×
25.08.2017
217.015.d00b

Диэлектрический резонатор

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: для создания диэлектрических резонаторов. Сущность изобретения заключается в том, что диэлектрический резонатор содержит высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания, установленный и закрепленный на стенке металлического экрана, высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы выполнен в виде втулки, диаметр центральной части которой выбран большим, чем диаметр торцевых частей, а стенка торцевой части втулки закреплена на стенку металлического экрана с возможностью обеспечения теплоотвода, например, путем металлизации поверхности стенки торцевой части втулки и ее крепления, например пайкой, на стенку металлического экрана, а соотношение размеров диаметров центральной части и торцевых частей втулки выбрано в пределах 1,5-2,0. Технический результат: обеспечение возможности улучшения теплоотвода при сохранении величины его собственной добротности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для создания диэлектрических резонаторов, использующихся в фильтрах и частотно-избирательных СВЧ устройствах, включая устройства повышенного уровня мощности.

Известны диэлектрические резонаторы, предназначенные для создания частотно-избирательных СВЧ устройств, содержащие высокопроницаемые диэлектрики в форме цилиндров, дисков и прямоугольных призм, установленные на диэлектрических подставках и размещенные в металлических экранах, которыми служат стенки металлических волноводов, используют в качестве рабочего типа колебаний низший Н-тип колебаний /см. Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах. Ю.М. Безбородов, Т.Н. Нарытник, В.Б. Федоров. - К.: Тэкника, 1989. с. 28, рис. 2.2., с. 50, рис. 2.9./.

Однако такие диэлектрические резонаторы имеют плотный спектр резонансных частот высших типов колебаний и недостаточную их отстройку от резонансной частоты рабочего Н-типа колебаний.

Для известных технических решений существенной проблемой является отвод тепла диэлектрического резонатора при повышенных уровнях мощности СВЧ-сигнала. Так, в известном техническом решении /см. Патент РФ на изобретение №2394317, МПК Н01Р 7/10, опубл. 10.07.2010/ отвод тепла диэлектрического резонатора на металлическую стенку волновода осуществляется с помощью металлических стержней, контактирующих с площадками частичной металлизации диэлектрического резонатора.

Однако в таком устройстве улучшение теплоотвода достигается за счет уменьшения добротности диэлектрического резонатора из-за наличия дополнительных потерь в металлических стержнях.

В известном техническом решении /см. Патент РФ №2305350, МПК Н01Р 7/10, опубл. 27.08.2007/ это достигается с помощью металлических пластин-ребер, поддерживающих диэлектрический резонатор.

Однако в таком решении улучшение теплоотвода достигается за счет заметного уменьшения добротности диэлектрического резонатора ввиду дополнительных потерь в металлических пластинах-ребрах.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является диэлектрический резонатор, содержащий высокопроницаемый диэлектрик (с относительной диэлектрической проницаемостью материала ε=30-100) цилиндрической формы, установленный на цилиндрической диэлектрической подставке с низкой относительной диэлектрической проницаемостью материала (ε=2-10), закрепленные между собой и со стенкой металлического экрана, например, клеем, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания // см. Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах. Ю.М. Безбородов, Т.Н. Нарытник, В.Б. Федоров. - К.: Тэкника, 1989. с. 28, рис. 2.2. в./.

Однако известное техническое решение имеет низкий уровень теплоотвода от диэлектрического резонатора, так как его цилиндрическая диэлектрическая подставка, выполненная из высокодобротного диэлектрического материала, например из кварца, имеет низкий коэффициент теплопередачи и разделена от высокопроницаемого диэлектрика и от металлической стенки прослойками клея, что затрудняет теплопередачу. Такой диэлектрический резонатор обладает плотным спектром резонансных частот высших типов колебаний и имеет недостаточную полосу частот их отстройки от резонансной частоты рабочего низшего Н-типа колебаний.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание диэлектрических резонаторов для фильтров СВЧ повышенной мощности с улучшенными характеристиками избирательности.

Техническими результатами изобретения является улучшение теплоотвода диэлектрического резонатора при сохранении величины его собственной добротности в условиях повышенного уровня мощности СВЧ-сигнала и разрежение спектра высших резонансных частот диэлектрического резонатора при увеличении полосы частот отстройки частоты рабочего низшего Н-типа колебания диэлектрического резонатора.

Это достигается тем, что диэлектрический резонатор, содержащий высокопроницаемый диэлектрик цилиндрической формы, размеры которого выбраны резонансными для низшего Н-типа колебания, установленный и закрепленный на стенке металлического экрана, выполнен в форме втулки, диаметр центральной части которой выбран большим, чем диаметр торцевых частей, а стенка торцевой части втулки закреплена на стенку металлического экрана с возможностью обеспечения теплоотвода путем металлизации поверхности стенки торцевой части втулки и ее крепления, например пайкой, на стенку металлического экрана. Соотношение размеров диаметров центральной части и торцевых частей цилиндрической диэлектрической втулки выбрано в пределах 1.5-2.0, при этом втулка выполнена с возможностью снабжения ее только одной из торцевых частей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 приведен общий вид диэлектрического резонатора в форме цилиндрической диэлектрической втулки, на Фиг. 2 - ее фронтальный вид, на Фиг. 3 представлена цилиндрическая диэлектрическая втулка с одной ее торцевой частью, установленная и закрепленная на металлической стенке экрана (волновода), а на Фиг. 4 показана цилиндрическая диэлектрическая втулка с двумя торцевыми частями, установленная и закрепленная на противоположных металлических стенках экрана (запредельного волновода).

Диэлектрический резонатор выполнен в форме цилиндрической диэлектрической втулки 1 с высокой относительной диэлектрической проницаемостью материала, диаметр центральной части 2 которой выбран большим, чем диаметр торцевой части 3, а стенка 4 торцевой части 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 закреплена на стенку 5 металлического экрана 6 с возможностью обеспечения теплоотвода путем металлизации поверхности стенки 4 торцевой части 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 и ее крепления, например пайкой, на стенку 5 металлического экрана 6. Соотношение размеров диаметров центральной части 2 и торцевой части 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 выбрано в пределах 1.5-2.0 с возможностью выполнения одной торцевой части 3 и двух торцевых частей 3 относительно ее центральной части 2.

Диэлектрический резонатор работает следующим образом.

При подаче электромагнитного поля СВЧ-сигнала на диэлектрический резонатор в нем возбуждается электромагнитное поле на резонансной частоте рабочего низшего Н-типа колебаний, которое испытывает взаимодействие с электромагнитным полем СВЧ сигнала, если резонансная частота диэлектрического резонатора совпадает или близка к частоте электромагнитного СВЧ-сигнала. В результате этого взаимодействия при размещении диэлектрического резонатора в металлическом волноводе, стенки которого служат металлическим экраном, волновод с диэлектрическим резонатором обладает частотной характеристикой заграждающего (фиг. 3) или полосового (фиг. 4) фильтра.

Выполнение диэлектрического резонатора в форме цилиндрической (или прямоугольной) диэлектрической втулки 1 с высокой диэлектрической проницаемостью материала обеспечивает устойчивый режим его возбуждения на низшем рабочем Н-типе колебаний. Подавление влияния высших азимутальных типов колебаний достигнуто за счет противоположного направления поляризации азимутальных типов колебаний в центральной части 2 цилиндрической диэлектрической втулки 1 и поляризации электромагнитного поля рабочего Н-типа колебания в торцевых частях 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1, имеющих меньшие размеры в сравнении с центральной частью 2 цилиндрической диэлектрической втулки 1. Экспериментально подтверждено, что лучшее подавление высших типов колебаний достигается при отношении размеров диаметров центральной части 2 и торцевых частей 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 в пределах 1.5-2.0. Полоса частот отстройки резонансной частоты от спектра частот высших типов колебаний увеличивается за счет относительного увеличения объема диэлектрической втулки 1, что приводит к дополнительному разрежению спектра резонансных частот.

Нанесение металлизации на поверхность стенки 4 торцевых частей 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 обеспечивает улучшенный теплоотвод от цилиндрической диэлектрической втулки 1 на металлическую стенку 5 металлического экрана 6 посредством контакта металлизированных поверхностей 4 со стенкой 5 металлического экрана 6, выполненного, например, пайкой. Так как площадь металлизации поверхности стенок 4 торцевых частей 3 цилиндрической диэлектрической втулки 1 меньше по сравнению с площадью центральной части 2 и стенки 4 удалены от нее на высоту торцевой части 3, а интенсивность электромагнитного поля сосредоточена преимущественно в центральной части 2 цилиндрической диэлектрической втулки 1, то влияние металлизации стенки 4 торцевой части 3 не приводит к заметному снижению собственной добротности предложенного технического решения. Это обеспечивает улучшение теплоотвода предложенного диэлектрического резонатора при сохранении величины его собственной добротности в условиях повышенного уровня мощности СВЧ-сигнала. Установка предложенного диэлектрического резонатора в металлический волновод образует звено полосно-заграждающего фильтра (фиг. 3) и звено полосно-пропускающего фильтра (фиг. 4).

Использование изобретения позволяет при каскадном включении таких звеньев достигать улучшение теплоотвода и избирательности многозвенных фильтров повышенной мощности на диэлектрических резонаторах.


Диэлектрический резонатор
Диэлектрический резонатор
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
27.08.2013
№216.012.6542

Способ определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность определения не только индуктивности рассеяния пары...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491559
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.04.2014
№216.012.b8c6

Реверсивный электростатический микродвигатель вращения

Изобретение относится к области электротехники и направлено на достижение технического результата, состоящего в повышении точности и расширении функциональных возможностей микроэлектромеханических систем за счет использования реверсивного микродвигателя вращения в качестве углового шагового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513030
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.08.2014
№216.012.e9a6

Приливная электростанция

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к низконапорным гидроэлектростанциям, в том числе к приливным электростанциям. Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в упрощении приливной электростанции. Приливная электростанция содержит плотину с несколькими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525622
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ea85

Устройство для реализации циклических движений

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для реализации циклических движений. Технический результат - повышение точности реализации циклических движений. Устройство содержит блок задания, три сумматора, датчик выходной координаты объекта регулирования, блоки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525845
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f1ff

Генерирующая установка с двигателем стирлинга

Изобретение относится к энергетике. Генерирующая установка содержит двигатель Стирлинга с электрогенератором на одном валу, систему охлаждения двигателя Стирлинга и нагреватель двигателя Стирлинга. Установка снабжена солнечной башенной электростанцией с зеркалами. Нагреватель двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527773
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.03.2015
№216.013.35ee

Способ получения водорода за счет гидролиза твердого реагента-алюминия в реакционном сосуде

Изобретение относится к способам получения водорода за счет гидролиза твердого реагента - алюминия в реакционном сосуде и может быть использовано для получения водорода в сфере автономной энергетики, преимущественно в энергоустановках с электрохимическими генераторами, как в стационарных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545290
Дата охранного документа: 27.03.2015
13.01.2017
№217.015.88bf

Полосно-заграждающий фильтр

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике СВЧ, и предназначено для создания полосно-заграждающих фильтров на основе диэлектрических резонаторов преимущественно в дециметровом диапазоне длин волн. Техническим результатом является уменьшение электрической длины, повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602695
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.afee

Рабочее колесо центробежного насоса

Изобретение относится к области машиностроения. Насос содержит гетерогенную лопастную систему, лопасти (1-6) которой образуют между собой каналы (7). По меньшей мере две лопасти (1-3) имеют неодинаковые скелеты профилей. Все лопасти (1-6) имеют клинообразную форму. Внешние обводы каналов (7),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611122
Дата охранного документа: 21.02.2017
23.02.2019
№219.016.c671

Устройство для токарной обработки некруглых деталей

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для повышения точности токарной обработки серийных некруглых деталей. Технический результат - возможность токарной обработки серийных некруглых деталей с высокой точностью и производительностью на станках, в том числе не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002457075
Дата охранного документа: 27.07.2012
Показаны записи 1-9 из 9.
27.08.2013
№216.012.6542

Способ определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность определения не только индуктивности рассеяния пары...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491559
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.04.2014
№216.012.b8c6

Реверсивный электростатический микродвигатель вращения

Изобретение относится к области электротехники и направлено на достижение технического результата, состоящего в повышении точности и расширении функциональных возможностей микроэлектромеханических систем за счет использования реверсивного микродвигателя вращения в качестве углового шагового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513030
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.08.2014
№216.012.e9a6

Приливная электростанция

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к низконапорным гидроэлектростанциям, в том числе к приливным электростанциям. Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в упрощении приливной электростанции. Приливная электростанция содержит плотину с несколькими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525622
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ea85

Устройство для реализации циклических движений

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для реализации циклических движений. Технический результат - повышение точности реализации циклических движений. Устройство содержит блок задания, три сумматора, датчик выходной координаты объекта регулирования, блоки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525845
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f1ff

Генерирующая установка с двигателем стирлинга

Изобретение относится к энергетике. Генерирующая установка содержит двигатель Стирлинга с электрогенератором на одном валу, систему охлаждения двигателя Стирлинга и нагреватель двигателя Стирлинга. Установка снабжена солнечной башенной электростанцией с зеркалами. Нагреватель двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527773
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.03.2015
№216.013.35ee

Способ получения водорода за счет гидролиза твердого реагента-алюминия в реакционном сосуде

Изобретение относится к способам получения водорода за счет гидролиза твердого реагента - алюминия в реакционном сосуде и может быть использовано для получения водорода в сфере автономной энергетики, преимущественно в энергоустановках с электрохимическими генераторами, как в стационарных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545290
Дата охранного документа: 27.03.2015
13.01.2017
№217.015.88bf

Полосно-заграждающий фильтр

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике СВЧ, и предназначено для создания полосно-заграждающих фильтров на основе диэлектрических резонаторов преимущественно в дециметровом диапазоне длин волн. Техническим результатом является уменьшение электрической длины, повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602695
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.afee

Рабочее колесо центробежного насоса

Изобретение относится к области машиностроения. Насос содержит гетерогенную лопастную систему, лопасти (1-6) которой образуют между собой каналы (7). По меньшей мере две лопасти (1-3) имеют неодинаковые скелеты профилей. Все лопасти (1-6) имеют клинообразную форму. Внешние обводы каналов (7),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611122
Дата охранного документа: 21.02.2017
18.12.2019
№219.017.ee54

Полосно-заграждающий фильтр

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике СВЧ, и предназначено для создания полосно-заграждающих фильтров дециметрового диапазона частот на основе диэлектрических резонаторов. Полосно-заграждающий фильтр содержит экранированную коаксиальную линию, ограниченную на концах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709030
Дата охранного документа: 13.12.2019
+ добавить свой РИД