[实用新型]一种高功率波导阻抗变换器

说明书

技术领域

本实用新型是一种高功率波导阻抗变换器，可用于高功率微波测试系统中测量微波管及大功率信号源的负载特性和工作特性。 

背景技术

随着微波技术的发展，微波炉及工业微波设备在各领域得到了大量的应用。而通常用作微波炉或工业微波设备的功率源的微波管或大功率的微波信号源，都要测量其对负载变化的承受和响应能力（即通常所评价的负载特性），故在测量功率源时，需要相应的具有较大功率容量的标准负载。现一般采用的插销式单螺钉阻抗变换器在负载驻波系数大于3时，由插销伸入处的槽缝处微波功率泄漏量大，并且在螺钉处由于电场过于集中而会出现放电现象 （通称为打火）导致工作状态不稳定。 

发明内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题的情况下，提供一种高功率波导阻抗变换器，能工作在高功率如1000W以上，其驻波系数和相位可在要求的范围内调整，并且完全无微波泄漏和打火的问题存在，并且该种高功率的波导阻抗变换器结构简单，制作方便。 

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是，一种高功率波导阻抗变换器，包括：矩形截面的主波导、内部带有循环流动水作为微波吸收体的水负载、短路活塞部件和终端短路活塞块，所述变换器工作波导波长为λg，其特征在于，水负载前端部呈圆锥体状，水负载后端为圆柱状且与短路活塞部件相连接，水负载的前端圆锥体与后端的圆柱状平滑过渡，水负载前端部圆锥体结构的长度La≥1λg，圆锥体的锥形角度为5 ～15o，水负载后端圆柱状的长度Lb在1λg ～1.5λg范围内。 

所述水负载的外壁材料为微波损耗小的介质材料，如聚苯乙烯、有机玻璃或玻璃钢等。 

所述短路活塞部件后端设置短路活塞移动拉杆，并且短路活塞移动拉杆穿过终端短路活塞块相应设置的滑动孔与外部机械传动装置相连接。 

水负载的圆柱状后端部通过短路活塞部件的中心孔支撑，同时，在水负载圆柱状后端部设置有水负载移动拉杆和进水管、出水管，并且水负载移动拉杆穿过终端短路活塞块相应设置的滑动孔与外部机械传动装置相连接。 

水负载与短路活塞部件作相对运动可改变驻波，水负载也可与短路活塞部件作同步移动改变相位量。 

水负载与短路活塞部件作同步移动，在矩形截面波导中的移动长度S1≥λg/2。 

水负载与短路活塞部件做相对移动，其移动距离S2≥1λg,并且短路活塞部件的前端部面不超过水负载前端圆锥体部与后端部圆柱状相接的截面。 

短路活塞部件包括前端设置的扼流活塞和后端的短路活塞块，并通过连接柱将扼流活塞与短路活塞块连接成一整体，其中扼流活塞的长度Lc为 

λg/4。

在与外部传动机械装置连接的连杆上设定有测量所述的移动距离S1和S2值的标尺。 

本实用新型的有益效果是，通过实施以上实用新型的高功率波导型阻抗变换器，其输入驻波系数S 在 1.05 ～ 5.0范围内连续可调，同时，在相应的驻波系数下，其相位变化量从0°～180°可调；并且，当驻波系数S≤3时，在相位变化时，驻波系数的波动范围在±5%以内；使用不同的波导口径，可设计其工作于2.0GHz～12.4GHz的不同频率上，能方便地应用于微波功率源如磁控管等高功率信号源的性能参数的准确测量，而且其调整过程中，完全避免了由高功率波导型阻抗变换器引起的微波泄漏。 

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图； 

图2为本实用新型的剖面结构立体图；

图3为本实用新型水负载和短路活塞部件同步整体移动时前后位置对比图；

图4为本实用新型水负载与短路活塞部件相对移动时前后位置对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。 

如图1、图2所示，本实用新型包括：矩形截面的主波导1，主波导1为所需测试高功率源的微波频率相对应口径的波导管；内部带有循环流动水作为微波吸收体的水负载2，短路活塞部件3和终端短路活塞块8，本实用新型的工作波导波长为λg，其特征在于，水负载2前端部呈圆锥体状，水负载2后端为圆柱状且与短路活塞部件3相连接，水负载2前端部的圆锥体与后端的圆柱状平滑过渡，水负载2前端部圆锥体结构的长度La≥1λg，圆锥体的锥形角度为5～15o，水负载2后端圆柱状的长度Lb在1λg～ 1.5λg范围内，水负载2的外壁材料为微波损耗小的介质材料，如聚苯乙烯、有机玻璃或玻璃钢等。