Термокомпенсированное резонансное устройство

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники. Технический результат - уменьшение изменения резонансной частоты. Устройство содержит корпус, в котором размещены диэлектрический резонатор, диэлектрическая подложка, термокомпенсирующий элемент в виде пластины из биметалла, расположенной параллельно диэлектрической подложке и закрепленной одним концом на корпусе, металлическую пластину с малым коэффициентом расширения, которая крепится на противоположной стороне корпуса и на одном уровне с пластиной из биметалла с возможностью перемещения обеих пластин параллельно диэлектрической подложке при величине зазора между пластинами 0,2...0,5 мм. 1 ил.

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в фильтрах и генераторах сверхвысоких частот.

Известен генератор [1] с диэлектрическим резонатором, в котором с целью повышения стабильности частоты колебаний, в основании корпуса выполнен паз по всему периметру подложки из диэлектрика, глубиной, равной 0,5...0,8 толщины основания, а экранирующая крышка выполнена из материала с температурным коэффициентом линейного расширения меньшим, чем у материала основания.

Выполнением паза достигается снижение деформации подложки при изменении температуры и тем самым повышение стабильности частоты.

Недостатком такой схемы является невозможность отслеживания изменения частоты за счет изменений параметров материала диэлектрического резонатора и импедансов активного элемента генератора, влияющих на стабильность частоты для разных экземпляров генераторов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является термокомпенсированное резонансное устройство [2].

Устройство состоит из диэлектрического резонатора и диэлектрической подложки, размещенных в корпусе. Термокомпенсирующий элемент в виде биметаллической пластины установлен над диэлектрическим резонатором параллельно диэлектрической подложке и закреплен одним концом на корпусе. При изменении температуры окружающей среды биметаллическая пластина приближается или удаляется от диэлектрического резонатора, компенсируя изменение его резонансной частоты.

Для компенсации температурных уходов частоты резонатора с любым разбросом параметров его материала проводится выбор марки биметалла, его толщины, длины, расстояния до диэлектрического резонатора.

Недостатком такого устройства является то, что при подборе длины пластины меняется резонансная частота из-за изменения площади перекрытия диэлектрического резонатора пластиной. Из экспериментальных данных следует, что изменение резонансной частоты устройства с диэлектрическим резонатором при изменении длины пластины до полного перекрытия резонатора может составлять 3 МГц и более в зависимости от расстояния до него.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение изменения резонансной частоты устройства при подборе длины биметаллической пластины.

Технический результат достигается тем, что в термокомпенсированное устройство, содержащее корпус, в котором размещены диэлектрический резонатор, диэлектрическая подложка, термокомпенсирующий элемент в виде пластины из биметалла, расположенной параллельно диэлектрической подложке и закрепленной одним концом на корпусе, введена металлическая пластина с малым коэффициентом линейного расширения, которая крепится на противоположной стороне корпуса и на одном уровне с биметаллической пластиной с возможностью перемещения обеих пластин параллельно диэлектрической подложке при величине зазора между пластинами 0,2...0,5 мм.

На чертеже представлена конструкция термокомпенсированного резонансного устройства. Устройство содержит корпус 1, диэлектрическую подложку 2, на которой размещен диэлектрический резонатор 3. На противоположных сторонах корпуса закреплены биметаллическая пластина 4 и металлическая пластина 5 с малым коэффициентом линейного расширения. Электронная связь диэлектрического резонатора со схемой устройства осуществляется с помощью полосковых проводников 6.

Устройство работает следующим образом. Металлическая пластина 5 изготавливается из инвара или суперинвара с коэффициентом линейного расширения ТКЛР≤1•10^-6 град^-1.

При выборе длины биметаллической пластины 4 для получения требуемой компенсации уходов резонансной частоты устройства при изменении температуры перемещается параллельно подложке и пластина 5. Из-за малой величины ТКЛР пластины 5 она не будет при изменении температуры приближаться к поверхности или удаляться от поверхности диэлектрического резонатора и тем самым влиять на процесс компенсации уходов резонансной частоты.

Величина зазора выбирается исходя из толщины пластин 4 и 5, которая как правило не более 2 мм. Ввиду малости зазора 0,2...0,5 мм перемещение обеих пластин практически не влияет на частоту устройства.

По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве изменение резонансной частоты при изменении длины пластины до полного перекрытия диэлектрического резонатора составляет менее 50 кГц (у прототипа - 3 МГц ).

Использованная литература 1. А.с. СССР 1429278, H 03 B 7/14.

2. А.с. СССР 1249633, Н 01 Р 7/10 (прототип).

Формула изобретения

Термокомпенсированное резонансное устройство, содержащее корпус, в котором размещены диэлектрический резонатор, диэлектрическая подложка, термокомпенсирующий элемент в виде пластины из биметалла, расположенной параллельно диэлектрической подложке и закрепленной одним концом на корпусе, отличающееся тем, что в него введена металлическая пластина с малым коэффициентом линейного расширения, которая крепится на противоположной стороне корпуса и на одном уровне с пластиной из биметалла с возможностью перемещения обеих пластин параллельно диэлектрической подложке при величине зазора между пластинами 0,2...0,5мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1