Патент на изобретение №2329573

(54) МЕМБРАНА СВЧ-ФИЛЬТРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к СВЧ-технике. СВЧ-фильтр включает отрезок волновода и мембрану, механически связанную с узлом, обеспечивающим температурную стабилизацию. Мембрана выполнена в виде пружинящего диска с выполненными на краях радиальными прорезями, идущими вдоль направления поверхностных токов, протекающих в резонаторе фильтра. Мембрана зажата по периметру между корпусом резонатора и упором, в котором размещен термокомпенсирующий винт, и является деформируемой стенкой резонатора. Технический результат – улучшение фиксации положения мембраны относительно корпуса фильтра и предотвращение смещения мембраны при изменениях температуры окружающей среды. 3 ил.

Изобретение относится к области СВЧ-техники, предназначенной для использования в различных радиотехнических устройствах, преимущественно в радиотехнических устройствах космических аппаратов.

Известны устройства температурной стабилизации электрических характеристик СВЧ-фильтров, осуществляющие деформацию одной или нескольких стенок резонаторов, составляющих фильтр. Зависимость деформации от температуры подобрана с возможностью компенсации изменения резонансной частоты при изменении температуры окружающей среды. Для изготовления деформируемых стенок устройств температурной стабилизации наиболее выгодно использовать пружинящие мембраны из материалов, хорошо сохраняющих пружинящие свойства в широком диапазоне рабочих температур. В качестве такого материала наиболее выгодно может быть использована бронза различных марок.

Из авторского свидетельства SU 169603 известна пружинящая мембрана, являющаяся одним из составных элементов волноводного СВЧ-фильтра. Пружинящая мембрана выполнена из бериллиевой бронзы и механически связана с узлом, обеспечивающим температурную стабилизацию (биметаллическим термокомпенсатором). СВЧ-фильтр, описанный в авторском свидетельстве SU 169603, выбран в качестве ближайшего аналога изобретения.

При использовании известного из авторского свидетельства SU 169603 СВЧ-фильтра, а также в подобных устройствах, в которых круглая бронзовая мембрана зажата по периметру между металлическим корпусом резонатора и упором, в котором установлен узел, обеспечивающий температурную стабилизацию, например составной термокомпенсирующий винт, было обнаружено, что при изменении температуры в некоторый момент происходит заметное изменение резонансной частоты резонатора. Подобное явление объясняется различием величин температурных коэффициентов линейного расширения металлов, из которых изготавливаются узлы температурной стабилизации, и бронзы. При изменении температуры в сборке возникают механические напряжения, которые, преодолевая силы, фиксирующие положение мембраны относительно корпуса резонатора и упора, приводят к смещению более слабо зафиксированной стороны мембраны. В результате изменяется резонансная частота резонатора, которую не удается скомпенсировать с помощью узла температурной стабилизации. Предложенное изобретение направлено на устранение этого недостатка.

Технический результат, ожидаемый от использования настоящего изобретения, заключается в улучшении фиксации положения мембраны относительно корпуса СВЧ-фильтра, а также в предотвращении смещений мембраны при изменениях температуры окружающей среды. Технический результат достигается тем, что предложена мембрана СВЧ-фильтра, механически связанная с узлом, обеспечивающим температурную стабилизацию. Мембрана выполнена в виде пружинящего диска с радиальными прорезями, выполненными на его краях.

Предложенное изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 – поперечное сечение СВЧ-фильтра;

Фиг.2 – фронтальный вид мембраны;

Фиг.3 – поперечное сечение мембраны.

Мембрана является одним из составных элементов СВЧ-фильтра. Мембрана 1 зажата по периметру между корпусом резонатора и упором, в котором размещен термокомпенсирующий винт 3. На краях мембраны 1 выполнены радиальные прорези 2, идущие вдоль направления поверхностных токов, протекающих в резонаторе фильтра.

При работе СВЧ-фильтра в результате выполнения в мембране 1 радиальных прорезей 2, идущих вдоль линий поверхностных токов резонатора, не произошло заметного уменьшения собственной добротности резонатора, а края мембраны 1, разделенные на практически независимые участки, оказались зафиксированными гораздо более надежно. При этом практически полностью удалось устранить заметное изменение резонансной частоты резонатора при изменении температуры окружающей среды из-за смещения мембраны 1. Кроме того, при работе фильтра в условиях открытого космоса радиальные прорези 2 в мембране 1 стали выполнять дополнительно роль отверстий для обеспечения выхода воздуха. То есть в результате использования предложенного в изобретении конструктивного решения удалось отказаться от использования круглого отверстия в мембране 1, которое использовалось для этой цели в мембранах без радиальных прорезей.

Таким образом, подтвержден ожидаемый от использования настоящего изобретения результат, заключающийся в улучшении фиксации положения мембраны относительно корпуса фильтра, а также в предотвращении смещений мембраны при изменениях температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Мембрана СВЧ-фильтра, механически связанная с узлом, обеспечивающим температурную стабилизацию, отличающаяся тем, что мембрана выполнена в виде пружинящего диска с выполненными на краях радиальными прорезями.

РИСУНКИ