[實用新型]用于回旋行波管耦合結構的場分布測試系統

有效

• 申請號: 201620936398.4
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN206583979U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 蔣藝;雷文強;胡鵬;胡林林;孫迪敏;周泉豐;黃銀虎;宋睿;閻磊;曾造金;卓婷婷;馬國武;陳洪斌
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: G01R29/14
• 分類號: G01R29/14;G01R29/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 鄭健

技術領域

本實用新型涉及微波電真空器件技術領域，具體涉及到一種用于回旋行波管耦合結構的場分布測試系統。

背景技術

回旋行波管是一種將輸入的微波信號進行放大的電真空器件，具有大功率、寬帶寬和高增益的特點，已廣泛用于電子對抗、雷達系統和高速無線通訊領域。回旋行波管由于其高頻結構具有全金屬結構、競爭模式較少、功率容量大等特點，已成為100GHz以上頻段具有應用前景的微電真空器件之一。

回旋行波管這種高增益放大器件，由于功率和帶寬的性能要求，對輸入輸出耦合結構的要求較高，希望在耦合結構處實現阻抗匹配、減少損耗、保證耦合模式純度、實現寬帶信號耦合，因此需要對耦合結構的模式進行測試，而模式的表征最好是將場分布測試出來。通常在低頻段時，耦合結構尺寸較大，可以采用細探針的方法來對場分布進行測試，但是到了大于100GHz以上的太赫茲頻段，耦合結構的尺寸減小，探針對場分布的影響已經無法忽略，需要考慮新的方法來進行場分布測試。

中國電子科技集團公司第54所王玖珍高級工程師(王玖珍，薛正輝編著，天線測量實用手冊，人民郵電出版社，2013年1月出版)在著作中就很好地闡述了近場測試的方法及測量帶來的誤差等，為天線設計和測量提供了很好的參考。但是文中對僅是粗放的介紹了天線的近場測試及方法，未考慮在高頻率后，近距離條件下天線近場測量對場分布的影響，且未考慮在模式較高的條件下，對于小尺寸待測耦合結構的場分布測量，而且書中僅給出了18GHz以下的測試數據。

頻率在100GHz以上的回旋行波管耦合結構設計時，沒有現成的場分布測試系統可以測試耦合結構的輸出場分布，嚴重制約了頻率大于100GHz以上的回旋行波管耦合結構的應用。因此需要對耦合結構變換后的場分布進行測量及判定，使其應用到回旋行波管加工和制造中。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種用于回旋行波管耦合結構的場分布測試系統，包括：

用于發射微波信號的信號源；

以及依次設置在信號源的微波信號發射方向的待測回旋行波管耦合結構、波導探針、標準WR6波導和功率計；

其中，將波導探針、標準WR6波導和功率計放置在三維調節平臺上，調節三維調節平臺以實現功率值的調節，進而對功率值和三維調節平臺的位置信息進行一一對應處理，得到待測回旋行波管耦合結構場分布圖。

優選的是，所述待測回旋行波管耦合結構的輸入端與信號源的微波信號輸出端連接；所述波導探針的輸入端抵近所述待測回旋行波管耦合結構的輸出端；所述標準WR6波導的輸入端與波導探針的輸出端連接；所述功率計的測試信號的輸入端與標準WR6波導的輸出端連接。

優選的是，所述連接均采用法蘭連接。

優選的是，所述波導探針為一具有梯形體金屬輸入端部的結構。

優選的是，所述波導探針的梯形體金屬輸入端與待測回旋行波管耦合結構的輸出端的抵近距離為1～2mm。

優選的是，所述待測回旋行波管耦合結構為具有開場結構的模式變換結構；所述開場結構的模式變換結構的開場輻射面為微波信號的輻射方向。

優選的是，所述標準WR6波導的波導尺寸為1.651mm×0.826mm，測量頻率范圍為110GHz～170GHz。

本實用新型至少包括以下有益效果：本發明能夠在110GHz至170GHz頻率范圍內，測量得到回旋行波管耦合結構的場分布情況，能夠對耦合結構進行的挑選，滿足回旋行波管耦合結構的場分布測試要求。這一方法最終在D波段回旋行波管產品研制中獲得應用，具有很強的實際應用價值，為推動太赫茲系統產品的應用奠定了基礎。

本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明：

圖1為本實用新型用于回旋行波管耦合結構的場分布測試系統的結構簡圖；

圖2為本實用新型所述波導探針的截面結構示意圖；

圖3為本實用新型所述待測回旋行波管耦合結構的結構示意圖；

圖4為本實用新型所述待測回旋行波管耦合結構和波導探針的位置示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。