Термостабильный резонатор

 

Изобретение относится к технике СВЧ и может использоваться в качестве опорного резонатора в системах стабилизации частоты СВЧ-генераторов. Обеспечивается повышение точности термокомпенсации и упрощение конструкции , Терностабильный резонатор содержит корпус 1, термокомпенсируюций элемент, выполненный в виде стержня 2, расположенного в стенке корпуса 1 параллельно его оси, и настроечный поршень (НП) 3, соединенный со стержнем 2, Стержень 2 установлен в полом цилиндре (ПЦ) 4 и соединен с ним штифтом 5, Стержень 2 выполнен из материала с малым температурным коэф. линейного расширения (ТКЛР), а ПЦ 4 - из материала с большим ТКЛР. При повышении окруткающей температуры увеличиваются размеры корпуса 1, что приводит к понижению резонансной частоты резонатора. Увеличивается длина ПЦ 4 и стержня 2. Однако, благодаря тому, что они имеют разные ТКЛР, они удлиняются по-разному, что приводит к втягиванию НП 3 внутрь корпуса 1, В результате резонансная частота резонатора повышается. Это компенсирующее изменение резонансной частоты тем больше, чем больше разность ТКЛР стержня 2 и ПЦ 4 и чем больше действующая длина ПЦ 4 и стержня 2, равная расстоянию от места соединения их штифтом 5 до места крепления ПЦ 4 к корпусу 1. Подстройка термостабильного резонатора осуществляется перестановкой штифта 5. 2 ил. (Л с

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„ l41528 (51)4 Н 01 Р 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДФРСТЗЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4107287/24-09 (22) 18.06 ° 86 (46) 07.08.88 ° Бюл. N 29 (71) Институт радиофизики и электроники AH УССР (72) В.А.Кабанов (53) 621.372 ° 413 (088.8) (56) Патент Великобритании Ф 2040592, кл, И 01 P 7/06 ° 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 536549 ° кл Н О! P 7/06 ° 1974. (54) ТЕРИОСТАБИЛЬНЫЙ РКЗОНАТОР (57) Изобретение относится к технике

СВЧ и может использоваться в качестве опорного резонатора в системах стабилизации частоты СВЧ-генераторов.

Обеспечивается повьапение точности тержокомпенсации и упрощение конструкции, Термостабильный резонатор содервит корпус 1 ° термокомпенсирующий элемент, выполненный в виде стержня 2 ° расположенного в стенке корпуса 1 параллельно его оси, и настроечный поршень (НП) 3 ° соединенный со стержнем 2. Стержень 2 установлен в полом цилиндре (ПЦ) 4 и соединен с ним штифтом 5. Стержень 2 выполнен иэ материала с малым температурным коэф. линейного расширения (ТКЛР), а

ПЦ 4 — иэ материала с большим TKIIP.

При повышении окружающей температуры увеличиваются размеры корпуса 1, что приводит к понижению резонансной частоты резонатора. Увеличивается длина

ПЦ 4 и стержня 2. Однако, благодаря тому, что они имеют разные ТКЛР, они удлиняются по-разному, что приводит к втягиванию НП 3 внутрь корпуса 1 °

В результате резонансная частота резонатора повышается. Это компенсирующее изменение резонансной частоты тем больше, чем больше разность ТКЛР стержня 2 и ПЦ 4 и чем больше действующая длина ПЦ 4 и стержня 2, равная расстоянию от места соединения их штифтом 5 до места крепления ПЦ

4 к корпусу 1. Подстройка термостабильного резонатора осуществляется перестановкой штифта 5. 2 ил.

1415286 (2) 3f где — "Э1 (г .ç )1g °

Изобретение относится к технике

СВЧ и может быть использовано в качестве опорного резонатора в системах стабилизации частоты СВЧ-re«ераторов.

Целью изобретения является повышение точности термокомпенсации и упрощение конструкции.

На фиг. 1 показана конструкция

1 термостабильного резонатора; на фиг.2 — конструкция термокомпенсирующего элемента.

Термостабильный резонатор содержит корпус 1, термокомпенсирующий элемент, выполненный в виде стержня 2 из материала с малым температурным коэффициентом линейного расширения, расположенного в стенке корпуса 1 параллельно его оси и соединенного одним концом с настроечным поршнем 3.

Стержень 2 установлен внутри полого цилиндра 4 из материала с большим температурным коэффициентом линейного расширения, один конец которого соединен с корпусом 1, а другой— с другим концом стержня 2 штифтом 5.

Количество термокомпенсирующих элементов может быть любым, в этом случае они равномерно распределены по периметру корпуса 1.

Термостабиль«ый резонатор работает следующим образом.

В случае повышения окружающей температуры вследствие теплового расширения увеличивается диаметр и длина 1 корпуса 1, выполненного из материала с температурным коэффициентом линейного расширения Ы<, а следовательно, резондусная частота по40нйжается. В то же время увеличивается длина полого цилиндра 4 и стержня 2, но, поскольку коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлен полый цилиндр 4, значительно больше чем у стержня 2, в результате настроечный поршень 3 втягивается внутрь корпуса 1 ° что ведет к повышению резонансной частоты f. Разностное расширение полого цили«дра 4 и стержня 2 при нагреве на 1 К передвигает настроечный пор-. шень 3 на длину

55 где О и oL - температурные коэффициенты линейного расширения материала полого цилиндра 4 и стержня 2 соответственно;

1г — действующая длина полого цилинпра 4 и стержня

2, равная расстоянию от места крепления полого цилиндра 4 к корпусу 1 до места установки штифта 5.

Это изменит резонансную частоту на величину

3f — (of. - oL )1 э

I — плотность настройки термостабильного резонатора настроечным поршнем 3.

Плотность настройки либо рассчитывается при известных параметрах термостабильного резонатора и виде колебаний, возбуждаемых в нем, либо определяется экспериментально. Выражение (2) показывает, что компенсирующее изменение частоты тем больше, чем больше разность о г и а полого цилиндра 4 и стержня 2 и чем больше длина 1, Это дает BosMoxHocTb при выбранных значениях о ги ah,, изменяя действующую длину 1 перестановкой штифта 5, осуществлять подстройку системы термокомпенсации. Общее изменение резонансной частоты резонатора с термокомпенсацией при нагреве на 1 К равно (f) = -оС, <-(Мг- пС )1г ° (3)

af

Ю

При полной компенсации это изменение должно быть равно нулю и поэтому (4,г з) 1 81 ° (4)

3 f

Это равенство, определяющее условия термокомпенсации, позволяет произвести расчет элементов термостабильного резонатора. Подстройка тер мостабильного резонатора осуществляется изменением действующей длины

1 перестановкой штифта 5. Отсутствие в предлагаемом устройстве подвижных соединений и связанных с ними люфтов позволяет повысить точность термокомпенсации эа счет увеличения жесткости конструкции. Возможность регулировки режима термокомпенсации значительно упрощает процесс настройз 14 ки и позволяет добиться более высокой точности термокомпенсации резонансной частоты.

15286 а ю шийся тем, что, с целью повышения точности термокомпенсации и упрощения конструкции, введен по5 лый цилиндр, один конец которого соединен с корпусом, а другой конец— с другим концом стержня, который размещен внутри полого цилиндра, при этом стержень и полый цилиндр выполнены нз материалов с раэличньпж температурными коэффициентами линейного расширения.

Формула изобретения

Термостабильный резонатор, содеряциций корпус и термокомпенсирующнй элемент в виде стержня,располо кенного в стенке корпуса параллельно его оси и соединенного одним концом с настроечнюм поршнем, о т л и ч а40

Составитель Н. Ткачева

Техред I.oëèéíûê Корректор М.Демчик

Редактор О.Головач

Заказ 3877/48

Тирам 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4