22的平面中平行于壁面3中的一个壁面延伸，并且与长度轴线6间隔开。如图所示，初级狭槽25布置在一个间隔块16附近。

[0128] 输出微波单模谐振器26从圆盘11接收微波信号。输出微波单模谐振器26包括输出梳状线谐振器28，该输出梳状线谐振器28布置在圆盘11与第二封闭板10之间。输出梳状线谐振器28包括导电梳状线虹膜板29，该导电梳状线虹膜板29以基本垂直于长度轴线6的方式布置在管孔5且布置在圆盘11和第二封闭板10之间。中央谐振器体30从梳状线虹膜板29朝向第二封闭板10延伸。

[0129] 初级狭槽31延伸穿过该输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板29。初级狭槽31在梳状线虹膜板29的平面中平行于壁面3中的一个壁面延伸，并且与长度轴线6间隔开。如图所示，初级狭槽31布置在间隔块16中的一个间隔块附近。与输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板29中的初级狭槽31相比，输入梳状线谐振器21的梳状线虹膜板22的初级狭槽25布置在不同的间隔块16附近。

[0130] 在使用中，微波信号激发输入梳状线谐振器21。这通过输入梳状线谐振器21的梳状线虹膜板22中的初级狭槽25耦合到圆盘11的两个简并模式。这些模式又通过输出梳状线谐振器28的梳状线虹膜板29中的初级狭槽31耦合到输出梳状线谐振器28。

[0131] 如同前面描述的微波谐振器，微波谐振器1的这一实施例具有显著的优点，即第一乱真模式在频率上比双重简并主导模式高得多，因此第一乱真模式不会传播通过微波谐振器1。此外，任何这样的乱真模式都被输入梳状线谐振器21和输出梳状线谐振28抑制。

[0132] 如前所述，可以通过调整简并模式的相对频率、第一模式与第二模式之间的耦合以及圆盘11与输入微波单模谐振器20和输出微波单模谐振器26之间的耦合来改变微波谐振器1的特性。图14中示出了图13的微波谐振器1的典型特性。微波谐振器1具有接近通带的传输零点。通过改变两种模式之间的耦合的符号，微波谐振器1可以在通带上方和通带下方之间进行切换。

[0133] 图15(a)至图15(d)示出了根据本发明的微波谐振器1的另外的实施例。除了盖板9、10是虹膜板9、10之外，这些实施例类似于图12(a)至12(d)的实施例。虹膜板9、10包括耦合狭槽19，该耦合狭槽19用于将微波谐振器1耦合到例如滤波器和多路复用器中的其它部件。在图15(a)中，虹膜板9、10各自包括一个耦合狭槽19，该耦合狭槽19在虹膜板9、10的平面中垂直于壁面3延伸。在图15(b)至图15(d)中，每一个虹膜板9、10分别包括一个、两个和三个耦合狭槽19，每一个耦合狭槽19在虹膜板9、10的平面中平行于壁面3延伸并且与长度轴线6间隔开。

[0134] 在所有上述实施例中，输入微波单模谐振器20和输出微波单模谐振器25是梳状线谐振器21、28，其中谐振器体23、30沿着长度轴线6延伸。谐振器体23、30的其它取向也是可能的，例如垂直于长度轴线6。

[0135] 在本发明的替代实施例中，输入微波单模谐振器20和输出微波单模谐振器26可以采取其它形式。输入微波单模谐振器20和输出微波单模谐振器26中的至少一个可以是谐振波导36。图16中示出了根据本发明的微波谐振器1的一个端部。谐振波导36包括电介质谐振圆盘37，该电介质谐振圆盘37布置在管孔5内且抵靠第一封闭板9。电介质圆盘37终止于虹膜板22，该虹膜板22具有从中延伸穿过的狭槽39，该狭槽39用于将谐振波导36耦合到输入圆盘11。其它形式的输入单模谐振器20和输出单模谐振器26也是可能的。它们例如可以是布置在圆盘11、12的输入面和输出面上的导电条线。

[0136] 在上述实施例中，圆盘11、12被描述为是相同的。在替代实施例中，至少一个圆盘11、12可以比其余圆盘11、12厚。厚度是沿着长度轴线6在圆盘的第一端面13与第二端面14之间测量的。

[0137] 在上述实施例中，N＝3或N＝4。更一般地，N在3至9、更优选3至7、更优选3至5的范围内。

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微波炉微波屏蔽结构-专利编号CN102003727B	2020-05-13	768
微波炉-专利编号CN102135285A	2020-05-11	413
微波炉-专利编号CN102635881A	2020-05-11	869
微波炉-专利编号CN1220847C	2020-05-13	355
微波炉-专利编号CN1485574A	2020-05-11	940
微波炉-专利编号CN102213454A	2020-05-11	197
微波炉-专利编号CN100455894C	2020-05-12	102
微波炉-专利编号CN100567826C	2020-05-12	933
微波炉-专利编号CN101162096A	2020-05-13	519
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