[发明专利]一种螺旋线行波管高频特性的测量装置

权利要求书

1.一种螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于，该装置由运动单元、数据采集单元、中心控制单元构成；

运动单元通过同轴电缆与数据采集单元连接，用于构成测量网络；数据采集单元输出一路微波信号传送至运动单元；微波信号通过运动单元后又输入给数据采集单元；数据采集单元用于分析输出和输入的微波信号得到测量的数据；

运动单元通过串口线与中心控制单元连接，用于实现两者之间的通讯；中心控制单元通过串口线将控制信号传送至运动单元，运动单元根据控制信号作出相应的运动；在运动过程中运动单元产生一路反馈信号，包括位置、速度，加速度，并通过串口线将反馈信号传送至中心控制单元；

中心控制单元通过GPIB线与数据采集单元连接，用于实现两者之间的通讯；中心控制单元通过GPIB线将控制信号传送至数据采集单元，数据采集单元通过GPIB线将测量的数据传送至中心控制单元；

运动单元包括运动平台、伺服器、运动控制卡，运动平台、伺服器和运动控制卡之间通过串口线串联连接实现通讯功能；其中运动平台由探针运动平台、行波管夹持平台、金属丝固定架构成，探针运动平台和行波管夹持平台位于由X和Y组成的平面内，且探针运动平台的底部与行波管夹持平台的底部相互垂直，探针运动平台在X方向可移动，行波管夹持平台具有Y、Z两个方向的自由度，行波管夹持平台的底部的一端位于金属丝固定架内，金属丝固定架垂直于XY组成的平面。

2.如权利要求1所述螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于，数据采集单元包括矢量网络分析仪、GPIB卡，矢量网络分析仪与GPIB卡之间通过GPIB线串联连接实现通讯功能，用于实现数据采集；数据采集单元通过矢量网络分析仪上的同轴电缆对运动单元进行不同状态下的测量，并通过GPIB卡和GPIB线将采集的数据传送给中心控制单元。

3.如权利要求1所述螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于：利用行波管夹持平台，完成色散特性、耦合阻抗两个测量环节的位 置校准。

4.如权利要求1所述的螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于：其中运动平台在微扰法测量螺旋线行波管耦合阻抗时，在YZ方向做调整，用于完成金属丝固定架的金属丝与螺旋线行波管中心轴线的自动校准。

5.如权利要求1所述的螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于：其中运动平台的行波管夹持平台校准精度为3μm、探针运动平台的精度为10μm。

6.如权利要求1所述的螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于：探针运动平台包括：探针，探针夹具，探针平台托架，直线运动单元，其中：

探针运动平台的底部为一直线运动单元，在直线运动单元的上面安装探针平台托架，探针平台托架上面安装不同的探针夹具，探针夹具内安置有不同型号的探针；在安装探针、探针夹具、探针平台托架和直线运动单元时，要保证探针在X方向做直线运动，并且在运动过程中探针中心轴线始终平行于X轴。

7.如权利要求6所述的螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于：行波管夹持平台包括：螺旋线行波管、垂直直线运动单元、行波管夹具、水平直线运动单元和夹持平台托架，行波管夹持平台的底部为一水平直线运动单元，在水平直线运动单元上面安置有夹持平台托架，夹持平台托架上面装夹不同的行波管夹具，行波管夹具用以装夹不同型号的螺旋线行波管，垂直直线运动单元与夹持平台托架滑动连接；水平直线运动单元平行于XY平面，垂直直线运动单元垂直于XY平面，夹持平台托架、行波管夹具和螺旋线行波管也平行于XY平面；在水平直线运动单元和垂直直线运动单元的配合下，螺旋线行波管在Y、Z两个方向运动，并且在运动过程中螺旋线行波管的中心轴线始终平行于X轴。

8.如权利要求7所述的螺旋线行波管高频特性的测量装置，其特征在于：其中探针的中心轴线与螺旋线行波管的中心轴线重合是在YZ方向做调整，用于色散特性测量位置校准，在校准完成后，探针在X方向上做运动，以测量出螺旋线行波管中心轴线不同位置S₂₁参数的相位。