[实用新型]一种高功率微波传输天线

说明书

技术领域

 本实用新型涉及微波传输天线，特别是一种用于家用微波炉、工业微波设备的高功率微波传输天线。

背景技术

磁控管是产生微波的真空电子管，因为振荡效率高，微波输出功率大，广泛应用于家用微波炉和工业加热、化学处理等微波处理设备。为使磁控管输出功率最大限度地输入到微波炉腔体中，通常采用一种等效磁控管输出部件的微波传输天线，通过网络分析仪，在低功率下调整炉腔的阻抗使之与磁控管阻抗相匹配。这种微波传输天线通常采用在天线外导体上沿轴向分布的多个调谐螺钉，通过调整调谐螺钉沿径向方向的距离，以实现传输天线内外导体形成的同轴线的阻抗调整，使传输天线的输入阻抗和输出阻抗间实现匹配。因调谐螺钉深入微波传输线中，高频的微波电场会在调谐螺钉端头处集中，形成高场强。故这种微波传输天线只适于应用在低功率如瓦级或毫瓦级条件下。当应用于微波炉通常应用的微波功率几百瓦至1000瓦以上级别时，容易出现打火甚至击穿现象。同时，该种微波传输天线，由于存在多个调谐螺钉，其可工作的微波频带宽度窄(一般为fo±5MHz，其中fo为输入微波频率)，内部损耗大，不能满足实际的使用要求。

发明内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题，提供一种结构简单，制作方便的高功率微波传输天线，该微波传输天线不再使用多螺钉进行调配，并且能工作在高功率如1000W以上，且工作频带大大加宽，内部损耗降低，实现微波功率有效地传输到微波炉腔体中。

实现本实用新型目的的技术方案是，一种高功率微波传输天线，包括有传输天线安装部和阻抗变换部，其中传输天线安装部由安装底板和安装底板过渡基座组成，阻抗变换部分是由输入高频接头、天线外导体、天线内导体组成，天线的输入微波信号的工作波长为λ，其特征是，天线外导体内部为空腔结构，在所述空腔内同轴地安装有天线内导体，天线外导体内壁沿中心轴线方向自安装部向输入高频接头方向，其空腔内壁呈直径逐步减小的结构。

上述天线外导体空腔内壁呈直径连续减小的平滑过渡的锥状体结构，所述天线内导体由圆柱状细杆和沿细杆同轴地安装的圆筒状的天线内导体匹配块组成。

上述天线外导体内壁平滑过渡的锥状体的角度为5～15o，天线外导体的长度L≥λ/2，天线内导体细杆的直径为3～6mm，天线内导体匹配块的长度为λ/4。

上述天线外导体空腔内壁呈阶梯状，并且阶梯的内径逐级减小，同时，天线内导体为与天线外导体阶梯状空腔内壁相对应的直径逐级减小的阶梯状圆柱体。

上述天线外导体空腔内壁阶梯和天线内导体圆柱体阶梯级数为3级，其中每个阶梯的长度为λ/4，天线内导体与天线外导体的相对应的阶梯面之间的间距a的范围为0～2mm。

本实用新型的有益效果是，由于采用了天线内导体和天线外导体间依照同轴传输线中渐变线原理，从输出天线头部的高阻抗至输入高频接头部的低阻抗用连续渐变方式，天线外导体与内导体配合变化以达匹配目的，且本实用新型的微波传输天线取消了传统的多螺钉调谐的结构，因此，可直接应用于高功率微波传输如微波功率1000瓦以上，工作频带宽度可达到fo±30MHz，其中fo为输入微波频率。避免了在大功率传输条件下打火的问题，并在微波传输天线内的微波损耗最低，可有效地将微波功率源的输出功率传送到炉腔中。本实用新型除可用于高功率传输以外，也作为通常微波炉与磁控管的低功率状态的匹配调谐用，其结构简单，不受调谐螺钉松动等问题的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为图1中内、外导体的组装示意图；

图3为图1中外导体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例一：

如图1、图2、图3所示，本实用新型包括有传输天线安装部和阻抗变换部，其中传输天线安装部由安装底板5和安装底板过渡基座6组成，阻抗变换部分是由输入高频接头1、天线外导体2、天线内导体3组成，天线的输入微波信号的工作波长为λ，其特征是，天线外导体2内部为空腔结构，空腔内壁呈直径连续减小的平滑过渡的锥状体结构，如图3所示；所述天线内导体3由圆柱状细杆31和沿细杆31同轴地安装的圆筒状的天线内导体匹配块32组成。上述天线外导体2内壁平滑过渡的锥状体的角度为5~15o，天线外导体2的长度L≥λ/2，天线内导体细杆31的直径为3～6mm，天线内导体匹配块32的长度为λ/4。