[發明專利]溫度補償裝置、環形器以及溫度補償控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202210855966.8
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN115882182A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 徐鋒明;馬丁
• 申請（專利權）人: 斯必能通訊器材(上海)有限公司
• 主分類號: H01P1/383
• 分類號: H01P1/383;G05D23/20
• 代理公司: 上海千尋知識產權代理事務所(普通合伙) 31353
• 代理人: 吳紅斐

本發明公開了一種溫度補償裝置、環形器以及溫度補償控制方法和裝置，溫度補償裝置包括：電壓提供電路，與線圈耦合連接，給線圈提供交流電壓，以使線圈產生電抗，同時給線圈提供直流電壓，以使鐵芯產生提供給鐵氧體的恒定磁場；第一比較電路，與線圈耦合連接，用于根據線圈的電抗大小輸出第一比較信號；第二比較電路，與線圈耦合連接，用于根據交流電壓的大小輸出第二比較信號；控制器的信號輸入端與第一比較電路和第二比較電路均相連，用于接收第一比較信號和第二比較信號并進行處理，信號輸出端與電壓提供電路相連，以根據處理結果輸出控制信號，控制信號用于控制電壓提供電路輸出的直流電壓的大小，從而調整鐵氧體內場，以對鐵氧體進行溫度補償。

技術領域

本發明涉及高功率環行器技術領域，尤其涉及一種溫度補償裝置、環形器以及溫度補償控制方法和裝置。

背景技術

環行器是將進入其任一端口的入射波，按照由外加偏置場確定的方向順序傳入下一個端口的多端口器件。環行器外設有多個端口(例如3個)，其內設有用于傳導電磁波的導體、鐵氧體，以及通過形成外加偏置場使鐵氧體形成旋磁特性從而限制端口之間的信號單向循環傳播的電磁鐵。在大功率(達到百千瓦級)微波通過環行器的時候，鐵氧體會吸收一部分微波能量，導致鐵氧體的溫度升高。由于環行器工作于甚高頻段，帶寬較窄，鐵氧體的飽和磁化強度參數隨溫度的變化對環行器的特性參數影響很大，例如，溫度變化會引起環行器的中心頻率漂移。

為給鐵氧體降溫，相關技術中設置了水循環冷卻系統，但熱傳導具有延時性，無法及時反應；同時，水循環冷卻系統通過測試水循環中的水溫來估算鐵氧體的溫度，由于水循環只帶走一部分鐵氧體的溫度，水循環系統中的水溫不能準確代表鐵氧體的真實溫度，使得水循環冷卻系統的溫度補償控制對于環行器來說不夠精確。

為此，相關技術中通過設置溫度補償器來控制溫度升高對環形器的影響，溫度補償器獲取鐵氧體的溫度，并基于該溫度補償控制電磁鐵的電流大小，以通過改變外加偏置場的磁性大小來補償鐵氧體的飽和磁化強度的變化，從而減小溫度升高對環形器的影響，避免環行器在溫度上升時出現性能惡化或失效的現象。

一般是通過獲取環行器的反射參數或溫度來得到電磁鐵的電流的。例如，在環行器的前端放置探測環行器反射參數的耦合器，由于耦合器自身有反射、隔離、耦合測試參數，測出的反射系數并不能準確代表環行器的反射系數。或者，在鐵氧體附件埋入溫度傳感器來獲取鐵氧體的溫度，由于溫度傳感器的位置與鐵氧體有一定的距離，且只能采集鐵氧體的局部溫度，導致采集到的溫度不能準確反應鐵氧體的真實溫度，從而使得溫度補償效果不佳。

因此，上述現有技術至少存在如下技術問題：現有技術中環行器的溫度補償器由于獲取的參數不能準確反應真實狀態，導致溫度補償不夠精確。

發明內容

本申請實施例通過提供一種溫度補償裝置、環形器以及溫度補償控制方法和裝置，解決了現有技術中環行器的溫度補償器由于獲取的參數不能準確反應真實狀態，導致溫度補償不夠精確的技術問題。

為解決上述技術問題，第一方面，本申請實施例提供了一種溫度補償裝置，用于環形器，環形器包括電磁鐵，電磁鐵包括鐵芯和纏繞在鐵芯上的線圈，鐵芯內設有鐵氧體，所述溫度補償裝置包括：

電壓提供電路，與所述線圈耦合連接，給所述線圈提供交流電壓，以使所述線圈產生電抗，同時給線圈提供直流電壓，以使線圈中間的鐵芯產生提供給鐵氧體的恒定磁場；

第一比較電路，與所述線圈耦合連接，用于根據線圈的電抗大小輸出第一比較信號；

第二比較電路，與所述線圈耦合連接，用于根據所述交流電壓的大小輸出第二比較信號；

控制器，所述控制器的信號輸入端與所述第一比較電路和所述第二比較電路均相連，用于接收所述第一比較信號和所述第二比較信號并進行處理，所述控制器的信號輸出端與所述電壓提供電路相連，以根據處理結果輸出控制信號，所述控制信號用于控制所述電壓提供電路輸出的直流電壓的大小，從而調整鐵氧體內場，以對鐵氧體進行溫度補償。