带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器及调试方法技术

本发明专利技术公开了一种带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器及调试方法，滤波器包括由上磁路、下磁路、工作气隙、谐振电路，所述谐振电路包括多个耦合的谐振小球，谐振小球一侧设有小球调节杆，当谐振小球为三个时，上磁路对应级间小球处，竖直设有一贯穿螺孔，当谐振小球大于三个时，上磁路对应输入输出小球处，分别竖直设有一贯穿螺孔，贯穿螺孔内设有一微调螺钉。本发明专利技术调试方式简单，通过微调螺钉来调节个别小球局部磁场，再结合小球调节杆来调整该个别小球的固定频率差，实现该谐振子频率与其余谐振子频率在宽的频率范围内重合。解决在宽频带调谐时由谐振小球频率不同步引起的滤波器响应波形变形、指标变差的难题，提高生产效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器及调试方法


[0001]本专利技术涉及一种滤波器及调试方法，尤其涉及一种带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器及调试方法。

技术介绍

[0002]磁调谐滤波器是基于铁磁共振原理制成，主要由磁路单元和谐振电路单元组成，磁路单元主要由上、下磁路和线圈组成，通过线圈电流变化可连续调节的工作气隙处磁场H
e
；谐振电路单元主要由多级铁氧体小球与耦合环组成，谐振电路在可调的H
e
激励下将在一定频率范围内调谐工作。同时谐振电路中小球还将承受外输入微波信号通过耦合环时产生的高频磁场H
a
、铁氧体单晶小球自身存在的磁晶各向异性场H
k
、小球不圆度带来的退磁场H
d
等，谐振电路将在上述所有磁场的叠加状态下工作。
[0003]以帯通滤波器为例，谐振电路由多级谐振子构成，理想情况下，谐振电路的各级谐振子应在均匀一致的叠加磁场下工作，且在频率调节时各级谐振子所处叠加磁场同样均匀一致，此时各级谐振子共振频率一致且同步调谐，在整个频段均能得到好的响应波形与技术指标。现有技术中，H
e
可通过磁路设计与高精度的制造工艺控制其均匀性与调节时高线性，H
d
可通过小球制造工艺控制球形度，H
k
可通过小球Ms筛选与精确定向工艺控制，H
a
可通过小球、耦合环尺寸的精确控制，因此现有技术对上述磁场均有准确控制的手段。
[0004]但是现有技术中，在滤波器整体技术指标设计时，为了获得对外输入、输出端口驻波与各级谐振电路间的最优匹配，谐振电路中各级小球与耦合环的耦合度是有差异的，致使谐振电路中各级小球所受的H
a
不同，其表现主要是各级小球不同频且调谐时不同步，对滤波器的影响是在通带内形成纹波增大、技术指标变差。
[0005]所以现有技术问题及缺陷主要体现在两个方面：（1）谐振电路中各级小球谐振频率不一致谐振电路采用多级正交环球谐振耦合结构时，为了获得最佳的端口与级间的匹配状态，设计时输入、输出与级间环球耦合度存在差异，引起输入、输出与级间小球谐振频率不一致，并且在工作频率调节时，这种不一致还将线性变化，致使滤波器响应波形变形，技术指标变差。具体可参见说明书附图的图2a和图2b。图中，f0为通带波形中心频率。
[0006]（2）滤波器指标调试难度大调试工序是磁调谐滤波器实现要求指标的重要工序，需要具有专业知识且经验丰富的调试人员，调试中反复调节各小球谐振子的H
k
、各级环球耦合度，兼顾端口驻波、级间匹配与各小球的不同频、不同步等众多问题，在不同工作频率点反复调整响应波形，以满足各频率点的技术指标要求，调试繁琐，生产效率低。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就在于提供一种解决各级谐振小球的谐振频率不一致、导致无法满足各频率点的技术指标要求、调试繁琐、生产效率低等问题的，带磁路气隙场微调结构的磁
调谐滤波器及调试方法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器，包括上磁路和下磁路，上磁路中设有上磁极、下磁路中设有下磁极，上、下磁极间设有工作气隙，工作气隙间设有谐振电路，所述谐振电路包括多个耦合的谐振小球，所述谐振电路一侧设有调节谐振小球的小球调节杆，位于两端的谐振小球为输入输出小球、中间的为级间小球；当谐振小球为三个时，上磁极对应级间小球处，竖直设有一贯穿螺孔，且贯穿螺孔内设有一微调螺钉；当谐振小球大于三个时，上磁极对应输入输出小球处，分别竖直设有一贯穿螺孔，且贯穿螺孔内设有一微调螺钉；所述微调螺钉形状与贯穿螺孔匹配，转动微调螺钉时能使其下端面从上磁极的下表面伸出或缩入，所述微调螺钉与对应的谐振小球均为正对，且其上下调节时引起的磁场变化不干涉相邻的谐振小球。
[0009]作为优选：所述微调螺钉的材质与上磁路和下磁路相同，均采用软磁合金材料制成，且微调螺钉下端面的平面度和光洁度，与上磁极端面相同。
[0010]一种带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器的调试方法，包括以下步骤；（1）将产品接入矢量网络分析仪中，所述产品为带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器，其低频端工作频率为f1、高频端工作频率为f2，调整各谐振小球的耦合度，使f1或f2至少一处满足所有谐振小球的谐振频率一致，响应波形正常；（2）判断f1或f2处的响应波形是否均正常，若正常则不调试，否则至步骤（3）；（3）确定待调小球，所述待调小球为微调螺钉正下方的谐振小球，旋转微调螺钉，改变待调小球的局部磁场，直到f1、f2频率点处，级间小球与输入输出小球的频率偏差方向相同、且偏差值相同；（4）用小球调节杆旋转待调小球，使级间小球工作频率与输入输出小球的谐振频率相同。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）由于微调螺钉上下调节时引起的H
e
变化不干涉相邻的谐振小球，也就是说，通过微调螺钉仅可微调其正对的谐振小球的局部磁场，不影响其它谐振小球，从而补偿谐振电路各谐振小球承受的磁场差，解决该位置处谐振小球与其他谐振小球谐振频率不一致的问题，改善整个频段内磁调谐滤波器技术指标。
[0012]（2）调试方式简单，仅通过微调螺钉来调节局部磁场H
e
，再结合小球调节杆来调整谐振小球的固定频率差，利用H
k
对固定频率差进行校对，实现该谐振子频率与其余谐振子频率重合。解决在宽频带调谐时由谐振小球频率不同步引起的滤波器响应波形变形、指标变差的难题，减小了磁调谐滤波器指标调试工序中反复调整谐振电路的耦合度与谐振小球H
k
进行驻波匹配与同步匹配的难题，提高了生产效率。
附图说明
[0013]图1为本专利技术结构示意图；图2a为所有谐振小球同频工作时的理想波形响应图；
图2b为谐振小球不同频工作时的变形波形响应图；图3为微波场不一致与小球谐振频率的关系示意图；图4a为低频端f1通过H
k
将所有小球频率调节一致时整个频段响应波形的典型情况图；图4b为高频端f2通过H
k
将所有小球频率调节一致时整个频段响应波形的典型情况图；图4c为中间频率（f1+f2）/2通过H
k
将所有小球频率调节一致时整个频段响应波形的典型情况图；图5为工作气隙场中局部气隙变化与小球谐振频率的关系示意图；图6为实施例2中本专利技术的谐振小球为三级时工作气隙处的放大图；图7a为实施例2步骤（2）得到的响应波形图；图7b为图7a经本专利技术步骤（3）调试后得到的响应波形图；图7c为图7b经本专利技术步骤（4）调试后得到的响应波形图；图8为实施例3中本专利技术的谐振小球为六级时工作气隙处的放大图；图9a为实施例2步骤（2）得到的响应波形图；图9b为图9a经本专利技术步骤（3）调试后得到的响应波形图；图9c为图9b经本专利技术步骤（4）调试后得到的响应波形图；图10为图1的俯视图。
[0014]图中：1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器，包括上磁路和下磁路，上磁路中设有上磁极、下磁路中设有下磁极，上、下磁极间设有工作气隙，工作气隙间设有谐振电路，所述谐振电路包括多个耦合的谐振小球，所述谐振电路一侧设有调节谐振小球的小球调节杆，位于两端的谐振小球为输入输出小球、中间的为级间小球；其特征在于：当谐振小球为三个时，上磁极对应级间小球处，竖直设有一贯穿螺孔，且贯穿螺孔内设有一微调螺钉；当谐振小球大于三个时，上磁极对应输入输出小球处，分别竖直设有一贯穿螺孔，且贯穿螺孔内设有一微调螺钉；所述微调螺钉形状与贯穿螺孔匹配，转动微调螺钉时能使其下端面从上磁极的下表面伸出或缩入，所述微调螺钉与对应的谐振小球均为正对，且其上下调节时引起的磁场变化不干涉相邻的谐振小球。2.根据权利要求1所述的带磁路气隙场微调结构的磁调谐滤波器，其特征在于：所述微调螺钉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平川，蓝江河，燕志刚，王大勇，何志强，
申请(专利权)人：西南应用磁学研究所中国电子科技集团公司第九研究所，
类型：发明
国别省市：