EP1603187A1 - Cavity resonator, use of the cavity resonator in a oscillation circuit - Google Patents

Abstract

A pot (21) has a first material with a first temperature expansion coefficient (TEC). A cover (22) has a second material with a second TEC greater than the first TEC. If the temperature rises, the pot expands and the cover distorts so that both cause enlargement in a cavity resonance volume (V). An independent claim is also included for an oscillator circuit integrated into a ceramic substrate like a low-temperature co-fired multilayered ceramic.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Hohlraumresonatoren und deren Verwendung speziell in Oszillatorschaltungen.The present invention relates to cavity resonators and their use especially in oscillator circuits.

Resonatoren sind wichtige Bauteile, die in verschiedensten Anwendungen zum Einsatz kommen. So benötigen zum Beispiel Mikrowellen-Systeme Resonatoren mit hoher Güte, die in Filtern und Schwingkreisen (Oszillatoren) eingesetzt werden. Man muss eine Auswahl treffen zwischen Hohlraumresonatoren und dielektrischen Resonatoren, wobei die Grösse, das Gewicht, die Kosten und andere Aspekte eine Rolle spielen können.Resonators are important components in many different types Applications are used. For example, microwave systems are needed High quality resonators used in filters and resonant circuits (Oscillators) are used. You have to make a choice between Cavity resonators and dielectric resonators, wherein the size, the Weight, costs and other aspects can play a role.

Hohlraumresonatoren in den verschiedenen bekannten Ausführungsformen unterliegen bei Temperaturänderung einer Veränderung der Resonanzfrequenz, was für die meisten Anwendungen unerwünscht ist. Eine Temperaturänderung kann sich durch eine Veränderung der Umgebungstemperatur, durch eine Temperaturänderung in einer integrierten Oszillatorschaltung oder durch Verluste ergeben, die in dem resonanten Hohlraum auftreten. Durch eine Temperaturänderung ergibt sich eine Veränderung der Dimensionen des Resonators, was zu der erwähnten Änderung der Resonanzfrequenz führt.Cavity resonators in the various known Embodiments are subject to change in temperature when changing the Resonant frequency, which is undesirable for most applications. A Temperature change may be due to a change in the Ambient temperature, due to a temperature change in an integrated Oscillator circuit or by losses in the resonant Cavity occur. A change in temperature results in a Change in the dimensions of the resonator, resulting in the mentioned change the resonance frequency leads.

Es gibt verschiedene Ansätze, um den Temperatureinfluss auf Resonatoren zu reduzieren. Es ist zum Beispiel möglich, die durch eine Temperaturänderung verursachte Resonanzfrequenzänderung durch das Einfügen eines dielektrischen Teils in den Hohlraum zu reduzieren, wobei das dielektrische Teil einen geeigneten Temperaturkoeffizienten der dielektrischen Permittivität aufweisen muss.There are different approaches to the influence of temperature To reduce resonators. It is possible, for example, by a Temperature change caused resonance frequency change by the Insertion of a dielectric part in the cavity to reduce, the Dielectric part of a suitable temperature coefficient of the dielectric Must have permittivity.

Eine andere Möglichkeit ist es einen Hohlraum aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten aufzubauen. Diese Möglichkeit ist hinlänglich bekannt und wird eingesetzt für sogenannte "coaxial re-entrant cavity" Resonatoren. Ein Beispiel eines solchen Resonators ist zum Beispiel in dem Japanischen Patent JP 52075154, das am 23.6.1977 publiziert wurde, beschrieben. Fig. 1A und 1B zeigen einen Resonator 10 gemäss diesem Japanischen Patent in stark vereinfachter Darstellung. Wie aus den Fig. 1A und 1B zu erkennen ist, gibt es einen Stab 12, der co-axial in einen Hohlraum 11 des Resonators 10 eindringt. In Fig. 1A ist ein Zustand mit niedriger Temperatur T gezeigt. Wird die Temperatur auf T' erhöht, so dehnt sich der Hohlraum 11 aus, wie in Fig. 1B durch Pfeile entlang des Umfangs angedeutet. Der Stab 12 wird bei einer Temperaturerhöhung länger. Werden die Materialien des Hohlraums 11 und des Stabes 12 so gewählt, dass der Stab 12 eine kleinere Ausdehnung erfährt, so wird die sogenannte kapazitive Lücke (Bereich 13) zwischen dem unteren Stabende und der unteren Wand des Hohlraums 11 grösser. Diese Änderung der kapazitiven Lücke (Verringerung der kapazitiven Belastung des Resonators bei Temperaturerhöhung) im Bereich 13 führt dazu, dass die Resonanzfrequenz des Resonators 10 in einem gewissen Temperaturbereich relativ konstant bleibt. Ein Nachteil eines solchen re-entrant cavity Resonators 10 ist der relativ schlechte Gütefaktor Q. Besonders bei hohen Frequenzen über 10GHz verschlechtert sich der Gütefaktor Q wegen der hohen Feldkonzentration in der kapazitiven Lücke und ihrer unmittelbaren Umgebung zusehends. Another possibility is a cavity of different Materials with different coefficients of thermal expansion build. This possibility is well known and is used for so-called "coaxial re-entrant cavity" resonators. An example of such Resonator is described, for example, in Japanese Patent JP 52075154, which issued on 23.6.1977 was published described. Figs. 1A and 1B show a resonator 10 according to this Japanese patent in a much simplified representation. As As can be seen from Figs. 1A and 1B, there is a rod 12 which is co-axial in penetrates a cavity 11 of the resonator 10. In Fig. 1A is a state with low temperature T shown. When the temperature is raised to T ', it expands the cavity 11, as in Fig. 1B by arrows along the circumference indicated. The rod 12 becomes longer at a temperature increase. Will the Materials of the cavity 11 and the rod 12 are chosen so that the rod 12th a smaller extent undergoes, so is the so-called capacitive gap (Area 13) between the lower end of the bar and the lower wall of the Cavity 11 larger. This change in the capacitive gap (reduction of capacitive load of the resonator with temperature increase) in the range 13 causes the resonant frequency of the resonator 10 in a certain Temperature range remains relatively constant. A disadvantage of such re-entrant cavity resonator 10 is the relatively poor quality factor Q. Especially at high Frequencies above 10GHz deteriorate the quality factor Q because of the high Field concentration in the capacitive gap and its immediate environment visibly.

Es gibt andere Resonatoren, die mit Mitteln zum Kompensieren des Temperatureinflusses ausgestattet sind. Diese Art der Resonatoren werden auch als "clamped cavity" Resonatoren bezeichnet. Ein Beispiel eines solchen Resonators ist dem US-Patent US 2,528,387 zu entnehmen. Der Hohlraum des Resonators wird gemäss diesem Ansatz so gestaltet, dass die geometrischen Änderungen, die sich durch eine Temperaturänderung normalerweise ergeben würden lokal beschränkt oder sogar unterdrückt werden. Dies kann durch eine geeignete Wahl von Materialien und Massnahmen geschehen, die dafür sorgen, dass das Volumen des Resonators konstant gehalten wird indem eine Vergrösserung des Querschnitts durch eine Reduzierung der Länge kompensiert wird. Weitere ähnliche Beispiele sind den US Patentschriften US 4,706,053 und US 6,529,104 zu entnehmen, die auch jeweils Mittel und Wege vorschlagen, um das Volumen eines Resonators bei einer Temperaturerhöhung näherungsweise konstant zu halten.There are other resonators provided with means for compensating the Temperature influence are equipped. This type of resonators will be too referred to as "clamped cavity" resonators. An example of such Resonators can be found in US Patent US 2,528,387. The cavity of the Resonator is designed according to this approach, that the geometric Changes that usually result from a temperature change would be locally restricted or even suppressed. This can be done by a appropriate choice of materials and measures that make that the volume of the resonator is kept constant by a Enlargement of the cross section compensated by a reduction of the length becomes. Further similar examples are US Pat. Nos. 4,706,053 and US Pat US 6,529,104, which also each suggest ways and means to the volume of a resonator at a temperature increase approximately to keep constant.

Andere Resonatoren wiederum sind aus Invar® oder ähnlichen Materialien gefertigt, die einen geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten haben. Invar ist jedoch teuer und schwer zu bearbeiten.Other resonators, in turn, are Invar® or similar Made of materials that have a low coefficient of thermal expansion to have. Invar is expensive and difficult to work with.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, einen Resonator zu schaffen, der eine Änderung der Resonanzfrequenz bei Temperaturänderung verhindert oder reduziert. Ausserdem geht es gemäss Erfindung darum einen Resonator zu schaffen, der kostengünstig ist.Starting from the above-mentioned prior art The task of creating a resonator, the change of the Resonant frequency with temperature change prevented or reduced. Moreover, it is according to the invention to provide a resonator, the is inexpensive.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, verschiedene Verwendungsmöglichkeiten für einen solchen neuartigen Resonator mit Temperaturkompensation und entsprechende Oszillatorschaltungen bereit zu stellen.It is another object of the invention to provide various ones Uses for such a novel resonator with Temperature compensation and corresponding oscillator circuits ready to put.

Gemäss Erfindung wird ein Hohlraumresonator bereit gestellt, dessen Volumen sich bei einer Temperaturerhöhung vergrössert, respektive bei einer Temperaturabsenkung verkleinert, ohne dass dabei die Resonanzfrequenz eine stärkere Änderung erfährt. Um dies zu erreichen, umfasst der Hohlraumresonator einen Topf und mindestens eine Abdeckung, die aus Materialien mit unterschiedlichem Temperaturausdehnungskoeffizienten gefertigt sind, wobei die mindestens eine Abdeckung einen grösseren Temperaturausdehnungskoeffizienten hat als der Topf. Obwohl beide Teile des Hohlraumresonators, nämlich der Topf und die Abdeckung bei einer Temperaturerhöhung zu einer Vergrösserung des Hohlraumvolumens beitragen, kann die Resonanzfrequenz bei geeigneter Wahl der Hohlleitermode im wesentlichen konstant gehalten werden, da sich die Abdeckung durch geeignete Formgebung nach aussen wölbt und sich dadurch eine feldarme Zone im Bereich der Abdeckung bildet.According to the invention, a cavity resonator is provided, whose volume increases with a temperature increase, respectively at a temperature reduction decreases without causing the resonance frequency undergoes a stronger change. To achieve this, the Cavity resonator a pot and at least one cover made of Made materials with different coefficients of thermal expansion are, wherein the at least one cover a larger Temperature expansion coefficient has as the pot. Although both parts of the Cavity resonator, namely the pot and the cover at a Increase in temperature contribute to an increase in the void volume, can the resonant frequency with a suitable choice of the waveguide mode in be kept constant as the cover by suitable Forming outwards bulges and thereby a field poor zone in the area the cover forms.

Um die eingangs genannte Aufgabenstellung zu erfüllen, wird ein Hohlraumresonator mit den Merkmalen gemäss Anspruch 1, die Verwendung eines Hohlraumresonators mit den Merkmalen gemäss Anspruch 16 und eine Oszillatorschaltung mit den Merkmalen gemäss Anspruch 17 bereitgestellt.To fulfill the task mentioned above, a Cavity resonator with the features according to claim 1, the use a cavity resonator with the features according to claim 16 and a Oscillator circuit provided with the features according to claim 17.

Weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen des Hohlraumresonators sind den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 15 zu entnehmen und weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen der Oszillatorschaltung sind den abhängigen Patentansprüchen 18 bis 19 zu entnehmen.Further embodiments of the invention Cavity resonator are the dependent claims 2 to 15 and further inventive embodiments of the Oscillator circuit are the dependent claims 18 to 19 remove.

Die Erfindung ist im Folgenden, anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele, ausführlich beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A, 1B

eine schematische Schnittdarstellung eines konventionellen re-entrant cavity Resonators, wobei Fig. 1A den Zustand bei einer Temperatur T und Fig. 1B bei einer höheren Temperatur T' darstellt;

Fig. 2

eine schematische Ansicht eines Hohlraumresonators in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3A, 3B

eine schematische Darstellung der Intensitätsverteilung der elektrischen Feldstärke in einem Hohlraumresonator gemäss Erfindung, wobei Fig. 3A den Zustand bei einer Temperatur T und Fig. 3B bei einer höheren Temperatur T' darstellt;

Fig. 4A, 4B

eine schematische Schnittdarstellung eines konventionellen Hohlraumresonators, wobei Fig. 4A den Zustand bei einer Temperatur T und Fig. 4B bei einer höheren Temperatur T' darstellt;

Fig. 4C, 4D

eine schematische Schnittdarstellung eines Hohlraumresonators gemäss Erfindung, wobei Fig. 4C den Zustand bei einer Temperatur T und Fig. 4D bei einer höheren Temperatur T' darstellt;

Fig. 5

eine schematische Schnittdarstellung einer Schaltung mit einem Hohlraumresonator in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6

ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Schaltung mit einem Hohlraumresonator in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7

eine schematische Schnittdarstellung eines Hohlraumresonators in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

The invention is described in detail below, based on exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:

Fig. 1A, 1B

a schematic sectional view of a conventional re-entrant cavity resonator, wherein Figure 1A shows the state at a temperature T and Figure 1B at a higher temperature T ';

Fig. 2

a schematic view of a cavity resonator in a first embodiment of the invention;

Fig. 3A, 3B

a schematic representation of the intensity distribution of the electric field strength in a cavity resonator according to the invention, wherein Figure 3A shows the state at a temperature T and Figure 3B at a higher temperature T ';

Fig. 4A, 4B

a schematic sectional view of a conventional cavity resonator, wherein Fig. 4A illustrates the state at a temperature T and Fig. 4B at a higher temperature T ';

4C, 4D

a schematic sectional view of a cavity resonator according to the invention, wherein Fig. 4C shows the state at a temperature T and Fig. 4D at a higher temperature T ';

Fig. 5

a schematic sectional view of a circuit with a cavity resonator in a further embodiment of the invention;

Fig. 6

a schematic block diagram of another circuit with a cavity resonator in a further embodiment of the invention;

Fig. 7

a schematic sectional view of a cavity resonator in a further embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung:Detailed description:

Im Folgenden werden Begriffe erläutert und definiert, die in der Beschreibung und den Patentansprüchen mehrfach auftauchen.The following explains and defines terms used in the Description and the claims appear several times.

Es handelt sich bei dem Hohlraumresonator um ein Bauteil, das in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich, zum Beispiel im Mikrowellenbereich, schwingt. Wie der Begriff "Hohlraumresonator" aussagt, weist ein solcher Resonator einen Hohlraum auf, dessen Wände einen Körper bilden, der den Hohlraum in Wesentlichen umschliesst. Dieser Körper wird hierin unabhängig von seiner eigentlichen Form als Topf bezeichnet. Typischerweise hat ein solcher Hohlraum zum Beispiel die Form eines Zylinders, eines Prismas oder einer Kugel und die Wände sind aus Metall oder mit einer Metallschicht versehen, wobei das Metall oder die Metallschicht eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Besonders geeignet sind Kupfer, eine Kupferlegierung (zum Beispiel CuW), Gold oder Silber, oder ein supraleitendes Material, um einige Beispiele zu nennen.It is in the cavity resonator to a component that in a predetermined wavelength range, for example in the microwave range, swings. As the term "cavity resonator" says, such a Resonator on a cavity whose walls form a body that the Cavity substantially encloses. This body is independent of its actual form called a pot. Typically, such has one Cavity, for example, the shape of a cylinder, a prism or a sphere and the walls are made of metal or with a metal layer, the Metal or metal layer has a very high electrical conductivity. Particularly suitable are copper, a copper alloy (for example CuW), gold or silver, or a superconducting material, to give a few examples.

Anders als bei den bisher bekannten Ansätzen, wird gemäss Erfindung ein Hohlraumresonator bereit gestellt, dessen Volumen sich bei einer Temperaturerhöhung vergrössert, respektive bei einer Temperaturabsenkung verkleinert, ohne dass dabei die Resonanzfrequenz eine stärkere Änderung erfährt. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele beschrieben und es wird die Wirkungsweise anhand der Ausführungsbeispiele erläutert.Unlike in the previously known approaches, according to Invention provided a cavity resonator whose volume is at a Increase in temperature increases, respectively at a temperature reduction reduced, without causing the resonance frequency a stronger change experiences. In the following, embodiments will be described and it will be the Mode of action explained with reference to the embodiments.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Gezeigt ist eine schematische Ansicht eines Hohlraumresonators 20. Der Hohlraumresonator 20 weist einen zylinderförmigen Topf 21 mit einem Boden 21.1 und eine Abdeckung 22 auf, die zusammen ein Hohlraum-Resonanzvolumen V umschliessen. Der Hohlraumresonator 20 zeichnet sich dadurch aus, dass der Topf 21 ein erstes (metallisches) Material umfasst, das einen ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten α1 hat. Die Abdeckung 22 hingegen umfasst ein zweites (metallisches) Material, das einen zweiten Temperaturausdehnungskoeffizienten α2 hat. Gemäss Erfindung ist der zweite Temperaturausdehnungskoeffizient α2 grösser ist als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient α1, d.h. α2 > α1. Das führt dazu, dass sich bei einer Temperaturerhöhung eine Ausdehnung des Topfes 21 und eine Verformung der Abdeckung 22 ergibt, die zusammen eine Vergrösserung des Hohlraum-Resonanzvolumens V bewirken, wenn die Abdeckung 22 nach aussen gewölbt ist (die Aussenwölbung wird sich unter den beschriebenen Bedingungen bei Temperaturerhöhung verstärken).A first embodiment of the invention is shown in FIG. Shown is a schematic view of a cavity resonator 20. The Cavity resonator 20 has a cylindrical pot 21 with a bottom 21.1 and a cover 22, which together form a cavity resonance volume V enclose. The cavity resonator 20 is characterized in that the Pot 21 comprises a first (metallic) material, the first Temperature expansion coefficient α1 has. The cover 22, however, includes a second (metallic) material that has a second Temperature expansion coefficient α2 has. According to the invention, the second is Temperature expansion coefficient α2 is greater than the first Coefficient of thermal expansion α1, i. α2> α1. That leads to that at a temperature increase, an expansion of the pot 21 and a Deformation of the cover 22 results, which together an enlargement of the Cavity resonance volume V cause when the cover 22 to the outside is curved (the bulge is under the conditions described increase with temperature increase).

Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Topf 21 eine zylindrische Form mit einem Radius R und einer (Resonator-)Höhe H. Als Abdeckung 22 dient ein kuppelförmiges Element, das eine Höhe ΔH und eine Länge P hat. Der Topf 21 und die Abdeckung 22 sind rotationssymmetrisch um die Achse 23 angeordnet. Die Rotationssymmetrie ist von Vorteil für den Herstellprozess (Drehen), ist aber nicht wesentlich für die prinzipielle Funktionsweise der erfindungsgemässen Kompensation.In the illustrated embodiment, the pot 21 has a cylindrical Form with a radius R and a (resonator) height H. As a cover 22 is used a dome-shaped member having a height ΔH and a length P. The pot 21 and the cover 22 are rotationally symmetrical about the axis 23rd arranged. The rotational symmetry is advantageous for the manufacturing process (Turning), but is not essential to the basic operation of the inventive compensation.

Die Resonanzfrequenz f_R, _TM010 des TM₀₁₀ Modes in einem Hohlraumresonator mit rein zylindrischem Hohlraum hängt nicht von der Höhe H des Topfes ab und ist durch folgende Gleichung gegeben: f R,TM 010 = 0.38274· c R , The resonance frequency f _R , _{TM010 of} the TM ₀₁₀ mode in a cavity resonator with a purely cylindrical cavity does not depend on the height H of the pot and is given by the following equation: f R, TM 010 = 0.38274 · c R .

wobei c die Lichtgeschwindigkeit und R der Radius des Topfes ist. Für den hier vorliegenden Fall (0 < ΔH<< H) ist die Feldverteilung ähnlich jener des TM010 Mode. Die oben stehende Formel gilt dabei näherungsweise, so dass sie als gute erste Abschätzung im Design-Prozess verwendet werden kann. Die Tatsache, dass die Resonanzfrequenz unabhängig von H ist, gilt ebenfalls nur für ΔH = 0, anderenfalls ist eine geringfügige Abhängigkeit (Effekt höherer Ordnung) der Resonanzfrequenz von der Höhe H vorhanden. Für diesen TM₀₁₀ -ähnlichen Mode, falls der Topf 21 aus einem Metall mit einem Temperaturausdehnungskoeffizienten α1 gefertigt wäre, ist der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz -α1. Gemäss Erfindung wird nun eine Abdeckung 22 vorgesehen, deren Temperaturausdehnungskoeffizient α2 grösser ist als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient α1 des Topfes 21. Das führt dazu, dass die Abdeckung sich bei einer Temperaturerhöhung nach aussen wölbt. Falls die Abdeckung 22 zum Beispiel kuppelförmig ist, wie in Fig. 2 gezeigt, so wird die "Kuppel" spitzer und es ergibt sich eine Gesamtvolumen des Hohlraums V' das grösser ist als das ursprüngliche Volumen V (wobei sich sowohl das Volumen des Topfes als auch jenes der Kuppel vergrössern).where c is the speed of light and R is the radius of the pot. For the present case (0 <ΔH << H), the field distribution is similar to that of the TM010 mode. The above formula is approximate, so it can be used as a good first estimate in the design process. The fact that the resonance frequency is independent of H is also valid only for ΔH = 0, otherwise there is a slight dependence (higher order effect) of the resonance frequency on the height H. For this TM _010- like mode, if the pot 21 were made of a metal having a thermal expansion coefficient α1, the temperature coefficient of the resonance frequency is -α1. According to the invention, a cover 22 is now provided, the temperature expansion coefficient α2 is greater than the first coefficient of thermal expansion α1 of the pot 21. This causes the cover bulges outward at a temperature increase. For example, if the cover 22 is dome-shaped, as shown in FIG. 2, the "dome" becomes sharper and results in a total volume of the cavity V 'greater than the original volume V (with both the volume of the pot as also enlarge that of the dome).

Zusätzlich zur Vergrösserung des Volumens von V zu V', ergibt sich aber auch eine Änderung der geometrischen Verhältnisse im Bereich der Abdeckung 22. Der Einfluss der Volumen- und Geometrieänderung auf die elektrischen Eigenschaften des Resonators 20 wird im Folgenden anhand der Figuren 3A und 3B erläutert. In Fig. 3A ist die Verteilung der Intensität der elektrischen Feldstärke E bei einer ersten Temperatur T gezeigt. Die Abdeckung 22 hat, wie in Fig. 2 eine Länge P und eine Höhe ΔH. Wird die Temperatur von T auf T' erhöht, so ergibt sich die in Fig. 3B angedeutete Situation, wo sich die Abdeckung 22 etwas nach oben hin gewölbt hat. Die Länge P wird zur Länge P' und der Neigungswinkel β wird zu ß' mit P < P', ΔH < ΔH' und β < β'. In Näherung nimmt dabei P mit dem Materialausdehnungskoeffizienten α2 zu, während ΔH aufgrund der Hebelwirkung viel stärker zunimmt. In der Abbildung 3B ist zu erkennen, dass sich die elektrische Feldstärke im Bereich der weiter nach aussen gewölbten Abdeckung 22 reduziert. Es entsteht im gezeigten Beispiel im Bereich der Deckelspitze eine feldarme Zone 24, da die Feldverteilung entlang der Abdeckung 22 nach aussen wandert. Diese Reduktion der elektrischen Feldstärke entspricht einer Reduktion der kapazitiven Last des Resonators 20, was wiederum eine Erhöhung der Resonanzfrequenz f_R zur Folge hat. In dem in den Figuren 3A und 3B gezeigten Beispiel beträgt das Verhältnis P/R = 1.01 und das Verhältnis in Fig. 3B P'/R' = 1.02. Bereits derart kleine geometrische Veränderungen im Bereich der Abdeckung reichen aus, um den Einfluss der Temperatur auf die Resonanzfrequenz zu reduzieren, oder bei Bedarf (Überkompensation) sogar umzukehren.In addition to increasing the volume from V to V ', there is also a change in the geometric conditions in the region of the cover 22. The influence of the change in volume and geometry on the electrical properties of the resonator 20 will be explained below with reference to FIGS. 3A and 3B , FIG. 3A shows the distribution of the intensity of the electric field strength E at a first temperature T. The cover 22 has, as in FIG. 2, a length P and a height ΔH. If the temperature is increased from T to T ', then the situation indicated in FIG. 3B arises where the cover 22 has curved somewhat upwards. The length P becomes the length P 'and the inclination angle β becomes β' with P <P ', ΔH <ΔH' and β <β '. As an approximation, P increases with the material expansion coefficient α2, while ΔH increases much more due to the leverage. It can be seen in FIG. 3B that the electric field strength in the area of the further outwardly curved cover 22 is reduced. In the example shown, a field-poor zone 24 is formed in the region of the lid tip, since the field distribution travels outward along the cover 22. This reduction of the electric field strength corresponds to a reduction of the capacitive load of the resonator 20, which in turn results in an increase of the resonance frequency f _R. In the example shown in Figs. 3A and 3B, the ratio P / R = 1.01 and the ratio in Fig. 3B is P '/ R' = 1.02. Already such small geometric changes in the area of the cover are sufficient to reduce the influence of temperature on the resonance frequency, or even reverse if necessary (overcompensation).

Um diesen Effekt der lokalen Feldstärkenreduktion ausnutzen zu können, muss, wie bereits beschrieben, der Temperaturausdehnungskoeffizient α2 der Abdeckung 22 grösser sein als der Temperaturausdehnungskoeffizient α1 des Topfes 21. Das führt dazu, dass beim Erhöhen der Temperatur von T auf T' der Radius R des Topfes 21 grösser wird und die kuppelförmige Abdeckung 22 sich weiter nach aussen wölbt. Durch die Vergrösserung des Radius R ergibt sich eine Abnahme der Resonanzfrequenz f_R und durch die stärker gewölbte Abdeckung ergibt sich eine Zunahme der Resonanzfrequenz f_R.In order to be able to exploit this effect of the local field strength reduction, as already described, the temperature expansion coefficient α2 of the cover 22 must be greater than the temperature expansion coefficient α1 of the pot 21. As a result, when increasing the temperature from T to T ', the radius R of the Pot 21 is larger and the dome-shaped cover 22 bulges further outwards. Increasing the radius R results in a decrease in the resonance frequency f _R, and the more curved cover results in an increase in the resonance frequency f _R.

Es bildet sich gemäss Erfindung durch die Verformung der Abdeckung bei Temperaturzunahme in den verschiedenen Ausführungsformen ein zusätzliches Volumen, das dazu beiträgt, dass sich das Gesamtvolumen des Hohlraums vergrössert. Entgegen der Erwartung des Durchschnittsfachmanns führt diese Vergrösserung des Volumens aber nicht zu einer Verringerung der Resonanzfrequenz, da sich, wie beschrieben, eine geometrische Veränderungen im Bereich der Abdeckung einstellt und sich dort eine feldarme Zone ausbildet. It forms according to the invention by the deformation of Cover for temperature increase in the various embodiments an additional volume that contributes to the total volume of the Cavity enlarged. Contrary to the expectation of the average expert However, this increase in volume does not lead to a reduction of the volume Resonance frequency, since, as described, a geometric changes adjusts in the area of the cover and there forms a field poor zone.

Das Prinzip der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 4A - 4D beschrieben, wobei es sich bei den Figuren und der folgenden Beschreibung um eine stark vereinfachte Darstellung des wirklichen Sachverhalts handelt. Bei dieser vereinfachten Darstellung wird davon ausgegangen, dass ein Hohlraumresonator als eine Kombination einer Kapazität C und einer Induktivität L angesehen werden kann, wie man der folgenden Gleichung entnehmen kann, wobei f_R die Resonanzfrequenz ist: f R = 12π L·C . The principle of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4A-4D, the figures and the following description being a greatly simplified representation of the actual facts. In this simplified illustration, it is assumed that a cavity resonator can be considered as a combination of a capacitance C and an inductance L, as can be seen from the following equation, where f _{R is} the resonant frequency: f R = 1 2π L · C ,

In Fig. 4A ist ein konventioneller Hohlraumresonator 30 mit einem Topf 31 gezeigt, der in alle Richtungen geschlossen ist. Dieser Hohlraumresonator 30 hat bei der Temperatur T ein Volumen V, eine Kapazität C und eine Induktivität L. Wird nun die Temperatur von T auf T' erhöht, so ergibt sich der in Fig. 4B gezeigte Zustand. Würde sich nur die Höhe H des Resonatortopfes 31 ändern, so bliebe die Resonanzfrequenz f_R aufgrund der Eigenschaften der TM010-Mode konstant, d.h. f_R = f'_R, denn hierbei verkleinert sich die Kapazität, d.h., C'<C und die Induktivität vergrössert sich, d.h., L'>L. Bei der Temperaturerhöhung vergrössert sich aber auch der Radius R des Topfes 31, was sowohl zu einer Vergrösserung der Induktivität führt, d.h. L' > L als auch zu einer Vergrösserung der Kapazität, d.h., C'>C. Das Volumen V hat sich durch die Veränderung der Höhe H und des Radius R auf V' vergrössert, die Kapazität C' hat sich verändert, d.h. C' ≠ C, und die Induktivität hat sich vergrössert, d.h. L' > L, wie bereits erwähnt. Da das Produkt aus Induktivität undKapazität im Fall einer Höhenänderung konstant bleibt, sich jedoch im Fall einer Vergrösserung des Radius R vergrössert (L'C'>LC), ergibt sich eine unerwünschte Verringerung der Resonanzfrequenz f_R. Eine Temperaturkompensation kann auf diesem Wege nicht erreicht werden.In Fig. 4A, a conventional cavity resonator 30 is shown with a pot 31 which is closed in all directions. This cavity resonator 30 has a volume V, a capacitance C and an inductance L at the temperature T. When the temperature is increased from T to T ', the state shown in FIG. 4B results. If only the height H of the resonator pot 31 changed, the resonant frequency f _R would remain constant due to the properties of the TM010 mode, ie f _R = f ' _R , since in this case the capacitance, ie, C'<C and the inductance decreases increases, ie, L '> L. However, as the temperature increases, the radius R of the pot 31 also increases, which leads both to an increase in the inductance, ie, L '> L and to an increase in the capacitance, ie, C'> C. The volume V has increased by changing the height H and the radius R to V ', the capacitance C' has changed, ie C '≠ C, and the inductance has increased, ie L'> L, as already mentioned , Since the product of inductance and capacitance remains constant in the case of a change in height, but increases in the case of an increase in the radius R (L'C '> LC), there is an undesirable reduction in the resonant frequency f _R. Temperature compensation can not be achieved in this way.

In den Figuren 4C und 4D ist nun das Verhalten eines erfindungsgemässen Resonators 40 gezeigt. Der Resonator 40 hat eine Abdeckung 42 mit einem kegelförmigen Bereich, der sich in den gezeigten Abbildungen nach unten wölbt. Dieser Hohlraumresonator 40 hat bei der Temperatur T ein Volumen V₁, eine Kapazität C₁ und eine Induktivität L₁. Die Induktivität L₁ ist ungefähr gleich gross wie die Induktivität L in Fig. 4A, da das Hinzufügen einer gewölbten Abdeckung keine wesentliche H-Feldänderung und damit keine wesentliche Induktivitätsänderung hervorruft. Die Kapazität C₁ ist jedoch kleiner als die Kapazität C, da sich das E-Feld durch die spitze Ausführung der Abdeckung 42 verringert.The behavior of a resonator 40 according to the invention is now shown in FIGS. 4C and 4D. The resonator 40 has a cover 42 with a conical portion that curves downwardly in the illustrations shown. This cavity resonator 40 has at the temperature T a volume V ₁ , a capacitance C ₁ and an inductance L ₁ . The inductance L ₁ is approximately the same size as the inductance L in FIG. 4A, since the addition of a domed cover does not cause any significant H field change and thus no significant inductance change. However, the capacitance C ₁ is smaller than the capacitance C because the E-field is reduced by the pointed configuration of the cover 42.

Wird nun die Temperatur von T auf T' erhöht, so ergibt sich der in Fig. 4D gezeigte Zustand, wobei die Dimensionsänderungen des Resonators 40 bewusst übertrieben dargestellt worden sind. Das Volumen V₁ hat sich auf V₁' vergrössert, die Kapazität C₁' ist kleiner geworden, d.h. C₁' < C₁, und die Induktivität hat sich vergrössert, d.h. L₁' > L₁. Es gilt auch, dass L₁' ungefähr so gross ist wie L' beim Resonator 30 (siehe Fig. 4B). Dadurch, dass sich die Kapazität verkleinert und die Induktivität vergrössert, kann die Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz nach Wunsch beeinflusst werden. Wichtig ist, dass die temperaturbedingten Änderungen von L und C getrennt voneinander durch die Konstruktion des Resonators 30 beeinflusst werden können.If the temperature is increased from T to T ', then the state shown in FIG. 4D results, with the dimensional changes of the resonator 40 deliberately exaggerated. The volume V ₁ has increased to V ₁ ', the capacitance C ₁ ' has become smaller, ie C ₁ '<C ₁ , and the inductance has increased, ie L ₁ '> L ₁ . It is also true that L ₁ 'is approximately as large as L' in the resonator 30 (see FIG. 4B). The fact that the capacity decreases and increases the inductance, the temperature dependence of the resonant frequency can be influenced as desired. Importantly, the temperature changes of L and C can be separately affected by the design of the resonator 30.

Ein erfindungsgemässer Hohlraumresonator kann wie folgt dimensioniert werden. In einem ersten Schritt kann die Materialwahl getroffen und eine Resonanzfrequenz f_R vorgegeben werden. Der Topf kann zum Beispiel CuW und die Abdeckung CuBe umfassen. Dann werden die Dimensionen des Topfes (H und R), sowie die Abmessungen der Abdeckung (P und ΔH) festgelegt.
Nun kann mit einem kommerziell erhältlichen Simulationsprogramm, welches das vorliegende Eigenwertproblem für die Maxwellschen Differentialgleichungen für die gegebene Geometrie löst, die Resonanzfrequenz f_R berechnet werden. Dabei lässt sich die Rotationssymmetrie der geometrischen Anordnung ausnutzen, was es erlaubt, genaue Simulationsergebnisse in kurzer Zeit zu erhalten. Stimmt der berechnete Wert der Resonanzfrequenz f_R nicht mit der Vorgabe überein, so können die Ausgangsgrössen (z.B. H, R und ΔH) modifiziert werden, um die Berechnung dann zu wiederholen. In einem nachfolgenden Schritt kann der Einfluss einer Temperaturveränderung (Erhöhung oder Reduktion der Temperatur) auf die Form des Topfes und der Abdeckung ermittelt werden. Das geschieht mittels kommerziell erhältlicher Simulationsprogramme für diese mechanische Problemstellung oder aber auf experimentellem Wege. Ausserdem können die mechanischen Spannungen in dem Topf und/oder der Abdeckung berechnet/simuliert werden. Falls die mechanischen Spannungen zu gross sein sollten, können die Ausgangsgrössen (z.B. H, Rund ΔH) erneut modifiziert werden, um die Berechnung dann zu wiederholen. Nun kann die Abhängigkeit der Resonanzfrequenz f_R von der Temperatur berechnet/simuliert werden. Bei dieser Berechnung können Vorgaben für die mechanischen Toleranzen einfliessen. Falls die Abhängigkeit der Resonanzfrequenz f_R von der Temperatur in einem vorgegebenen Bereich liegt, können die Berechnungen beendet werden, ansonsten können die Ausgangsgrössen (z.B. H, R und ΔH) erneut modifiziert werden, um die Berechnung dann zu wiederholen.A cavity resonator according to the invention can be dimensioned as follows. In a first step, the choice of material can be made and a resonance frequency f _{R can be} specified. The pot may, for example, comprise CuW and the cover CuBe. Then the dimensions of the pot (H and R) and the dimensions of the cover (P and ΔH) are determined.
Now, with a commercially available simulation program that solves the eigenvalue problem for the Maxwell differential equations for the given geometry, the resonance frequency f _R can be calculated. In this case, the rotational symmetry of the geometric arrangement can be exploited, which makes it possible to obtain accurate simulation results in a short time. If the calculated value of the resonance frequency f _R does not agree with the specification, then the output variables (eg H, R and ΔH) can be modified in order to then repeat the calculation. In a subsequent step, the influence of a temperature change (increase or decrease of the temperature) on the shape of the pot and the cover can be determined. This is done by means of commercially available simulation programs for this mechanical problem or experimentally. In addition, the mechanical stresses in the pot and / or the cover can be calculated / simulated. If the mechanical stresses should be too high, the output quantities (eg H, round ΔH) can be modified again to repeat the calculation. Now the dependence of the resonance frequency f _R on the temperature can be calculated / simulated. In this calculation, specifications for the mechanical tolerances can be incorporated. If the dependence of the resonance frequency f _R on the temperature is within a predetermined range, the calculations may be terminated, otherwise the outputs (eg H, R and ΔH) may be modified again to then repeat the calculation.

Bei geeigneter Wahl der Geometrie und der Materialien des Topfes und der Abdeckung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ergibt sich zumindest in einem vorgegebenen Temperaturbereich (z.B. Arbeitstemperatur ±50K) eine Reduktion der Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz f_R oder eine komplette Kompensation oder gar eine Umkehr der Temperaturabhängigkeit (Überkompensation).With a suitable choice of the geometry and the materials of the pot and the cover of the various embodiments of the invention results in a reduction of the temperature dependence of the resonant frequency f _R or a complete compensation or even a reversal of the temperature dependence at least in a predetermined temperature range (eg working temperature ± 50K) ( overcompensation).

Die Erfindung ist besonders zum Einsatz in Schaltungen geeignet, die zum Verarbeiten von Hochleistungssignalen für die Breitbandkommunikation ausgelegt sind.The invention is particularly suitable for use in circuits, for processing high-performance signals for broadband communication are designed.

Ein erfindungsgemässer Resonator kann Bestandteil einer Filterschaltung sein, die einen Oszillator mit dem Resonator im Rückkopplungszweig umfasst. Durch diese Art der Anordnung wird nur eine Frequenz durchgelassen.A resonator according to the invention can form part of a Filter circuit, which is an oscillator with the resonator in Includes feedback path. This type of arrangement will only one Frequency let through.

Die Schaltung kann gemäss Erfindung auf einem keramischen Substrat, zum Beispiel einem mehrlagigen LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) Substrat, aufgebaut sein. Ein solches Substrat kann auf einer Grundplatte sitzen, die wiederum den erfindungsgemässen Resonator trägt. Vorzugsweise haben das keramische Substrat und die Grundplatte einen kompatiblen (d.h., nur geringfügig unterschiedlichen) Temperaturausdehnungskoeffizienten, um einen stabilen Verbund bilden zu können.The circuit can according to the invention on a ceramic Substrate, for example a multilayer LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) substrate, be constructed. Such a substrate can on a Base plate sit, which in turn carries the inventive resonator. Preferably, the ceramic substrate and the base plate have a compatible (i.e., only slightly different) Thermal expansion coefficients to form a stable composite can.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform einer Schaltung 50, bei der der Topf 51 des Resonators in einer Grundplatte 53 der Schaltung ausgebildet ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Grundplatte 53 ist mit einem Substrat 54 verbunden und kann als Wärmesenke dienen, z.B. als Wärmesenke für elektronische Bauteile, welche auf der entgegengesetzten Seite des Substrats 54 montiert sind. In das Substrate 54 und/oder auf dem Substrat 54 sind Elemente der Schaltung 50 integriert (diese Elemente sind nicht gezeigt). Der Topf 51 ist im gezeigten Beispiel zylinderförmig. Im Bereich des Topfbodens ist eine leitende Fläche 57 vorgesehen, die in Fig. 5 als dicke metallische Schicht angedeutet ist. Am gegenüberliegenden Ende des Topfes 51 ist eine Abdeckung 52 vorgesehen. Diese Abdeckung 52 umfasst einen äusseren ringförmigen Bereich 52.1, der im Wesentlichen parallel zu leitenden Fläche 57 verläuft. Im Bereich um die Zylinderachse 58 herum ist die Abdeckung 52.2 kegelförmig nach unten gewölbt. Es sind jeweils ein Koppelloch 55 zum Einkoppeln einer elektromagnetischen Welle und ein Koppelloch 56 zum Auskoppeln der Welle vorgesehen. Alternativ könnte diese Ein- und Auskopplung auch durch ein- und dasselbe Koppelloch erfolgen. Typischerweise sind auf dem Substrat 54 Streifenleiter angeordnet, um die Welle zur Einkoppelstelle 55 zu führen und auf der anderen Seite 56 wieder aufzunehmen und weiterzuleiten. Die Streifenleiter sind in Fig. 5 nicht dargestellt.Preferred is an embodiment of a circuit 50, wherein the Pot 51 of the resonator is formed in a base plate 53 of the circuit, as shown in Fig. 5. The base plate 53 is connected to a substrate 54 and may serve as a heat sink, e.g. as a heat sink for electronic Components mounted on the opposite side of the substrate 54 are. In the substrate 54 and / or on the substrate 54 are elements of Circuit 50 integrated (these elements are not shown). The pot 51 is in shown example cylindrical. In the area of the pot bottom is a conductive Surface 57 is provided, which is indicated in Fig. 5 as a thick metallic layer. At the opposite end of the pot 51, a cover 52 is provided. This cover 52 includes an outer annular portion 52 Substantially parallel to conductive surface 57 extends. In the area around the Cylinder axis 58 around the cover 52.2 is curved conically downward. There are each a coupling hole 55 for coupling an electromagnetic Shaft and a coupling hole 56 provided for coupling the shaft. alternative This coupling and decoupling could also be done through one and the same coupling hole respectively. Typically, strip conductors are arranged on the substrate 54 to to guide the shaft to Einkoppelstelle 55 and on the other side 56 again to record and forward. The strip conductors are not shown in FIG. 5 shown.

Vorzugsweise wird in einer erfindungsgemässen Schaltung das erste Material so gewählt ist, dass der Temperaturausdehnungskoeffizient α1 der Grundplatte zu dem Temperaturausdehnungskoeffizienten a3 des Substrates passt.Preferably, in a circuit according to the invention, the first Material is chosen so that the coefficient of thermal expansion α1 the Base plate to the thermal expansion coefficient a3 of the substrate fits.

Eine weitere Schaltung 60 gemäss Erfindung, ist in Fig. 6 in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Es handelt sich um eine Oszillatorschaltung 60 mit einem erfindungsgemässen Resonator 80, der einen Topf 61 und eine Abdeckung 62 aufweist. Es sind eine Einkoppelstelle 66 und eine Auskoppelstelle 65 im Boden des Topfes 61 vorgesehen. Das ausgekoppelte Signal wird in eine Leitung eingekoppelt, die zu einem Verstärker (Low Noise Amplifier) 63 führt, wo das Signal verstärkt wird. In der gezeigten Ausführungsform ist ein optionales Dämpfungsglied 64 mit zwei PIN-Dioden vorgesehen, das die Leistung durch "clipping" begrenzt. Es kann ein Phasenstellglied 67 vorgesehen sein, um die Phasenlage statisch einstellen zu können. Auch das Phasenstellglied 67 ist optional. Ausgangsseitig ist ein weiterer Verstärker 68 vorgesehen, um ausreichend grosse Ausgangssignalleistung zu erzeugen. Dieser zweite Verstärker 68 ist üblicherweise auf eine gute Abführung der Verlustwärme angewiesen, was durch die vorliegende Struktur (mit massiver, gut wärmeleitender Bodenplatte 53, Fig. 5) gewährleistet werden kann. Auf der Ausgangsseite vom Verstärker 68 liegt der Ausgang (OUT) der Oszillatorschaltung. An diesem Ausgang wird der Schaltung 60 Leistung entnommen. Ein geringer Teil der Leistung wird über die Einkoppelstelle 66 in den Resonator 80 geführt. Der Resonator 80 liegt somit im Rückkopplungspfad der Schaltung 60.Another circuit 60 according to the invention is in Fig. 6 in shape a block diagram shown. It is an oscillator circuit 60 with a resonator 80 according to the invention, which has a pot 61 and a Cover 62 has. There are a Einkoppelstelle 66 and a decoupling point 65 provided in the bottom of the pot 61. The decoupled signal is in a Line coupled, which leads to a amplifier (Low Noise Amplifier) 63, where the signal is amplified. In the embodiment shown is an optional Attenuator 64 is provided with two PIN diodes, which power through Limited "clipping". It may be provided a phase actuator 67 to the To be able to adjust the phase position statically. Also, the phase actuator 67 is optional. On the output side, a further amplifier 68 is provided to produce sufficiently large output signal power. This second one Amplifier 68 is usually a good dissipation of heat loss instructed what by the present structure (with massive, good heat-conducting bottom plate 53, Fig. 5) can be ensured. On the Output side of the amplifier 68 is the output (OUT) of Oscillator circuit. At this output, the circuit 60 will power taken. A small part of the power is supplied via the coupling point 66 in FIG guided the resonator 80. The resonator 80 is thus in the feedback path the circuit 60.

Um Temperaturverschiebungen der Oszillationsfrequenz der Oszillatorschaltung 60 auszugleichen, die durch Bauteile der Schaltung 60 verursacht werden können, kann die Temperaturkompensation des Resonators 80 so ausgelegt sein, dass der Resonator 80 an sich eine Unter- oder Überkompensation zeigt.To temperature shifts of the oscillation frequency of the Oscillator circuit 60 to compensate by components of the circuit 60th can be caused, the temperature compensation of the resonator 80 be designed so that the resonator 80 per se a lower or Overcompensation shows.

In der bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 6 gezeigt ist, umfasst die Schaltung 60 ein elektrisches Bauteil 64, um die Leistung zu begrenzen. Damit kann ein stabiler Schwingungszustand erreicht werden. Leistung kann aus der Schaltung 60 an einer geeigneten Stelle (mit OUT bezeichnet) ausgekoppelt werden, wobei das Auskoppeln kapazitiv, induktiv oder direkt erfolgen kann. Wichtig ist, dass die Gesamtverstärkung in der Schaltung 60 ausreicht und die Phasenlage stimmt, damit die Oszillation einsetzt und die Schaltung 60 stabil schwingt. In the preferred embodiment shown in FIG. 6, Circuit 60 includes an electrical component 64 to increase power limit. Thus, a stable vibration state can be achieved. Power can be taken out of the circuit 60 at a suitable location (with OUT be coupled), wherein the decoupling capacitive, inductive or can be done directly. It is important that the overall gain in the circuit 60 is sufficient and the phase is correct, so that the oscillation sets in and the Circuit 60 vibrates stable.

Eine weitere Ausführungsform eines Hohlraumresonators 70, gemäss Erfindung, ist in Fig. 7 gezeigt. Der Resonator 70 weist einen zylinderförmigen Topf 71 und eine Abdeckung 72 auf, die so ausgelegt sind, dass die erfindungsgemässe Temperaturkompensation zum Einsatz kommt. Die Wände 71.1 des Topfes 71, die Grundplatte 74 (zum Beispiel in Form einer einseitig metallisierten Keramikplatte) und die Abdeckung 72 umschliessen zusammen ein Hohlraum-Resonanzvolumen. Der Topf 71 umfasst ein erstes (metallisches oder metallisiertes) Material, das einen ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten α1 hat, der vorzugsweise im Bereich zwischen 4 ppm/K und 10 ppm/K liegt. Die Abdeckung 72 umfasst ein zweites (metallisches oder metallisiertes) Material, das einen zweiten Temperaturausdehnungskoeffizienten α2 hat, der vorzugsweise im Bereich zwischen 10 ppm/K und 20 ppm/K liegt. Damit ist der zweite Temperaturausdehnungskoeffizient α2 grösser ist als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient α1. Bei einer Temperaturerhöhung ergibt sich eine Ausdehnung des Topfes 71, wie durch die nach aussen weisenden Pfeile 76 angedeutet und eine Verformung der Abdeckung 72, wie durch die Pfeile 75 und 77 angedeutet. Zusammengenommen bewirken diese Ausdehnungen/Verformungen eine Vergrösserung des Hohlraum-Resonanzvolumens, wobei die Resonanzfrequenz in einem vorgegebenen (Toleranz-)Bereich bleibt.Another embodiment of a cavity resonator 70, according to the invention is shown in Fig. 7. The resonator 70 has a cylindrical pot 71 and a cover 72, which are designed so that the inventive temperature compensation is used. The Walls 71.1 of the pot 71, the base plate 74 (for example in the form of a one-sided metallised ceramic plate) and enclose the cover 72 together a cavity resonance volume. The pot 71 includes a first (metallic or metallised) material containing a first Temperature expansion coefficient α1, which is preferably in the range between 4 ppm / K and 10 ppm / K. The cover 72 includes a second one (metallic or metallized) material, a second Temperature expansion coefficient α2, which is preferably in the range between 10 ppm / K and 20 ppm / K. This is the second one Temperature expansion coefficient α2 is greater than the first Temperature expansion coefficient α1. At a temperature increase results an extension of the pot 71, as by the outward-pointing arrows 76th indicated and a deformation of the cover 72, as indicated by the arrows 75 and 77 indicated. Together, these cause Expansions / deformations an enlargement of the cavity resonance volume, wherein the resonant frequency in a given (Tolerance) range remains.

Im Folgenden sind weitere beispielhafte Angaben zu dem Resonator 70 gemacht. Der Radius R des Topfes 71 liegt typischerweise zwischen 2.5 mm und 10 mm. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Radius 4 mm. Die Höhe H beträgt typischerweise zwischen 2 mm und 20 mm. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamthöhe ca. 4 mm (Gesamthöhe = H + ΔH). Die Abdeckung 72 kann einen umlaufenden Kragen 72.1 aufweisen, um die Abdeckung 72 mit der Wand 71.1 des Topfes 71 verbinden zu können. Zu diesem Zweck kann der Topf 71 im oberen Bereich einen grösseren Radius aufweisen als im unteren Bereich. Dadurch ergibt sich eine umlaufende Stufe 71.2 auf die die Abdeckung 72 aufgesetzt werden kann. Die Abdeckung 72 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Verdickung 72.2 im Zentrum auf. Im Bereich der Verdickung 72.2 ist eine durchgehende Bohrung vorgesehen, die axial verläuft. Durch diese Bohrung hindurch kann ein dielektrischer Stab 73 in den Hohlraum des Resonators 70 eingeführt werden. Mit diesem Stab 73, der optional ist, kann die Resonanzfrequenz in gewissen Grenzen justiert werden, da der Stab 73 je nach Lage im Hohlraum die effektive Permittivität ändert.Below are further exemplary information about the resonator 70 made. The radius R of the pot 71 is typically between 2.5 mm and 10 mm. In the illustrated embodiment, the radius is 4 mm. The Height H is typically between 2mm and 20mm. Im shown Embodiment, the total height is about 4 mm (total height = H + ΔH). The cover 72 may have a circumferential collar 72.1 to the Can connect cover 72 with the wall 71.1 of the pot 71. To this Purpose, the pot 71 in the upper region have a larger radius than in the area below. This results in a circumferential stage 71.2 on the Cover 72 can be placed. The cover 72 has in the shown Embodiment, a thickening 72.2 in the center. Around Thickening 72.2 is provided a through bore which extends axially. Through this bore, a dielectric rod 73 in the cavity of the resonator 70 are introduced. With this rod 73, which is optional, can the resonance frequency can be adjusted within certain limits, since the rod 73 each after location in the cavity changes the effective permittivity.

Der Resonator-Topf kann gemäss Erfindung gebohrt, gefräst, gedreht, gegossen, tiefgezogen oder anders gefertigt werden. Vorzugsweise werden die Innenwände des Topfes nachbearbeitet, um eine Oberfläche mit geringer Oberflächenrauhigkeit zu erzeugen. Besonders als Nachbearbeitung geeignet ist das Rollieren, Schleifen, Polieren, Beschichten.The resonator pot can be drilled, milled, turned, cast, deep-drawn or otherwise made. Preferably The inner walls of the pot are reworked to a surface with to produce low surface roughness. Especially as post-processing suitable is the rolling, grinding, polishing, coating.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform bei der die Wände des Topfes eine geringe Rauhigkeit aufweisen und vorzugsweise mit Gold und/oder Silber beschichtet sind.Particularly advantageous is an embodiment in which the walls of the pot have a low roughness and preferably with gold and / or silver are coated.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird durch spezielle Massnahmen sicher gestellt, dass die Abdeckung und der Topf leitend miteinander verbunden sind. Diese elektrische Verbindung kann auf dem gesamten Umfang der Abdeckung oder aber auf einem wesentlichen Teil dieses Umfanges vorliegen. Vorzugsweise wird die Abdeckung mit dem Topf durch eine Löt- oder Schweissverbindung elektrisch und mechanisch verbunden.In a particularly advantageous embodiment is by Special measures ensured that the cover and the pot conductive connected to each other. This electrical connection can be on the entire scope of coverage or on a substantial part of this Scope available. Preferably, the cover with the pot by a Soldering or welding connection electrically and mechanically connected.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass 1a: anstelle eines Topfes mit nur einer Abdeckung ein Topf (zum Beispiel aus einer prismatischen oder runden Röhre gefertigt) verwendet wird, der auf beiden Seiten Abdeckungen aufweist. In diesem Fall können beide Abdeckungen mit dem beschriebenen Funktionsprinzip zur Kompensation beitragen.Another embodiment is characterized in that 1a: instead of a pot with only one cover a pot (for example, from a prismatic or round tube manufactured), which is used on both Has side covers. In this case, both covers with Contribute to the described principle of operation for compensation.

Es wird als ein Vorteil der Erfindung angesehen, dass bei Verwendung der TM₀₁₀-Mode die Höhe H des Topfes frei gewählt werden kann. Es muss hier nicht wie bei Hohlleiter-Resonatoren die Bedingung erfüllt sein, dass die Höhe des Resonators der halben Wellenlänge entspricht. Man gewinnt durch die Erfindung einen zusätzlichen Freiheitsgrad beim Festlegen der Dimensionen des Resonators. Die (Resonator-) Höhe H kann so gewählt werden, dass sich ein grosser Gütefaktor Q ergibt. Gemäss Erfindung kann zum Beispiel ein Gütefaktor von 2500 erreicht werden (bei f_R~30 GHz und Gold-Metallisierung an der Oberfläche von Topf und Abdeckung).It is considered as an advantage of the invention that when using the TM ₀₁₀ mode, the height H of the pot can be chosen freely. It is not necessary here, as with waveguide resonators, to satisfy the condition that the height of the resonator corresponds to half the wavelength. The invention achieves an additional degree of freedom in determining the dimensions of the resonator. The (resonator) height H can be chosen such that a large quality factor Q results. According to the invention, for example, a figure of merit of 2500 can be achieved (at f _R ~ 30 GHz and gold metallization on the surface of pot and cover).

Vorzugsweise ist die erfindungsgemässe Abdeckung kuppel-, dom- oder kegel-artig geformt und bildet - aus Richtung des Topfes betrachtet - eine Kavität. Es sind aber auch andere Formen denkbar.Preferably, the cover according to the invention is dome-shaped, domed or cone-shaped and forms - viewed from the direction of the pot - one Cavity. But there are also other forms conceivable.

Die vorliegende Erfindung wird als eine echte Alternative zu den Resonatoren angesehen, die eingangs als "clamped cavity" Resonatoren bezeichnet wurden. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine echte Verbesserung des re-entrant Ansatzes, der im Zusammenhang mit den Figuren 1A und 1B beschrieben wurde. Ein Vorteil gegenüber den re-entrant Resonatoren ist die wesentlich höhere Güte. Als ein Vorteile gegenüber "clamped cavity" Resonatoren wie auch gegenüber re-entrant Resonatoren wird angesehen, dass mehr Freiheitsgrade in der Auswahl von Materialien und Form zur Verfügung stehen und dass eine einfachere Montage möglich ist. Ausserdem ist eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Fertigungstoleranzen vorhanden.The present invention is considered a true alternative to the Resonators are initially considered as "clamped cavity" resonators were designated. The present invention is a true one Improvement of the re-entrant approach, in connection with the figures 1A and 1B has been described. An advantage over the re-entrant resonators is the much higher quality. As an advantage over "clamped cavity" Resonators as well as over re-entrant resonators is considered to be more degrees of freedom in the choice of materials and shape available stand and that a simpler installation is possible. There is also one lower sensitivity to manufacturing tolerances available.

Je nach Ausführungsform der Erfindung lässt sich ein Resonator realisieren, der eine Abhängigkeit der Resonanzfrequenz von der Temperatur hat, die im Bereich zwischen -10 ppm/K und +10 ppm/K liegt. Die Abhängigkeit der Resonanzfrequenz f_R kann in einem vorgegebenen Rahmen je nach Anwendung festgelegt werden und durch entsprechende Auslegung des Resonators kann dieser Rahmen gemäss Vorgabe eingehalten werden.Depending on the embodiment of the invention, it is possible to realize a resonator which has a dependence of the resonance frequency on the temperature, which lies in the range between -10 ppm / K and +10 ppm / K. The dependence of the resonant frequency f _R can be determined in a given frame depending on the application and by appropriate design of the resonator, this framework can be complied with as specified.

Der durch die vorliegende Erfindung erreichbare Kompensationseffekt wird durch die Wahl der Materialien und durch die Geometrie quantitativ bestimmt. Vorzugsweise wird für den Topf ein Material verwendet, das einen Ausdehnungskoeffizienten α1 zwischen 4 ppm/K und 10 ppm/K aufweist (zum Beispiel eine Kupfer-Wolfram Legierung, CuW, mit α1 = 6.1 ppm/K). Die Abdeckung dagegen umfasst ein Material, das vorzugsweise einen Ausdehnungskoeffizienten α2 zwischen 10 ppm/K und 20 ppm/K aufweist (zum Beispiel eine andere Kupferlegierung wie Kupfer-Berillium, CuBe, mit α2 = 17.0 ppm/K). Besonders vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen der zweite Temperaturausdehnungskoeffizient α2 zwischen 1.1 und 5 mal grösser ist als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient α1.The achievable by the present invention Compensation effect is determined by the choice of materials and by the Geometry determined quantitatively. Preferably, for the pot is a material used, which has a coefficient of expansion α1 between 4 ppm / K and 10 ppm / K (for example, a copper-tungsten alloy, CuW, with α1 = 6.1 ppm / K). The cover, on the other hand, comprises a material, preferably has an expansion coefficient α2 between 10 ppm / K and 20 ppm / K (For example, another copper alloy such as copper beryllium, CuBe, with α2 = 17.0 ppm / K). Particularly advantageous embodiments are those in which the second coefficient of thermal expansion α2 is between 1.1 and 5 times greater as the first temperature expansion coefficient α1.

Die erfindungsgemässen Resonatoren haben den Vorteil, dass ihr Gütefaktor Q nicht durch die Temperaturkompensationsmassnahmen beeinträchtig wird, wie das zum Beispiel bei den "re-entrant Resonatoren" der Fall ist.The resonators according to the invention have the advantage that their Quality factor Q not due to the temperature compensation measures is impaired, as for example in the "re-entrant resonators" of Case is.

Die Erfindung erlaubt es Resonatoren bereit zu stellen, die einen hohen Gütefaktor Q und niedrige Verluste aufweisen. Derartige Resonatoren sind besonders gut für Oszillatorschaltungen mit niedrigem Rauschen (low-noise) geeignet. In (aus mehreren Resonatoren zusammengesetzten) Filterschaltungen erlauben hochgütige Resonatoren die Realisierung von steilflankigen, d.h., besonders frequenzselektiven, Filtern und / oder von Filtern mit besonders niedriger Einfügedämpfung im Durchlass-Frequenzbereich.The invention allows to provide resonators, the one high quality factor Q and have low losses. Such resonators are especially good for low-noise oscillator circuits suitable. In (composed of several resonators) filter circuits High-quality resonators allow the realization of steep-edged, i.e. especially frequency-selective, filters and / or filters with particular low insertion loss in the pass-frequency range.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass dasselbe Wirkprinzip auch auf andere Resonanzmoden TE_m0m in einem rechteckförmigen Hohlraum oder TM_0n0 (mit m, n > 0 und ganzzahlig) in einem kreisförmigen Hohlraum angewandt werden kann. Viele dieser Resonanzmoden führen zu mechanisch aufwändigeren (z.B. rechteckigen anstelle kreisrunden) und toleranzempfindlicheren Strukturen. Der Vorteil liegt aber, wie beschrieben, in der Erreichbarkeit höherer Güten (niedrigerer Verluste).It is a further advantage of the invention that the same operating principle can also be applied to other resonance _modes TE _m0m in a rectangular cavity or TM _0n0 (with m, n> 0 and integer) in a circular cavity. Many of these resonance modes lead to mechanically more complex (eg rectangular instead of circular) and more sensitive to tolerances structures. However, the advantage lies, as described, in the accessibility of higher grades (lower losses).

Claims (19)

Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) mit Temperaturkompensation, der einen Topf (21; 41; 51; 61; 71) und eine Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) umfasst, die zusammen ein Hohlraum-Resonanzvolumen (V) umschliessen, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (21; 41; 51; 61; 71) ein erstes Material umfasst, das einen ersten Temperaturausdehnungskoeffizienten (α1) hat, die Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) ein zweites Material umfasst, das einen zweiten Temperaturausdehnungskoeffizienten (α2) hat, wobei der zweite Temperaturausdehnungskoeffizient (α2) grösser ist als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient (α1) und sich bei einer Temperaturerhöhung eine Ausdehnung des Topfes (21; 41; 51; 61; 71) und eine Verformung der Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) ergibt, die zusammen eine Vergrösserung des Hohlraum-Resonanzvolumens (V) bewirken.A temperature compensator cavity resonator (20; 40; 80; 70) comprising a pot (21; 41; 51; 61; 71) and a cover (22; 42; 52.1, 52,2; 62; 72) which together form a cavity Resonant volume (V) enclose, characterized in that the pot (21; 41; 51; 61; 71) comprises a first material having a first coefficient of thermal expansion (α1), the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) comprises a second material having a second coefficient of thermal expansion (α2), wherein the second coefficient of thermal expansion (α2) is greater than the first coefficient of thermal expansion (α1) and an expansion of the cup (21; 41; 51; 61; 71) and deformation of the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62, 72), which together cause an enlargement of the cavity resonance volume (V). Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) in Betrieb eine Resonanzfrequenz (f_R) aufweist und die Vergrösserung des Hohlraum-Resonanzvolumens (V) bei einer Temperaturerhöhung so erfolgt, dass die Resonanzfrequenz (f_R) in einem vorgegebenen Rahmen stabil bleibt, oder dass die Resonanzfrequenz (f_R) einen vorgegebenen Temperaturkoeffizienten aufweist, der ungleich Null ist.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, characterized in that the cavity resonator (20; 40; 80; 70) has a resonant frequency (f _R ) in operation and the magnification of the cavity resonance volume (V) at a resonant frequency (f _R ) Temperature increase takes place such that the resonance frequency (f _R ) remains stable in a predetermined frame, or that the resonance frequency (f _R ) has a predetermined temperature coefficient, which is not equal to zero. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz (f_R) mindestens eines Resonanz-Modes stabil bleibt.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 2, characterized in that the resonance frequency (f _R ) of at least one resonance mode remains stable. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch die Verformung der Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) eine lokale Reduktion einer elektrischen Feldstärke (

) in dem Hohlraum-Resonanzvolumen ergibt. A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1 or 2, characterized in that the deformation of the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) results in a local reduction of an electric field strength (

) in the cavity resonance volume. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch die Verformung der Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) eine Reduktion einer kapazitiven Last des Hohlraumresonators (20; 40; 80; 70) ergibt.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1 or 2, characterized in that the deformation of the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) results in a reduction of a capacitive load of the cavity resonator (20; ; 80; 70). Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich einerseits die Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) durch die Verformung der Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) aufwölbt und sich dadurch eine Erhöhung der Resonanzfrequenz (f_R) ergibt und sich andererseits der Durchmesser des Topfes (21; 41; 51; 61; 71) durch die Ausdehnung des Topfes (21; 41; 51; 61; 71) vergrössert und sich dadurch eine Reduzierung der Resonanzfrequenz (f_R) ergibt, wobei sich die Erhöhung der Resonanzfrequenz (f_R) und die Reduzierung der Resonanzfrequenz (f_R) im Wesentlichen ausgleichen, um so in einem Temperaturbereich zu gewährleisten, dass die Resonanzfrequenz (f_R) im wesentlichen stabil bleibt.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 2, characterized in that on the one hand the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) is deformed by the deformation of the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62 72) and thereby increasing the resonance frequency (f _R ) and on the other hand the diameter of the pot (21; 41; 51; 61; 71) is defined by the extent of the pot (21; 41; 51; 61; 71) increases and thereby results in a reduction of the resonance frequency (f _R ), wherein the increase of the resonance frequency (f _R ) and the reduction of the resonance frequency (f _R ) substantially equalize so as to ensure in a temperature range that the resonance frequency (f _R ) remains substantially stable. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) kuppel- oder kegel-artig geformt ist und aus Richtung des Topfes (21; 41; 51; 61; 71) betrachtet eine Kavität bildet.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) is dome-shaped or cone-shaped and from the direction of the pot (21; 41; 51; 61; 71) forms a cavity. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) handelt, der zur Integration in eine metallische Grundplatte eines keramischen Substrates (54; 74), vorzugsweise die Grundplatte einer LTCC-Mehrschicht-Keramik, geeignet ist.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is a cavity resonator (20; 40; 80; 70) suitable for integration into a metallic base plate of a ceramic substrate (54; 74), preferably the base plate of an LTCC multilayer ceramic. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material so gewählt ist, dass der erste Temperaturausdehnungskoeffizienten (α1) der Grundplatte zu dem Temperaturausdehnungskoeffizienten (a3) des Substrates (54; 74) passt.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 8, characterized in that the first material is selected such that the first thermal expansion coefficient (α1) of the base plate matches the coefficient of thermal expansion (a3) of the substrate (54; 74). Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) einen Gütefaktor (Q) hat, der im wesentlichen durch die Resonatorhöhe (H) des Topfes (21; 41; 51; 61; 71) bestimmt ist.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the cavity resonator (20; 40; 80; 70) has a quality factor (Q) substantially equal to the resonator height (H) of the Pot (21; 41; 51; 61; 71) is determined. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (21; 41; 51; 61; 71) eine Kupferlegierung, vorzugsweise eine Kupfer-Wolfram Legierung (CuW), und die Abdeckung (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) eine andere Kupferlegierung, vorzugsweise eine Kupfer-Berillium (CuBe) umfasst.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pot (21; 41; 51; 61; 71) is a copper alloy, preferably a copper-tungsten alloy (CuW), and the Cover (22; 42; 52.1, 52.2; 62; 72) comprises a different copper alloy, preferably a copper beryllium (CuBe). Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperaturausdehnungskoeffizient (α2) zwischen 1.1 und 5 mal grösser ist als der erste Temperaturausdehnungskoeffizient (α1).A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the second coefficient of thermal expansion (α2) is between 1.1 and 5 times greater than the first coefficient of thermal expansion (α1). Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf (21; 41; 51; 61; 71) inwendig eine geringe Rauhigkeit aufweist und vorzugsweise mit Gold und/oder Silber beschichtet ist.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pot (21; 41; 51; 61; 71) has a low roughness inside and is preferably coated with gold and / or silver , Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (73) zum Beeinflussen der Resonanzfrequenz vorgesehen sind, die vorzugsweise partiell in das Hohlraum-Resonanzvolumen hineinragen und dort die effektive Permitivität ändern.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that means (73) are provided for influencing the resonant frequency, which preferably partially protrude into the cavity resonant volume and change there the effective permittivity. Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (55, 56; 65, 66) zum Ein- und Auskoppeln einer elektro-magnetischen Welle vorgesehen sind, wobei vorzugsweise je ein Koppelloch zum Ein- und Auskoppeln vorgesehen ist.A cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that means (55, 56; 65, 66) are provided for coupling and decoupling an electro-magnetic shaft, preferably one coupling hole each is provided for coupling and decoupling. Verwendung eines Hohlraumresonators (20; 40; 80; 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 in einem Mikrowellensystem (50; 60), wobei der Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) Teil einer Oszillatorschaltung ist. Use of a cavity resonator (20; 40; 80; 70) according to one of Claims 1 to 15 in a microwave system (50; 60), wherein the Cavity resonator (20; 40; 80; 70) is part of an oscillator circuit. Oszillatorschaltung (50; 60) dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 Teil der Oszillatorschaltung (50; 60) ist.An oscillator circuit (50; 60) characterized in that a resonant cavity (20; 40; 80; 70) according to any one of claims 1 to 15 is part of the oscillator circuit (50; 60). Oszillatorschaltung (50; 60) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatorschaltung (50; 60) in oder auf ein keramisches Substrat (54; 74), vorzugsweise eine LTCC-Mehrschicht-Keramik, integriert ist.Oscillator circuit (50; 60) according to claim 17, characterized in that the oscillator circuit (50; 60) is integrated in or on a ceramic substrate (54; 74), preferably an LTCC multilayer ceramic. Oszillatorschaltung (50; 60) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Oszillatorschaltung (50; 60) auf einer Seite des keramischen Substrates (54; 74) und der Hohlraumresonator (20; 40; 80; 70) auf einer anderen Seite des keramischen Substrates (54; 74) angeordnet sind.An oscillator circuit (50; 60) according to claim 18, characterized in that a part of the oscillator circuit (50; 60) on one side of the ceramic substrate (54; 74) and the cavity resonator (20; 40; 80; 70) on another side of the ceramic substrate (54; 74) are arranged.

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