一种矩形波导装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种矩形波导装置，属于微波测量技术领域，矩形波导装置应用于测量尘埃等离子体中微波传输特性，包括波导

【技术实现步骤摘要】
一种矩形波导装置


[0001]本专利技术涉及微波测量
，具体而言，涉及一种矩形波导装置
。

技术介绍

[0002]尘埃等离子体是由电子
、
离子
、
中性分子和带电尘埃颗粒组成的
。
尘埃等离子体系统是具有宏观电中性特点的复杂等离子体系统
。
火箭喷焰对于微波信号的异常吸收问题和黑障问题等均与尘埃等离子体系统存在关联
。
对微波在尘埃等离子体中的传播特性进行研究对于解决航空航天方面的问题具有重要的指导意义，这些研究也是等离子体微波诊断技术的理论基础
。
[0003]尘埃等离子体具有复杂的电磁特性，而微波与尘埃颗粒之间的相互作用则更为复杂
。
目前，常见的微波在尘埃等离子体中传播的测量手段是通过发射天线和接收天线连接矢量网络分析仪进行测量
。
但是由于两个天线间的自由空间容易受到外部环境的干扰，从而导致测量结果误差较大，无法准确测量
。
而且测量过程中的尘埃会悬浮在不同的位置，若想要测量不同位置处的尘埃等离子体对微波的影响，则需要移动测量设备，从而产生较大的影响和误差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是提供一种能够精准测量微波在等离子体中传输特性的装置，且能够对不同位置进行准确测量
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种矩形波导装置，应用于测量尘埃等离子体中微波传输特性，包括波导
‑r/>同轴转换器
、
开口矩形波导和石英管；
[0006]所述波导
‑
同轴转换器包括第一波导
‑
同轴转换器和第二波导
‑
同轴转换器，所述开口矩形波导的两端分别与所述第一波导
‑
同轴转换器和所述第二波导
‑
同轴转换器连接，所述第一波导转换器用于与微波输入源连接，所述第二波导
‑
同轴转换器用于与微波信号接收器连接；
[0007]所述开口矩形波导的上下两侧分别开设有对称设置的开孔，所述开孔处设置有筒形金属外壳，所述筒形金属外壳与所述开孔的尺寸相匹配，所述筒形金属外壳垂直于所述开口矩形波导且向远离所述开口矩形波导的方向延伸；
[0008]所述石英管和所述筒形金属外壳的尺寸相匹配，所述石英管用于通过所述筒形金属外壳插入所述开口矩形波导的腔体中，且所述石英管与所述筒形金属外壳活动连接，所述石英管用于沿所述筒形金属外壳上下移动；所述石英管用于与可调电源及真空泵连接
。
[0009]优选地，所述波导
‑
同轴转换器包括射频同轴电缆和波导激励腔，所述波导激励腔的横截面尺寸与标准
BJ
‑
32
矩形波导相同
。
[0010]优选地，所述波导激励腔的长度为
75mm
，所述射频同轴电缆的最大工作频率为
26.5GHz。
[0011]优选地，所述开口矩形波导的谐振深度及宽度与所述标准
BJ32
矩形波导相同，所
述开口矩形波导的工作频率为
2.6
‑
3.95GHz
，工作模式为
TE
101
基模
。
[0012]优选地，所述筒形金属外壳中远离所述开口矩形波导的一端设置有螺纹座，所述石英管上套设有橡胶垫圈和螺母，所述螺纹座中具有用于容纳所述橡胶垫圈和所述螺母的容纳腔，所述螺纹座和所述螺母用于形成螺纹连接，所述橡胶垫圈位于所述螺纹座和所述螺母之间
。
[0013]优选地，所述石英管的两端设置有真空电极，所述真空电极上设置有空心阴极，所述可调电源通过所述真空电极与所述石英管连接
。
[0014]优选地，所述真空电极和所述可调电源之间串联有电阻
。
[0015]优选地，所述可调电源的电压调节范围为0‑
4kV。
[0016]优选地，所述石英管和所述真空泵之间设置有真空微调阀，所述真空微调阀用于调节所述石英管内的真空度
。
[0017]优选地，所述石英管的外径为
30mm
，内径为
26mm。
[0018]本专利技术通过矩形波导装置测量微波在尘埃等离子体中的传输特性，矩形波导具有传输损耗小，抗干扰能力强，传输频带宽等优点
。
开口矩形波导的两端分别通过波导
‑
转换器与微波输入源和微波信号接收器连接，且开口矩形波导的中心位置设置有开孔，开孔的位置向外延伸设置有筒形金属外壳，石英管能够通过筒形金属外壳穿过开口矩形波导，石英管和真空泵
、
可调电源连接，能够通过真空泵和可调电源调节分别石英管内的气压和电压，产生不同性质的尘埃等离子体
。
微波输入源输出的目标频率微波，传输到开口矩形波导之后，微波与石英管中的尘埃等离子体发生相互作用，再通过另一端的微波信号接收器接收，根据微波的衰减情况能够分析尘埃等离子体中微波的传输特性，由于筒形金属外壳能够防止微波分散至开口矩形波导外，且矩形波导的传输损耗小，抗干扰能力强，能够提高测量的精准性
。
此外，石英管与筒形金属外壳活动连接，能够沿筒形金属外壳上下移动，从而实现对石英管中不同悬浮位置的尘埃等离子体进行测量的目的，由于不需要在水平方向上移动，对测量的干扰较小，精准度较高
。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例中矩形波导装置的结构示意图一；
[0020]图2为本专利技术实施例中矩形波导装置的结构示意图二；
[0021]图3为本专利技术实施例中矩形波导装置的结构示意图三；
[0022]图4为本专利技术实施例中不同处理条件下矩形波导中的微波透射和反射图
。
[0023]附图标记说明：
[0024]1、
波导
‑
同轴转换器；
11、
射频同轴电缆；
12、
波导激励腔；
2、
开口矩形波导；
21、
筒形金属外壳；
211、
螺纹座；
3、
石英管；
4、
螺母；
5、
微波输入源；
6、
微波信号接收器；
7、
可调电源；
8、
真空泵；
9、
电阻
。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能够更为明显易懂，下面对本专利技术的具体实施例做详细的说明
。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例中的特征可以相互组合
。
术
语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种矩形波导装置，其特征在于，应用于测量尘埃等离子体中微波传输特性，包括波导
‑
同轴转换器
(1)、
开口矩形波导
(2)
和石英管
(3)
；所述波导
‑
同轴转换器
(1)
包括第一波导
‑
同轴转换器和第二波导
‑
同轴转换器，所述开口矩形波导
(2)
的两端分别与所述第一波导
‑
同轴转换器和所述第二波导
‑
同轴转换器连接，所述第一波导转换器用于与微波输入源连接
(5)
，所述第二波导
‑
同轴转换器用于与微波信号接收器
(6)
连接；所述开口矩形波导
(2)
的上下两侧分别开设有对称设置的开孔，所述开孔处设置有筒形金属外壳
(21)
，所述筒形金属外壳
(21)
与所述开孔的尺寸相匹配，所述筒形金属外壳
(21)
垂直于所述开口矩形波导
(2)
且向远离所述开口矩形波导
(2)
的方向延伸；所述石英管
(3)
和所述筒形金属外壳
(21)
的尺寸相匹配，所述石英管
(3)
用于通过所述筒形金属外壳
(21)
插入所述开口矩形波导
(2)
的腔体中，且所述石英管
(3)
与所述筒形金属外壳
(21)
活动连接，所述石英管
(3)
用于沿所述筒形金属外壳
(21)
上下移动；所述石英管
(3)
用于与可调电源
(7)
及真空泵
(8)
连接
。2.
根据权利要求1所述的矩形波导装置，其特征在于，所述波导
‑
同轴转换器
(1)
包括射频同轴电缆
(11)
和波导激励腔
(12)
，所述波导激励腔
(12)
的横截面尺寸与标准
BJ
‑
32
矩形波导相同
。3.
根据权利要求2所述的矩形波导装置，其特征在于，所述波导激励腔
(12)
的长度为
75mm
，所述射频同...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁承勋，陈晨，王莹，姚静锋，周晨，伊古姆诺夫，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：