[發明專利]一種寬帶微波同軸自動阻抗調配器

在審

• 申請號: 201810195121.4
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108598647A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 張朝陽;胡詩婕;傅文杰;鄢揚
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 鄒裕蓉

本發明公開了一種寬帶微波同軸自動阻抗調配器，屬于微波阻抗調配器技術領域。包括駐波檢測模塊、頻率檢測模塊、阻抗調配模塊、微處理模塊和驅動電機；駐波檢測模塊測量同軸主傳輸線內的反射系數的幅值和相位，頻率檢測模塊測量當前工作頻率，微處理器計算模塊讀取反射系數和工作頻率后計算得到兩個同軸匹配支節為達到系統匹配所需的長度，進而轉化為兩個短路滑塊的位置，通過驅動電機調節兩個滑塊的位置，從而實現阻抗的自動匹配；本發明克服了現有技術中因色散效應而導致的工作帶寬較窄的缺陷，在保證功率容積和調配范圍的基礎上，大大擴寬了自動阻抗調配器的工作帶寬。

技術領域

本發明屬于微波阻抗調配器技術領域，具體涉及一種寬帶微波同軸自動阻抗調配器。

背景技術

微波傳輸中的阻抗匹配可以使系統穩定、高效，在微波能應用中極為重要。在固定負載阻抗情況下，通常采用固定阻抗變換器或手動阻抗調配器來實現阻抗調配和匹配。但在負載不斷變化的應用中(如微波等離子體、微波烘干加熱等)，負載情況會不斷產生變化，固定或手動阻抗調配器不能夠滿足系統變化的需要，只有自動阻抗調配器可以解決這一問題。傳統的自動阻抗調配器由矩形波導中的三個銷釘構成或者由單個銷釘通過波導頂部槽線實現水平移動與插入深度控制實現。波導中傳輸的基模為TE10模式，其截止頻率與波導寬邊的長度相關，如果工作頻率過高，將激勵起TE20等高階模式，為了使阻抗調配器能實現穩定工作，波導阻抗調配器的工作頻率范圍通常為TE10模式的截止頻率與TE20模式的截止頻率之間。這就導致波導的阻抗變換器工作頻帶窄。并且由于矩形波導為色散傳輸線，不同頻率的微波在波導中的導波波長與自由空間波長呈非線性關系，因此阻抗調諧范圍也收到極大限制。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種寬帶微波同軸自動阻抗調配器。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：

一種寬帶微波同軸自動阻抗調配器，包括駐波檢測模塊、頻率檢測模塊、阻抗調配模塊、微處理模塊和驅動電機；

阻抗調配模塊包括同軸主傳輸線和兩個同軸調配支節6；同軸主傳輸線包括第一主傳輸線1和第二主傳輸線2；第二主傳輸線2為具有拐角的同軸波導；第一主傳輸線1和第二主傳輸線2通過法蘭盤連接；第一主傳輸線1的另一端為自動阻抗調配器的輸入端，第二主傳輸線2的另一端接負載；駐波檢測模塊和頻率檢測模塊分別位于第一主傳輸線1的頂部；第一同軸調配支節4與第二主傳輸線2徑向連接；第二同軸調配支節3與第二主傳輸線2的拐角末端連接；每個同軸匹配支節的內外導體之間有一個短路滑塊5，短路滑塊5為良導體且與同軸匹配支節的內導體和外殼保持良好接觸，可沿同軸調配支節的內導體方向移動；每個短路滑塊5連接一個驅動電機；微處理器計算模塊的輸入端連接駐波檢測模塊和頻率檢測模塊，輸出端連接兩個驅動電機；

第一同軸調配支節的總長度大于1/4工作波長；

第二同軸調配支節的總長度大于1/2工作波長；

駐波檢測模塊測量同軸主傳輸線內的反射系數的幅值和相位，頻率檢測模塊測量當前工作頻率，微處理器計算模塊讀取反射系數和工作頻率后計算得到兩個同軸匹配支節為達到系統匹配所需的長度，進而轉化為兩個短路滑塊的位置，通過驅動電機調節兩個滑塊的位置，從而實現阻抗的自動匹配。

匹配支節具有與主傳輸線相同的特性阻抗，其為與主傳輸線同規格或不同規格的傳輸線。

本發明的有益效果是：