Термокомпенсированный объемный резонатор

 

1. ТЕРМОКрМПЕНСИРбБАННЫЙ ОБЪЕМНЫЙ РЕЗОНАТОРi содержащий корп и тёрмокомпенсирующий элемент в изогнутой ленты, выполненные из материалов с разными-температурными коэффициентами линейного расши рения, и подстроечный штырь, введен ный в корпус и сопряженньш с середи ной изогнутой ленты, концы которой закреплены на выступах внешней поверхности корпуса, отличающ и и с я тем, что, с.целью повышения виброустойчивости, изогнутая лента обращена к корпусу выпуклой .: . .- .---. / стороной, а подстроечньй штырь соединен с корпусом через резьбовое отверстие , выполненное в корпусе, и снабжен гайкой для прижатия изогнутой ленты к корпусу. 2.Резонатор по п. 1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повьш1ения точности температурной компенсации частоты, в него введены регулировочные винты, которые свободно размещены в отверстиях, выполненных в изогнутой ленте, и ввернуты в т резьбовые отверстия, выполненные в выступах внешней поверхности корпуса между Точками закрепления -концов изогнутой ленты и подстроечным штырем. 3.Резонатор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс л тем, что, с Целью повьшения точности температурной компенсации частоты при малых перепадах температур),, в корпусе вокруг резьбовогоотверстия выполнена кольцевая канавка. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(д) Н ОФ P 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

»» г

)Г

Ф

l ,(.1 г

» Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3626462/24-09 (22) .15,07.83 (46) 07.12.84. Бюл. N 45 (72) В.И. Митин и В.Б. Мороз (53) 621 ..372. 413(088. 8) (56) 1. Патент ЧССР У 1 35685, кл. 21 а4 73,. опублик. 1967.

2. Патент США У 3714606, кл. 333-83, опублик. 1973. (54)(57) 1. ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ

ОБЪЕМНЫИ РЕЗОНАТОР, содержащий корпус и термокомпенсирующий элемент в вйде изогнутой ленты, выполненные из материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения,.и подстроечный штырь, введенный:s корпус и сопряженный с серединой изогнутой ленты, концы которой закреплены на выступах внешней поверхности корпуса, о т л и ч а юшийся тем, что, с, целью повышения виброустойчивости, изогнутая лента обращена к корпусу выпуклой,.SU„„1128312 А

/ стороной, а подстроечный штырь соединен с корпусом через резьбовое отверстие, выполненное в корпусе, и снабжен гайкой для прижатия изогнутой ленты к корпусу.

2. Резонатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности температурной компенсации-яастоты, в него введены регулировочные винты, которые свободно размещены в отверстиях, выполненных в изогнутой лейте, и ввернуты в 1 . резьбовые отверстия, выполненные в выступах внешней поверхности корпуса между точками закрепления концов изогнутой ленты и подстроечным е штырем.

3. Резонатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с С целью повышения точности температурной компенсации частоты при малых перепадах температуры,. в корпусе во-. . круг резьбового отверстия выполнена кольцевая канавка.

1128312

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике сверхвысоких частот, и может быть использовано в приемно-усилительных и передающих СВЧ-устройствах.

Известен объемный резонатор с термокомпенсацией, содержащий корпус, на,котором установлен термокомпенсатор, выполненный в виде трубчатой гайки с подстроенным винтом из инва- 10 ра, упирающимся в крышку корпуса. При температурных деформациях корпуса и термокомпенсатора, выполненных из материалов с разными коэффициен1тами температурного расширения, подстроечный винт давит на крьппку кор" пуса с большей или меньшей силой, вызывая соответственно больший или меньший прогиб крышки корпуса, благодаря чему поддерживается постоянная 20 резонансная частота (1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность начальной настройки из-за ограниченной амплитуды перемещений подстроечного вин- 25 та, вследствие чего такая конструкция имеет и низкую точность температурной компенсации частоты.

Наиболее близким решением к изобретению является термокомпенсиро-Зр ванный объемный резонатор, содержащий корпус и термокомпенсирующий элемент в виде изогнутой ленты, выполненные из материалов с разными температурными коэффициентами линей- З5 ного расширения, и подстроечный штырь, введенный в корпус и сопряженный с серединой изогнутой ленты, .концы которой закреплены на выступах внешней поверхности корпуса. При 4р температурных деформациях подстроечный штырь перемещается внутри корпуса,, компенсируя изменения частоты . от температуры (2) .

Недостатком известного устройства 45 является его малая виброустойчивость, так как консольное крепление подстроеч" ного штыря к изогнутой ленте и свободное его перемещение внутри при вибра-. ционных нагрузках создают дополнительные, кроме температурных, колебания подстроечного штыря и, как след« сувие, уход частоты резонанса.

Другим недостатком является низкая шочность термокомпенсации, обус- 55 ловленная влиянием погрешностей изготовления и технологическим разбро сом значений температурных коэффициентов линейного расширения составных частей резонатора и термокомпенсирующего элемента.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости и повышение точности температурной компенсации частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в термокомпенсированном объемном резонаторе, содержащем корпус и термокомпенсирующий элемент в виде изогнутой ленты, выполненные из материалов с разными температурными моэффициентами линейного расширения, и подстроечный штырь, введенный в корпус и сопряженный с серединой изогнутой ленты, концы которой закреплены на выступах внешней поверхности корпуса, изогнутая лента обращена к корпусу выпуклой стороной, а подстроечный штырь соеди нен с корпусом через резьбовое отверстие, выполненное в корпусе, и снабжен гайкой для прижатия изогнутой ленты к корпусу.

Кроме того, в устройство введены регулировочные винты, которые свободно размещены в отверстиях, выполненных в изогнутой ленте, и ввернуты в резьбовые отверстия, выполненные в выступах внешней поверхности корпуса между точками закрепления концов изогнутой ленты и подстроечным штырем.

Причем в корпусе вокруг резьбового отверстия выполнена кольцевая канавка.

На чертеже изображен термокомпенсированный объемный резонатор, общий вид.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1„ выполненный из алюминиевого сплава, термокомпенсирующий элемент в виде изогнутой ленты 2 из низкоуглеродистой стали, обращенной выпуклой стороной к корпусу 1 и свободно насаженной через отверстие в ее середине на подстроечный штырь

3 из инвара. Для прижатия изогнутой ленты 2 к корпусу 1 введена гайка 4.

На выступах 5 внешней поверхности корпуса 1 изогнутая лента 2 закреплена установочными винтами 6, а регулировочные винты 7 свободно прОходят через отверстия 8 на ее концах.

Подстроечный штырь 3 ввернут. в резьбовое отверстие 9, выполненное в центре корпуса 1. Вокруг резьбовото

1!28312

ВИИИПИ Заказ 9074/40 Тираж 590 Подписное

Филиал ШШ "Патент", r.7arapop, ул.Проектная, 4.

3 отверстия 9 выполнена кольцевая канавка 10. Регулировочные винты 7 ввернуты в резьбовые отверстия 11, выполненные на выступах 5 внешней поверхности корпуса 1 между установоч- ными винтами б и подстроечным штырем 3. Термокомпенсированный объемный резонатор работает следующим образом.

С помощью подстроечного штыря 3, 1О регулируя глубину его погружения относительно корпуса 1, производят начальную настройку термокомпенсированного объемного резонатора при нормальной температуре на.расчетную резонансную частоту и затягивают гайку 4. Затем при граничных значениях температуры, изменяя затяжку,, регулировочных винтов 7, производят точную подстроку характеристики 20 термокомпенсатора.

На фиксированной частоте при повышении .температуры увеличиваются внутренние размеры корпуса 1, что приводит к уменьшению резонансной частоты.

Однако за счет разницы между величинами температурных коэффициентов линейного расширения материалов

° изогнутой ленты 2 и корпуса 1 относительное удлинение изогнутой ленты 2 на этой температуре будет меньше удлинения промежутка корпуса 1 между выступами 5 внешней поверхности корпуса 1. Поэтому изогнутая лента 2 натя35 нется между выступами 5 и прогнет вверх стенку корпуса 1 в месте закрепления подстроечного штыря 3. Расстояние между дном корпуса 1 и торцом

40 подстроечного штыря 3 увеличится и увеличится резонансная частота., Таким образом, происходит автоматическая компенсация ухода резонансной частоты от температуры.

Величина компенсирующего перемещения и подстроечного штыря 3 определяется из эпюры изменений длин составных частей и рассчитывается по формуле

bet) 4(cc-Р)

cog А(1 P T) где b — длина стенки корпуса 1 от резьбового,отверстия 9 до основания перпендикуляра, опущенного из точки закреп. ления изогнутой ленты 2 на стенку корпуса 1, — угол между изогнутой лентой 2 и стенкой корпуса 1 — изменение температуры — температурный коэффициент линейного расширения материала изогнутой ленты 2 ;

1— температурный коэффициент линейного расширения мате-риала корпуса.

При затяжке регулировочных винтов

7 изменяется положение точки закрепления изогнутой ленты 2 на выступе 5, что приводит к изменению параметрами

1 а следовательно, меняется зависимость величины и от изменения температуры Т. Наличие регулировочных винтов 7 позволяет производить точную подстройку характеристики термокомпенсатора.

Кольцевая канавка 10 в стенке корпуса 1 вокруг резьбового отверстия 9, в которое входит подстроечный штырь

3, повышает чувствительность термокомпенсатора к малым температурным деформациям за счет локального снижения жесткости стенки корпуса 1 и придания ей свойств мембраны, что также способствует повышению точности температурной компенсации резонатора в процессе его работы.

Использование предлагаемого термокомпенсированного объемного резонатора позволяет повысить его виброустойчивость по диапазону частот в 10 раз, по перегрузкам — в 4 раза за счет жесткого. соединения корпуса с изогнутой лентой 2 и подстроечным штырем 3, которое обеспечивается резьбовым соединением подстроечного штыря 3 и корпуса 1 и зажимной гайкой 4, а также повысить точность температурной компенсации частоты.