Термокомпенсированный объемный резонатор Советский патент 1984 года по МПК H01P7/06 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике свер высоких частот, и может быть исполь зовано в приемно-усилительных и передающих СВЧ-устройствах. Известен объемньй резонатор с термокомпенсацией, содержащий корпу на,котором установлен термокомпенса торг, выполненный в виде трубчатой гайки с подстроенным винтом из инва ра, упирающимся в крьшку корпуса. П температурных деформациях корпуса и термокомпенсатора, вьтолненных из материалов с разными коэффициен|тами температурного расширения, под строечный винт давит на крьшку корпуса с большей или меньшей силой, вызьшая соответственно больший или меньший прогиб крьпики корпуса, благ даря чему поддерживается постоянная резонансная частота lj . Недостатком этого устройства является низкая точность начальной настройки из-за ограниченной амплитуды перемещений подстроечного винта, вследствие чего такая конструкция имеет и низкзто точность температурной компенсации частоты. Наиболее близким решением к изобретению является термокомпенсир ванный объемный резонатор, содержащий корпус и термокомпенсирующий элемент в виде изогнутой ленты, выполненные из материалов с разными температурными коэффициентами линей кого расширения, и подстроечньй штьфь, введенный в корпус и сопряженный с серединой изогнутой ленты, .концы которой закреплены на выступа внешней поверхности корпуса. При температурных деформациях подстроеч ный штырь перемещается внутри корпуса,, компенсируя изменения частот от температуры 2 . Недостатком известного устройств является его малая виброустойчивост так как консольное крепление подстрое него штыря к изогнутой ленте и свободное его перемещение внутри при вибр ционных нагрузках создают дополнительные,крбме температурных, колебания подстроечного штыря и, как сл сувие, уход частоты резонанса. Другим недостатком является низкая точность термокомпенсации, обус- 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 изматериалов с разными температурными коэффициентами 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 подстроечньм штьфем, Причем в корпусе вокруг резьбового отверстия вьшолнена кольцевая канавка. На чертеже изображен термокомпенсированный объемный резонатор, общий вид. Предлагаемое устройство содержит корпус 1, вьтолненный 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 резьбового 3 отверстия 9 выполнена кольцевая канавка 10, Регулировочные винты 7 ввернуты в резьбовые отверстия 11, выполненные на выступах 5 внешней поверхности корпуса 1 между установо ными винтами 6 и подстроечным штырем 3. , Гермокомпенсированный объемный резонатор работает следующим образом С помощью подстроечного штыря 3, регулируя глубину его погружения .относительно корпуса 1, производят начальную настройку термокомпенсированного объемного резонатора при нормальной температуре на.расчетную резонанснуто частоту и затягивают гайку 4, Затем при граничных значениях температуры, изменяя затяжку регулировочных винтов 7, производят точную подстроку характеристики термокомпенсатора. На фикси1эованной частоте при повышении .температуры увеличиваются внутренние размеры корпуса 1, что приводит к уменьшению резонансной ч тоты. Однако за счет разницы между величинами температурных коэффициен тов линейного расширения материалов изогнутой ленты 2 и корпуса 1 отно.сительное удлинение изогнутой ленты |2 на этой температуре будет меньше удлинения промежутка корпуса 1 межд выступами 5 внешней поверхности кор са 1, Поэтому изогнутая лента 2 нат нется между выступами 5 и прогнет вверх стенку корпуса 1 в месте закр ления подстроёчнрго щтыря 3. Рассто ние между дном корпуса 1 и торцом подстроечного штыря 3 увеличится и увеличится резонансная частота. 1 Таким образом, происходит автоматическая компенсация ухода резонансно частоты от температуры. Величина компенсирующего перемещения h подстроечного штьфя 3 определяется из эпюры изменений дли составных частей и рассчитывается п формуле 124 bctg-Д(о6-р) COSAU+(T) где Ъ - ппина стенки корпуса 1 от , резьбового.отверстия 9 до основания перпендикуляра, опущенного из точки закрепления изогнутой ленты 2 на стенку корпуса 1j А - угол между изогнутой лентой 2 и стенкой корпуса 1J Т - изменение температуры; - температурньй коэффициент линейного расширения материала изогнутой ленты 2, р - температурный коэффициент линейного расширения материала корпуса. При затяжке регулировочных .винтов 7 изменяется положение точки закрепления изогнутой ленты 2 на выступе 5, что приводит к изменению параметраЬ а следовательно, меняется зависимость величины h 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 температурньш деформациям за счет локального снижения жесткости стенки корпуса 1 и цридания ей свойств мембраны, что также способствует повьшеник} 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 точ-нссть температ5фной компенсации частоты.

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 й- с л тем, что, с Целью повьшения точности температурной компенсации частоты при малых перепадах температур),, в корпусе во- круг резьбовогоотверстия выполнена кольцевая канавка. .