[實用新型]鐵氧體型移相器和加速器

有效

• 申請號: 201521103592.6
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN205303629U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 康克軍;施嘉儒;孟祥聰;王平;唐傳祥;陳懷璧;劉耀紅;閻忻水;杜應超;黃文會
• 申請（專利權）人: 清華大學;同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: H01P1/19
• 分類號: H01P1/19;H05H7/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉志強

技術領域

本實用新型涉及微波和加速器領域，尤其涉及一種鐵氧體型移相器和具有該移相器的加速器。

背景技術

移相器作為微波系統中重要的器件之一，一直發揮著重要的作用。傳統移相器多為機械結構，采用手動或者電機驅動，在加速器相位控制中運用極為不便。隨著微波鐵氧體技術的發展，鐵氧體良好的旋磁特性使其得到廣泛應用，鐵氧體器件也迅速發展，根據鐵氧體特性研制的鐵氧體型移相器，實現了移相器從機械式到電控式的進步，其基本原理是，采用外加的磁場來改變鐵氧體的導磁率，并利用鐵氧體的旋磁特性，使得在矩形波導中傳播的微波發生相位改變。當前在國內，鐵氧體型移相器一直作為相控陣雷達的支撐性器件在研究，也取得了一定的成績。

但隨著加速器技術領域的發展，對于移相器功率和移相器相位變化速度的要求越來越高，傳統的鐵氧體型移相器已經很難滿足新的需求。美國費米實驗室在研究超導直線加速器時發現，利用更快速的移相器可以大大減少速調管的數目。在加速器中，給一個多腔的加速器提供微波需要多個速調管，但如果配置能快速移相的移相器，僅使用一個速調管，就能實現對多個腔室射頻功率的相位和量級的正交控制，從而大大減少速調管的數目。隨著電子加速領域工程上的需要，可調能量加速器、雙能電子加速器等設備都需要在毫秒量級能夠實現更大角度移相的移相器。

目前，根據已有的實驗表明，現有移相器的散射參數S21測量結果普遍不好，很難保證微波有好的傳輸效果，現有的快速移相器的相位的變化范圍都很小，相位變化角度較小，費米實驗室提出的移相器也只能實現80°的相位變化，無法實現更大角度的相位快速變化。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種鐵氧體型移相器和加速器，以解決現有技術中移相器的相位角度變化較小的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種移相器，包括波導、鐵氧體條、第一線圈、第二線圈、第一功率源和第二功率源，其中所述鐵氧體條設置于所述波導內，所述第一功率源用于向所述第一線圈提供直流電壓以產生恒定磁場，所述第二功率源用于向所述第二線圈提供脈沖電壓以產生脈沖磁場，所述恒定磁場與所述脈沖磁場相互疊加形成復合磁場，所述復合磁場被施加于所述鐵氧體條，以使經過所述波導的微波發生相位變化。

進一步地，所述鐵氧體條設在所述波導的內壁上。

進一步地，兩個所述鐵氧體條被相對地設在所述波導的內壁上。

進一步地，所述鐵氧體條的端部具有微波引導部，用于引導所述微波進入所述波導。

進一步地，所述微波引導部為楔形面。

進一步地，所述鐵氧體條是細長的，所述鐵氧體條的縱向方向與所述微波的傳播方向一致。

進一步地，所述鐵氧體條由釔鐵石榴石鐵氧體制成。

進一步地，所述脈沖電壓為方波電壓。

為實現上述目的，本實用新型還提供了一種加速器，包括上述的移相器。

另外，所述加速器包括第一加速管和第二加速管，所述第一加速管位于所述第二加速管的前端，用于加速加速器中的電子，所述移相器設置在所述第二加速管中，用于改變進入所述第二加速管中的微波的相位。

基于上述技術方案，本實用新型通過設置兩個線圈，對應兩個功率源，并且兩個功率源分別提供直流電壓和脈沖電壓，使得鐵氧體條能夠接收兩種電壓的疊加，從而產生穩定的復合磁場，避免由于磁場產生尖銳的波動點而造成微波傳輸的損失。這種結構的移相器，通過調整電壓能夠實現180°的相位變化。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型鐵氧體型移相器一個實施例的橫截面剖視圖。

圖2為本實用新型鐵氧體型移相器一個實施例的結構示意圖。

圖中：1-波導，11-入口，12-出口，2-鐵氧體條，21-楔形面，3-第一線圈，4-第二線圈。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。