[发明专利]高功率微波TM0n混合模式在线测量装置及测量方法

摘要

本发明涉及一种用于诊断X、Ku、Ka等高频段高功率微波源输出的TM0n混合模式的在线测量装置及测量方法，所述装置由参考耦合器、长度可调节直波导、测量耦合器和辐射喇叭组成，其中，参考耦合器的输出端口接长度可调节直波导的输入端口，长度可调节直波导的输出端口接测量耦合器的输入端口，测量耦合器的输出端口接辐射喇叭的输入端口。本发明设计结构简单，功率容量大，克服了高阶模式孔缝小耦合量难以标定准确的缺点，可以应用于高功率微波TM0n混合模式的诊断。

主权项

一种高功率微波TM0n混合模式在线测量装置，其特征在于：该测量装置由参考耦合器(1)、长度可调节直波导(2)、测量耦合器(3)和辐射喇叭(4)组成，其中，参考耦合器(1)的输出端口接长度可调节直波导(2)的输入端口，长度可调节直波导(2)的输出端口接测量耦合器(3)的输入端口，测量耦合器(3)的输出端口接辐射喇叭(4)的输入端口；所述参考耦合器(1)由参考圆波导(101)和参考耦合矩形波导(102)组成，所述参考圆波导(101)长度为L1，内半径为R1，所述参考耦合矩形波导(102)长度为L2，高度为h，宽度为w，附着在参考圆波导(101)的外壁表面，其轴线与参考圆波导(101)的轴线平行；所述参考圆波导(101)腔体与所述参考耦合矩形波导(102)腔体之间通过沿参考圆波导(101)波导壁上轴向排列的圆形小孔相互耦合，所述圆形小孔沿参考圆波导(101)轴向等间距排列，间距为S，满足0.2λ0<S<0.5λ0，λ0为待测微波中心频点f0所对应的自由空间波长，圆形小孔的直径d均相同，满足0.05λ0<d<0.4λ0；所述长度可调节直波导(2)为一段轴向总长度可以调节的普通圆波导，其初始长度为L3，经拉伸后其最大长度可以达到L3+ΔL，长度可调节直波导(2)的内半径等于参考圆波导(101)的内半径R1；所述测量耦合器(3)由测量圆波导(301)、测量耦合矩形波导(302)、圆柱形套筒(303)和支撑杆(304)组成，所述测量圆波导(301)与所述参考耦合器(1)中参考圆波导(101)结构相同，所述测量耦合矩形波导(302)与所述参考耦合器(1)中参考耦合矩形波导(102)结构相同，所述测量圆波导(301)与测量耦合矩形波导(302)的耦合关系与所述参考耦合器(1)中参考圆波导(101)与参考耦合矩形波导(102)的耦合关系相同；所述圆柱形套筒(303)的长度与所述测量圆波导(301)的长度相同，内半径为R2，通过前支撑杆(304A)和后支撑杆(304B)支撑并固定在测量圆波导(301)的内壁上，并通过前支撑杆(304A)和后支撑杆(304B)与测量圆波导(301)形成电连接，前支撑杆(304A)和后支撑杆(304B)之间的间距为L4；所述辐射喇叭(4)由外层喇叭(401)、内层喇叭(402)和介质罩(403)组成，所述外层喇叭(401)与测量耦合器(3)的测量圆波导(301)连接，其长度为L5，半径为R3，所述内层喇叭(402)与测量耦合器(3)的圆柱形套筒(303)连接，其长度为L6，半径为R4；所述外层喇叭(401)的输出口被介质罩(403)密封。