一种波导型陷波器结构制造技术

本发明专利技术提供了一种波导型陷波器结构，包括谐振腔、吸波腔，所述谐振腔一端耦合在传输波导上，另一端与吸波腔耦合，吸波腔中设有吸波材料用于吸收从传输波导中耦合出的能量。本发明专利技术提出的波导型陷波器结构能够承受较大的功率，实现大功率行波管的增益均衡；由于波导谐振腔具有很大的Q值，在比较窄的频带内能够达到较大的衰减量，当工作频带较窄时，它可以实现增益均衡；并且可以对陷波器结构增益曲线和均衡量进行二次调整。均衡量进行二次调整。均衡量进行二次调整。

【技术实现步骤摘要】
一种波导型陷波器结构


[0001]本专利技术涉及微波功率器件领域，特别涉及一种波导型陷波器结构。

技术介绍

[0002]随着电子与通信技术的高速发展，雷达技术在军用民用电子现代化建设中发挥着越来越重要的作用。任务多元化、目标多样化以及环境复杂化等实际需求推动着雷达技术的不断发展。成本低、性能优越和高可靠性成为现代雷达系统基本要求。而雷达的性能很大程度上受噪声系数、平均功率、脉冲功率、带宽等参数的影响。这样就对雷达系统最重要的部件之一微波功率发射器件提出越来越高的要求。
[0003]用于发射功率的微波功率放大器件是雷达系统的核心部件之一，它深切的影响着整个雷达系统的技术性能。反之雷达技术的不断发展的需求也在促进微波功率器件的发展。微波功率器件大体可以分为三类：一是微波电真空器件，二是固态功率器件，三是其他器件(如光导毫米波源等)。而现阶段微波电真空器件的输出功率远大于固态功率器件，它在目前所有已经应用的频段都能满足雷达系统对发射功率的要求，因而目前它的应用更为广泛。所以本文只针对微波电真空器件中的大功率行波管设定指标，进而对增益均衡器进行讨论与设计。
[0004]大功率行波管等微波功率放大器件作为雷达系统的核心部件，其技术水平是影响雷达系统的性能主要因素之一。但是由于种种原因，在工作频带内大功率行波管往往存在一定程度上的增益波动，导致雷达系统不能满足设计要求。为了保证其在工作频率范围内能拥有平坦的增益输出，目前可行的解决方案是采用管外均衡输出增益的技术，即插入一个增益均衡网络到原传输网络中，插入的均衡网络就是微波增益均衡器。
[0005]当工作频率增加到微波中的毫米波段，理论上来将此波段增益均衡器可以用微带线来实现，但是在毫米波段，微带线容易激励起高次模，有较大的损耗，加工有脆弱性和显著的不连续性并且有误差，有从不连续的高辐射产生的低Q值。上述因素都是限制着微带线在毫米波段的应用。另外微带线增益均衡器在较窄的带宽内实现较大的衰减量是不太可能的。而且微带线增益均衡器必须要有加载电阻吸收能量，但是这种电阻在毫米波段难以实现，而且就算是这种电阻已经实现，但是在焊接的时候因为焊接工艺的影响，会引起新的问题，从而影响整个电路的原有状态。所以对于计算机优化法设计毫米波增益均衡器，重要的是基于合适的理论寻找到一种能够在毫米波段合适的陷波单元来实现陷波响应。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中毫米波频段固态功率管在一定程度上增益波动问题，提供了一种波导型陷波器结构，通过该波导型陷波器结构来达到改善功率管增益波动的问题，该陷波器结构具有调节灵活、Q值高和承受功率大，损耗小等优点。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：一种波导型陷波器结构，包括谐振腔、吸波腔，所述谐振腔一端耦合在传输波导上，另一端与吸波腔耦合，吸波腔中设有吸波材料用于吸收从
传输波导中耦合出的能量。
[0008]进一步的，所述谐振腔与传输波导之间、谐振腔与吸波腔之间均采用小孔耦合方式进行耦合。
[0009]进一步的，所述吸波腔采用BJ400波导尺寸。
[0010]进一步的，所述谐振腔为矩形谐振腔。
[0011]进一步的，所述吸波材料采用磁性吸收材料或电性吸收材料。
[0012]进一步的，在吸波材料采用磁性吸收材料时，其摆放位置与谐振腔内磁场垂直；在吸波材料采用电性吸收材料时，其摆放位置与谐振腔内电场垂直。
[0013]进一步的，所述谐振腔中设有调谐销钉。
[0014]进一步的，所述调谐销钉为通过将谐振腔表面做内陷处理形成，内陷形状为圆柱形。
[0015]进一步的，所述谐振腔中设有多个调谐销钉，每个调谐销钉深度不同。
[0016]与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：
[0017]1、波导型陷波器结构本身能够承受较大的功率，所以它能够实现大功率行波管的增益均衡；由于波导谐振腔具有很大的Q值，所以在比较窄的频带内能够达到较大的衰减量，因此当工作频带较窄时，它可以实现增益均衡。
[0018]2、通常情况下，波导类型的陷波器结构不能随意的灵活调整，而本专利技术的陷波器结构增加了可调谐销钉，可以对陷波器结构增益曲线和均衡量进行二次调整。
[0019]3、本专利技术提出的陷波器结构还增加了一个吸收腔，该腔是一个标准的波导口，这大大降低了我们仿真时候的难度以及摆放吸波材料的位置角度和大小。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提出的波导型陷波器结构示意图。
[0021]图2为本专利技术提出的波导型陷波器结构尺寸示意图。
[0022]图3为本专利技术提出的波导型陷波器结构应用示意图。
[0023]图4为一实施例中未采用调谐销钉陷波器结构的仿真示意图。
[0024]图5为一实施例中采用调谐销钉陷波器结构的仿真示意图。
[0025]附图标记：1
‑
传输波导，2
‑
谐振腔，3
‑
吸波腔，4
‑
耦合口，5
‑
调谐销钉。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0027]基于目前的针对毫米波频段固态功率管在一定程度上增益波动问题，提出一种能够改善V波段固态功率管的陷波器结构，来达到改善功率管增益波动的问题。具体方案如下：
[0028]如图1所示，一种波导型陷波器结构，包括谐振腔2、吸波腔3，所述谐振腔2一端耦合在传输波导1上，另一端与吸波腔3耦合，吸波腔中设有吸波材料用于吸收从传输波导中耦合出的能量。
[0029]具体的，所述谐振腔与传输波导之间、谐振腔与吸波腔之间均采用小孔耦合方式进行耦合。谐振腔体内存储有电磁场能量，功率损耗由腔内填充的吸波材料与墙体金属壁
引起。相较于现有技术中的微带线而言，在毫米波波段，本实施例提出的谐振腔的损耗较小，Q值较高，更适合作为增益均衡器的陷波器单元结构。
[0030]在该波导型陷波器结构中，当主传输波导中有能量传输时，一部分能量将经过耦合口4被耦合到波导谐振腔内，然后经过再次耦合到吸波腔内，吸波腔里面有相应的吸波材料可以将耦合的能量吸收掉。
[0031]在本实施例中，所述谐振腔中设有调谐销钉5。调谐销钉由谐振腔表面做内陷处理形成，内陷形状为圆柱形。优选的，谐振腔中设有多个调谐销钉配合调节谐振频率。其中，各个调谐销钉深度可根据需求调整。
[0032]如图2所示，本实施例中的各部位尺寸具体为：谐振腔与传输波导之间、与吸波腔之间的耦合口宽度为3.00mm，吸波腔宽度为4.00mm，吸波腔宽度为4.78mm，调谐销钉直径为1.60mm，各个部分的厚度长度以及调谐销钉的深度根据实际情况调整。
[0033]对于吸波腔，采用与传输波导一样标准的BJ400波导尺寸，不仅有利于仿真，不需要去刻意的仿真吸波材料，只需要将其设为标准波导端口即可，同时在实际使用中可以根据需求灵活摆放吸波材料的位置、以及尺寸来吸收调节谐振腔内耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波导型陷波器结构，其特征在于，包括谐振腔、吸波腔，所述谐振腔一端耦合在传输波导上，另一端与吸波腔耦合，吸波腔中设有吸波材料用于吸收从传输波导中耦合出的能量。2.根据权利要求1所述的波导型陷波器结构，其特征在于，所述谐振腔与传输波导之间、谐振腔与吸波腔之间均采用小孔耦合方式进行耦合。3.根据权利要求1或2所述的波导型陷波器结构，其特征在于，所述吸波腔采用BJ400波导尺寸。4.根据权利要求1所述的波导型陷波器结构，其特征在于，所述谐振腔为矩形谐振腔。5.根据权利要求1所述的波导型陷波器结构，其特征在于，所述吸波材料采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾龙铃，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：