[发明专利]一种可降低微放电风险的同轴谐振器调谐结构

说明书

技术领域

本发明属于对微放电阈值有明确要求的微波同轴滤波器和多工器领域，涉及一种可降低微放电风险的同轴谐振器调谐结构。

背景技术

在卫星通信系统中，大功率的滤波器件是不可或缺的无源部件。随着通信卫星事业的迅猛发展和科学技术的不断进步，星上载荷的能力不断增强，提供的可用能源增加，效率提高，发射功率有明显提升。对功率放大部件的滤波部件的真空功率承受能力要求也越高。特别是使用同轴谐振器形式的L，S频段，频率低更容易产生微放电。

上述要求承受真空大功率的同轴形式滤波器和多工器一般位于高功率放大器之后，其功能是将经过高功率放大器放大后的信号提取或合成，去除谐波和杂波后，送往天线馈源系统实现下行发射。其性能的好坏直接影响着系统的整体性能和正常的使用。

在设计生产这类大功率无源产品时，应尽量避免易于造成微放电的电性能或结构设计甚至是组装程序。产生微放电的原因与局部微环境息息相关，涉及到设计与组装的每一个环节，如果发生微放电，就有可能损坏大功率部件，从而导致整个卫星失效。

目前国内、外同轴滤波器的调试机构主要有两种：一种是采用在腔体盖板上方增加调谐螺钉，通过调谐螺钉进入谐振腔体内部的长度来进行调试。这种调试方法会造成调谐螺钉附近电场迅速加大，使局部区域电场快速集中，微放电阈值降低，无法达到预期的真空大功率要求；另一种是采用不同厚度的金属垫片，通过改变谐振杆的长度达到调整频率和保持功率容量的目的。这种方法是离散的调节频率，每次调整需要打开器件盖板，拆掉已经固定还好的谐振杆，换上预期的金属薄片，再重新安装，反复多次直到达到精确的指标要求。整个过程复杂，而且反复拆装，可靠性下降，并且引入了不利于降低微放电风险的微环境污染。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种可降低微放电风险的同轴谐振器调谐结构，采用本发明可以在不拆装同轴谐振器的情况下，对调整谐振器频率进行连续调节，从而使同轴谐振器满足大功率设计的各项要求。

本发明的技术解决方案是：一种可降低微放电风险的同轴谐振器调谐结构，包括：端头和底座，所述端头分为被调节端和调节端，所述底座具有中空管，且中空管的外轮廓尺寸与所述被调节端一致；

所述端头同轴的套装于中空管内，并利用底座固定于同轴谐振器上，所述被调节端与中空管相接，且与中空管形成同轴谐振器的内导体，所述调节端从中空管的外导体一端伸出，形成同轴谐振器的外导体，用于调节被调节端的长度。

所述被调节端的长度大于同轴谐振器的内导体长度的二分之一。

所述端头和底座采用同种金属材料制造，优选镀银铝、其次为铜。

所述调节端的外侧与所述真空管的内壁具有相互适应的螺纹，可以利用调节端实现对所述内导体长度的连续滑动调节。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明所述的结构与加螺钉调整频率的方案相比较，可以减小由于频率调整对谐振器微放电特性带来的影响。通过实验分析可以看出，本发明比采用调谐螺钉的方法进行频率调谐的效率高近两倍，且在当频率调整范围一致时，本发明的微放电阈值约是调谐螺钉方法的两倍。因此，当需要采用调整频率的方式完成对同轴谐振器的电性能的设计时，采用本发明更好的保证了原有谐振器的微放电特性。

(2)本发明与采用金属垫片的方案相比，可以在只对谐振器装配一次，然后通过对内导体长度的连续调整实现对谐振器的调谐，从而减小了由于反复拆装谐振器而对内部微环境造成的污染。并且在频率调整的效率上，本发明所达到的效果与垫片式的效果一致。

(3)在具体设计方面，本发明中被调节端的长度设计为大于同轴谐振器的内导体长度的二分之一。采用此长度设计使由于端头和底座因为分段可能带来的电场微扰减至较小，更重要的是使被调节端和中空管相接的分段部分远离微放电的敏感区域，不带来额外的微放电风险。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为端头示意图；

图3为基座示意图；

图4为装配图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

本发明提供了一种分段形式的同轴谐振器调谐结构。如图1所示，本结构作为同轴谐振器的内导体，由端头和底座两部分组成，采用同种的金属材料，所述端头如图2，所述底座如图3所示。前述用于制造本发明所述结构的金属材料优选镀银铝、其次为铜。