[发明专利]一种多温区蓝宝石微波源系统和控制方法有效
申请号: | 201710214808.3 | 申请日: | 2017-04-01 |
公开(公告)号: | CN107153436B | 公开(公告)日: | 2019-03-19 |
发明(设计)人: | 陈海波;朱玺;黄凯;刘硕;高连山 | 申请(专利权)人: | 北京无线电计量测试研究所 |
主分类号: | G05D23/24 | 分类号: | G05D23/24;G05D23/30;G05B11/42 |
代理公司: | 北京国昊天诚知识产权代理有限公司 11315 | 代理人: | 许志勇 |
地址: | 100854 北京市海*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微波腔 蓝宝石 低温装置 温度拐点 热板 温度控制模块 微波源系统 板状部件 热敏电阻 多温区 加热丝 频率计 测量频率 测量微波 固定接触 输出信号 微波信号 高指标 微波源 查找 输出 外部 申请 | ||
1.一种多温区蓝宝石微波源系统,包括低温装置、微波腔、热板、温度控制模块和频率计,其特征在于,
所述微波腔与所述热板位于所述低温装置内部;
所述温度控制模块和所述频率计位于所述低温装置外部;
所述热板为多个,每个热板包含板状部件、加热丝和热敏电阻;
所述加热丝和所述热敏电阻与所述板状部件固定接触;
所述微波腔为多个,每个微波腔至少与一个板状部件固定接触;
所述温度控制模块,与所述热敏电阻和所述加热丝连接,用于控制所述微波腔的工作温度;
所述频率计,用于接收所述微波腔输出的微波信号,测量所述微波信号的频率。
2.根据权利要求1所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述低温装置包括真空罐、氦气液化器、液氦池、液氦导流管;
所述真空罐内部为封闭真空区;
所述液氦导流管从所述真空罐的顶端穿过并与所述真空罐焊接在一起,一端与所述氦气液化器连接,另一端与所述液氦池连接;
所述氦气液化器位于所述真空罐的外部;
所述液氦池位于所述真空罐的内部;
所述氦气液化器、液氦池、液氦导流管形成封闭空间;
所述热板固定在所述液氦池下方,与所述液氦池有热接触。
3.根据权利要求2所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述氦气液化器为制冷量大于2W的GM氦气液化器。
4.根据权利要求1所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述低温装置有真空法兰接口,所述热敏电阻和所述加热丝通过导线连接到所述真空法兰接口,所述真空法兰接口通过数据线缆连接至所述温度控制模块。
5.根据权利要求1所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述系统还包括冷屏,所述冷屏装有热敏电阻,所述热敏电阻与所述温度控制模块连接;
所述温度控制模块,还用于监控冷屏的温度。
6.根据权利要求1所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述温度控制模块包括PID控制器和上位机软件;
所述PID控制器,用于使所述微波腔的工作温度快速达到设定值;
所述上位机软件,用于为所述PID控制器设置合适的P值、I值及D值。
7.根据权利要求1所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述微波腔与滤波器、移相器、放大器连接,形成振荡环路,输出微波信号。
8.根据权利要求1所述的多温区蓝宝石微波源系统,其特征在于,
所述频率计,还用于输出所述微波信号的频率与所述微波腔的标准频率的差值。
9.一种多温区蓝宝石微波源控制方法,用于权利要求1-8任意一项所述蓝宝石微波源系统,其特征在于,包括以下步骤:
启动所述低温装置制冷,温度达到预定值后,启动温度控制模块;
对每一所述微波腔,分别改变所述微波腔的工作温度,测量所述微波信号的频率,计算所述频率与所述微波腔的标准频率的差值;
查找所述差值最小值所对应的工作温度,即为所述微波腔的温度拐点;
保持所述微波腔的工作温度处于所述温度拐点。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:使用PID控制原理对微波腔的温度进行偏差调节。
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