[发明专利]温度补偿装置、环形器以及温度补偿控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种温度补偿装置、环形器以及温度补偿控制方法和装置，温度补偿装置包括：电压提供电路，与线圈耦合连接，给线圈提供交流电压，以使线圈产生电抗，同时给线圈提供直流电压，以使铁芯产生提供给铁氧体的恒定磁场；第一比较电路，与线圈耦合连接，用于根据线圈的电抗大小输出第一比较信号；第二比较电路，与线圈耦合连接，用于根据交流电压的大小输出第二比较信号；控制器的信号输入端与第一比较电路和第二比较电路均相连，用于接收第一比较信号和第二比较信号并进行处理，信号输出端与电压提供电路相连，以根据处理结果输出控制信号，控制信号用于控制电压提供电路输出的直流电压的大小，从而调整铁氧体内场，以对铁氧体进行温度补偿。

技术领域

本发明涉及高功率环行器技术领域，尤其涉及一种温度补偿装置、环形器以及温度补偿控制方法和装置。

背景技术

环行器是将进入其任一端口的入射波，按照由外加偏置场确定的方向顺序传入下一个端口的多端口器件。环行器外设有多个端口(例如3个)，其内设有用于传导电磁波的导体、铁氧体，以及通过形成外加偏置场使铁氧体形成旋磁特性从而限制端口之间的信号单向循环传播的电磁铁。在大功率(达到百千瓦级)微波通过环行器的时候，铁氧体会吸收一部分微波能量，导致铁氧体的温度升高。由于环行器工作于甚高频段，带宽较窄，铁氧体的饱和磁化强度参数随温度的变化对环行器的特性参数影响很大，例如，温度变化会引起环行器的中心频率漂移。

为给铁氧体降温，相关技术中设置了水循环冷却系统，但热传导具有延时性，无法及时反应；同时，水循环冷却系统通过测试水循环中的水温来估算铁氧体的温度，由于水循环只带走一部分铁氧体的温度，水循环系统中的水温不能准确代表铁氧体的真实温度，使得水循环冷却系统的温度补偿控制对于环行器来说不够精确。

为此，相关技术中通过设置温度补偿器来控制温度升高对环形器的影响，温度补偿器获取铁氧体的温度，并基于该温度补偿控制电磁铁的电流大小，以通过改变外加偏置场的磁性大小来补偿铁氧体的饱和磁化强度的变化，从而减小温度升高对环形器的影响，避免环行器在温度上升时出现性能恶化或失效的现象。

一般是通过获取环行器的反射参数或温度来得到电磁铁的电流的。例如，在环行器的前端放置探测环行器反射参数的耦合器，由于耦合器自身有反射、隔离、耦合测试参数，测出的反射系数并不能准确代表环行器的反射系数。或者，在铁氧体附件埋入温度传感器来获取铁氧体的温度，由于温度传感器的位置与铁氧体有一定的距离，且只能采集铁氧体的局部温度，导致采集到的温度不能准确反应铁氧体的真实温度，从而使得温度补偿效果不佳。

因此，上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中环行器的温度补偿器由于获取的参数不能准确反应真实状态，导致温度补偿不够精确。

发明内容

本申请实施例通过提供一种温度补偿装置、环形器以及温度补偿控制方法和装置，解决了现有技术中环行器的温度补偿器由于获取的参数不能准确反应真实状态，导致温度补偿不够精确的技术问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供了一种温度补偿装置，用于环形器，环形器包括电磁铁，电磁铁包括铁芯和缠绕在铁芯上的线圈，铁芯内设有铁氧体，所述温度补偿装置包括：

电压提供电路，与所述线圈耦合连接，给所述线圈提供交流电压，以使所述线圈产生电抗，同时给线圈提供直流电压，以使线圈中间的铁芯产生提供给铁氧体的恒定磁场；

第一比较电路，与所述线圈耦合连接，用于根据线圈的电抗大小输出第一比较信号；

第二比较电路，与所述线圈耦合连接，用于根据所述交流电压的大小输出第二比较信号；

控制器，所述控制器的信号输入端与所述第一比较电路和所述第二比较电路均相连，用于接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并进行处理，所述控制器的信号输出端与所述电压提供电路相连，以根据处理结果输出控制信号，所述控制信号用于控制所述电压提供电路输出的直流电压的大小，从而调整铁氧体内场，以对铁氧体进行温度补偿。