[發明專利]對小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的裝置與方法

有效

• 申請號: 201410305512.9
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104062499A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 楊修東;阮存軍;張長青;王樹忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及微波真空電子器件技術領域，尤其涉及一種對小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的裝置與方法。

背景技術

在速調管中，諧振腔特性關系到速調管的輸出功率和工作帶寬等工作特性，冷測技術能夠反映諧振腔特性，是驗證設計的重要手段。速調管的輸入諧振腔和輸出諧振腔可以采用端口法或者探針法測試其諧振特性，速調管的中間諧振腔與外部無耦合，通常采用探針法測試。

速調管的高頻率和緊湊型是目前的發展趨勢，高頻率的速調管諧振腔和電子注通道尺寸變得越來越小。W波段速調管的電子注通道直徑或者矩形通道的高度通常小于1mm，如美國加利福尼亞大學戴維斯分校研制的W波段帶狀注速調管的電子注通道高度僅為0.72mm。

在現有的諧振腔特性測試技術中，端口法測試是基于矢量網絡分析儀的一種測試方法，這種方法能直觀的反映出諧振腔的諧振頻率和外品質因子，操作簡單。探針法測試是將探針插入速調管的電子注通道，由掃頻信號源產生的掃頻信號通過源探針在諧振腔間隙上激勵起高頻場，再通過接收探針，經檢波器將諧振腔間隙電場的幅度隨頻率變化顯示在示波器上。探針法測試需要滿足條件的探針和設備，但是直徑小于1mm的探針在國內還無法獲取。

輸入諧振腔和輸出諧振腔的測試都能夠采用單端口法進行測試，通過測試該端口的群時延曲線就能反映出該諧振腔的特性，若中間諧振腔也采用該方法進行測試，將降低成本，并簡化測試裝置。

然而，在實現本發明的過程中，申請人發現由于帶狀注速調管中間諧振腔沒有測試端口，導致無法采用端口法對其進行冷測，以得到頻率特性。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種對小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的裝置與方法。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種對帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的裝置。帶狀注速調管中間諧振腔包括：諧振腔本體60，在其內部形成有前后開口的中間諧振腔10。中間諧振腔10兩側開設直至諧振腔本體60兩側的通孔，其中，第一側通孔的截面尺寸等于中間諧振腔相鄰部位的截面尺寸，第二側通孔在中間諧振腔的第二側形成臺階。裝置包括：調諧銷釘30，其窄端插入中間諧振腔10的第一側的通孔內，構成中間諧振腔10的一個腔壁，其寬端與步進電機連接，步進電機帶動該調諧銷釘30左右移動，中間諧振腔10的體積隨插入深度而改變；測試輸出法蘭20，固定于諧振腔本體60的第二側，其第一側為矩形臺階，插入諧振腔本體60的第二側并沉槽至底部，該測試輸出法蘭20的中心具有與中間諧振腔10第二側通孔橫截面尺寸相同的波導孔21，該波導孔21的第一側對準中間諧振腔10；矢量網絡分析儀，其測試端口連接至測試輸出法蘭20中心波導孔的第一側，通過波導孔21對中間諧振腔10進行測試。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種利用上述裝置對帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的方法。該方法包括：步驟A，連接矢量網絡分析儀與測試輸出法蘭20，設置矢量網絡分析儀顯示群時延曲線，由該群時延曲線讀取諧振頻率；步驟B，步進電機帶動調諧銷釘向內側或者向外側移動，讀取并記錄矢量網絡分析儀的數據。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明對小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的裝置與方法具有以下有益效果：

(1)避免了小尺寸探針的使用，實現了小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔的冷測，降低了實驗成本；

直徑小于1mm的探針價格昂貴，且在國內沒有渠道獲得；使用該小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔冷測裝置能夠實現中間諧振腔的測試，又避免了小尺寸探針的使用，降低了測試難度和測試成本。

(2)測試的同時可以獲得腔體的調諧特性。

小尺寸速調管諧振腔的調諧技術是速調管研制的關鍵技術之一；在冷測的同時，通過記錄調諧銷釘位置和測試曲線的關系，可以同時獲得該諧振腔的調諧特性，而探針法測試不易獲得調諧特性。

(3)結構簡單，操作方便。

探針法測試需要兩個探針和兩套探針移動裝置，結構較為復雜；該小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔冷測裝置只需要一套步進電機即可，結構更加簡單，操作方便。

附圖說明

圖1A為根據本發明實施例對小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔進行冷測的裝置的結構示意圖；

圖1B為圖1A所示裝置的剖視圖；

圖2為圖1A所示裝置中裝夾模具組件的結構示意圖；

圖3為測試完成后并實現密封的小尺寸帶狀注速調管中間諧振腔的結構示意圖。