[发明专利]一种宽带微波同轴自动阻抗调配器

说明书

本发明公开了一种宽带微波同轴自动阻抗调配器，属于微波阻抗调配器技术领域。包括驻波检测模块、频率检测模块、阻抗调配模块、微处理模块和驱动电机；驻波检测模块测量同轴主传输线内的反射系数的幅值和相位，频率检测模块测量当前工作频率，微处理器计算模块读取反射系数和工作频率后计算得到两个同轴匹配支节为达到系统匹配所需的长度，进而转化为两个短路滑块的位置，通过驱动电机调节两个滑块的位置，从而实现阻抗的自动匹配；本发明克服了现有技术中因色散效应而导致的工作带宽较窄的缺陷，在保证功率容积和调配范围的基础上，大大扩宽了自动阻抗调配器的工作带宽。

技术领域

本发明属于微波阻抗调配器技术领域，具体涉及一种宽带微波同轴自动阻抗调配器。

背景技术

微波传输中的阻抗匹配可以使系统稳定、高效，在微波能应用中极为重要。在固定负载阻抗情况下，通常采用固定阻抗变换器或手动阻抗调配器来实现阻抗调配和匹配。但在负载不断变化的应用中(如微波等离子体、微波烘干加热等)，负载情况会不断产生变化，固定或手动阻抗调配器不能够满足系统变化的需要，只有自动阻抗调配器可以解决这一问题。传统的自动阻抗调配器由矩形波导中的三个销钉构成或者由单个销钉通过波导顶部槽线实现水平移动与插入深度控制实现。波导中传输的基模为TE10模式，其截止频率与波导宽边的长度相关，如果工作频率过高，将激励起TE20等高阶模式，为了使阻抗调配器能实现稳定工作，波导阻抗调配器的工作频率范围通常为TE10模式的截止频率与TE20模式的截止频率之间。这就导致波导的阻抗变换器工作频带窄。并且由于矩形波导为色散传输线，不同频率的微波在波导中的导波波长与自由空间波长呈非线性关系，因此阻抗调谐范围也收到极大限制。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种宽带微波同轴自动阻抗调配器。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：

一种宽带微波同轴自动阻抗调配器，包括驻波检测模块、频率检测模块、阻抗调配模块、微处理模块和驱动电机；

阻抗调配模块包括同轴主传输线和两个同轴调配支节6；同轴主传输线包括第一主传输线1和第二主传输线2；第二主传输线2为具有拐角的同轴波导；第一主传输线1和第二主传输线2通过法兰盘连接；第一主传输线1的另一端为自动阻抗调配器的输入端，第二主传输线2的另一端接负载；驻波检测模块和频率检测模块分别位于第一主传输线1的顶部；第一同轴调配支节4与第二主传输线2径向连接；第二同轴调配支节3与第二主传输线2的拐角末端连接；每个同轴匹配支节的内外导体之间有一个短路滑块5，短路滑块5为良导体且与同轴匹配支节的内导体和外壳保持良好接触，可沿同轴调配支节的内导体方向移动；每个短路滑块5连接一个驱动电机；微处理器计算模块的输入端连接驻波检测模块和频率检测模块，输出端连接两个驱动电机；

第一同轴调配支节的总长度大于1/4工作波长；

第二同轴调配支节的总长度大于1/2工作波长；

驻波检测模块测量同轴主传输线内的反射系数的幅值和相位，频率检测模块测量当前工作频率，微处理器计算模块读取反射系数和工作频率后计算得到两个同轴匹配支节为达到系统匹配所需的长度，进而转化为两个短路滑块的位置，通过驱动电机调节两个滑块的位置，从而实现阻抗的自动匹配。

匹配支节具有与主传输线相同的特性阻抗，其为与主传输线同规格或不同规格的传输线。

本发明的有益效果是：