一種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置，包括耦合孔1、波導2、同軸線-波導轉換器3和滑動活塞4；波導2的一端設有耦合孔1，其另一端設置滑動活塞4，滑動活塞4構成波導2的短路面，通過移動滑動活塞4調節(jié)短路面在波導2中的位置，同軸線-波導轉換器3設置于波導2的波導壁上，且在水平位置上同軸線-波導轉換器3位于耦合孔1與滑動活塞4之間。本發(fā)明通過滑動活塞調諧改變孔耦合的耦合大小，操作簡單，結構一致性和可靠性高，強度穩(wěn)定性好，解決了常規(guī)孔耦合的模式不純、可靠性低的問題，可以方便的應用到需要對耦合系數(shù)進行準確調整的諧振腔中，特別是有一個以上的耦合系數(shù)需要準確調節(jié)的諧振腔。
【專利說明】一種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于微波【技術領域】，尤其涉及一種通過滑動活塞調節(jié)諧振腔耦合系數(shù)的孔 耦合調諧裝置。
【背景技術】
[0002] 準確實現(xiàn)所需耦合度對微波諧振腔的應用十分重要，在諧振腔的大功率應用中， 為了保護信號源和提高功率傳輸效率，要求回波損耗大，因此諧振腔需要工作在臨界耦合 狀態(tài)，以獲得盡可能小的功率反射。在基于抑制載波諧振腔的低相位噪聲振蕩器設計中， 為了最大程度的抑制載波和滿足振蕩條件，實現(xiàn)低相位噪聲且具有一定功率電平的點頻輸 出，諧振腔的輸入端需要取得在某一既定的弱臨界耦合系數(shù)，而其輸出端也需要保持某一 既定的弱耦合度。由于加工精度的局限，在實際的制作中，既定耦合往往難以準確的獲得， 通常需要進行反復調試才能得到所需的反射。目前，常用的諧振腔激勵耦合方式有探針耦 合，環(huán)耦合，孔耦合。附圖1為利用同軸線實現(xiàn)的探針耦合，附圖2為利用同軸線實現(xiàn)的環(huán) 耦合，在實際制作過程中，這兩種耦合往往采用手工操作完成：先調節(jié)同軸線伸入腔體的長 度以獲得所需的耦合系數(shù)，再將同軸線外導體焊接在諧振腔腔體上將耦合固定。焊接的加 熱過程中同軸線可能發(fā)生移動或加熱形變，因此成型后的結果往往與先前的調試結果有差 另IJ。因此采用探針耦合和環(huán)耦合的方式往往需要多次嘗試，才能獲得所需耦合度。由于輸 入端耦合系數(shù)和輸出端耦合系數(shù)通常相互影響，對于輸入輸出端均需要取得既定耦合度諧 振腔的設計制作，往往非常困難。采用孔耦合作為電磁場激勵的諧振腔，往往需要通過波導 同軸轉換器對電磁能量進行傳遞，如附圖3所示。與探針耦合和環(huán)耦合相比，孔耦合制作 通常是靠機械加工，其形狀容易控制，且不需要手工焊接，因此其激勵的模式更加純凈，強 度穩(wěn)定性要好。但是由于加工誤差的存在，實際的耦合孔尺寸往往與設計尺寸不一致，導致 實際耦合度并非仿真設計值。一旦加工成型耦合孔不能隨意改變大小，需要外加金屬銷釘 才能調諧耦合度，而銷釘附近容易產(chǎn)生高次模，引起激勵模式的不純，且在高功率應用中容 易發(fā)生打火現(xiàn)象。目前并沒有一種簡便的能實現(xiàn)諧振腔耦合系數(shù)準確調節(jié)的辦法和裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案如下：
[0005] -種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置，包括波導、同軸線-波導轉換器 和滑動活塞；波導的一端封閉，另一端開口，其封閉端設有耦合孔，其開口端設置滑動活塞， 滑動活塞構成波導的短路面，通過移動滑動活塞調節(jié)短路面在波導中的位置，同軸線-波 導轉換器設置于波導的波導壁上。
[0006] 進一步的，波導的波導壁上還設置有固定螺釘，用于固定滑動活塞。
[0007] 進一步的，耦合孔呈矩形，波導為矩形波導，同軸線-波導轉換器為同軸線-矩形 波導轉換器。
[0008] 采用該技術方案的有益效果：本發(fā)明通過滑動活塞調諧改變孔耦合的耦合大小， 操作簡單，結構一致性和可靠性高，強度穩(wěn)定性好，有效地利用了孔耦合激勵諧振腔的優(yōu) 點，解決了常規(guī)孔耦合的模式不純、可靠性低的問題，可以方便的應用到需要對耦合系數(shù)進 行準確調整的諧振腔中，特別是有一個以上的耦合系數(shù)需要準確調節(jié)的諧振腔。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為常規(guī)探針耦合結構示意圖；
[0010] 圖2為常規(guī)環(huán)耦合結構示意圖；
[0011] 圖3為常規(guī)孔耦合結構示意圖；
[0012] 圖4為本發(fā)明實施例中調諧裝置的結構圖；
[0013] 圖5為圖4的等效電路原理圖；
[0014] 圖6為圖4中滑動活塞在不冋位直下稱合孔的輸入阻抗頻率響應曲線圖；
[0015] 圖7為本發(fā)明的調諧裝置應用于圓柱諧振腔耦合裝置的結構示意圖；
[0016] 圖8為圖7的等效電路原理圖；
[0017] 圖9為圖7中滑動活塞在不冋位直下輸入端口和輸出端口的反射系數(shù)頻率響應曲 線圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0019] 為了克服在調整耦合系數(shù)時，現(xiàn)有探針耦合及環(huán)耦合不易實現(xiàn)和孔耦合模式不純 的問題，本發(fā)明提供一種便于實現(xiàn)耦合系數(shù)調諧的調諧裝置。該裝置基于傳輸線匹配技術， 采用滑動活塞配合耦合孔的結構，通過改變滑動活塞的位置來實現(xiàn)調諧孔耦合的耦合系 數(shù)，達到所需要的耦合系數(shù)。該裝置很好的利用了孔耦合的優(yōu)點并解決了其模式不純的問 題，可以方便的應用到需要對耦合系數(shù)進行準確調整的諧振腔中，特別是有一個以上的耦 合系數(shù)需要準確調節(jié)的諧振腔。
[0020] 如圖4所示，本發(fā)明的一種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置包括包括波 導2、同軸線-波導轉換器3和滑動活塞4 ;波導2的一端封閉，另一端開口，其封閉端設有 耦合孔1，其開口端設置滑動活塞4,滑動活塞4構成波導2的短路面，通過移動滑動活塞4 調節(jié)短路面在波導2中的位置，進而調節(jié)耦合系數(shù)，同軸線-波導轉換器3設置于波導2的 波導壁上。優(yōu)選的，波導2的波導壁上還設置有固定螺釘5,用于固定滑動活塞4 ;優(yōu)選的， 耦合孔1呈矩形，波導2為矩形波導，同軸線-波導轉換器3為同軸線-矩形波導轉換器。
[0021] 本發(fā)明調諧裝置的原理圖如圖5所示，耦合孔裝置對應變壓比為η的理想變壓器， 短路線對應滑動活塞4, L為短路線的長度即滑動活塞4到同軸線-波導轉換器3的距離， 另一個支路對應同軸線-波導轉換器3, d為耦合孔到同軸線-波導轉換器的距離，&為同 軸線-波導轉換器的等效阻抗，Zin為耦合孔1往活塞方向看去的輸入阻抗，傳輸線的特性 阻抗為Z tl, λ為波長，則輸入阻抗Zin的計算公式如下：
【權利要求】
1. 一種利用滑動活塞進行調諧的孔耦合調諧裝置，其特征在于：包括波導（2)、同軸 線-波導轉換器（3)和滑動活塞（4);波導（2)的一端封閉，另一端開口，其封閉端設有耦 合孔（1)，其開口端設置滑動活塞（4)，滑動活塞（4)構成波導（2)的短路面，通過移動滑動 活塞（4)調節(jié)短路面在波導（2)中的位置，同軸線-波導轉換器（3)設置于波導（2)的波 導壁上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于：波導（2)的波導壁上還設置有固定 螺釘（5)，用于固定滑動活塞（4)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于：耦合孔（1)呈矩形。
4. 根據(jù)權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于：波導（2)為矩形波導。
5. 根據(jù)權利要求1所述的調諧裝置，其特征在于：同軸線-波導轉換器（3)為同軸 線-矩形波導轉換器。
【文檔編號】H01P5/04GK104393387SQ201410742032
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權日:2014年12月8日
【發(fā)明者】曾成, 鐘信, 陳柳, 寧俊松, 補世榮 申請人:電子科技大學