CN102569967A - 波导调配器中抑制电磁场泄露的方法 - Google Patents

波导调配器中抑制电磁场泄露的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微波调配器技术领域，特别是波导调配方面领域，具体说是波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，在波导宽边中间开缝隙，缝隙和波导表面电流平行，滑块沿着缝隙垂直插入波导，其特征是：缝隙两侧开有扼流槽，扼流槽深度和高度与抑制泄露的频率波长关系是：；式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
是扼流槽深度；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
是扼流槽高度；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为需要抑制泄露的电磁场频率对应的波长。它以便克服电磁场通过缝隙向外界空间的泄露，造成插入损耗增大。

Description

波导调配器中抑制电磁场泄露的方法
技术领域
本发明涉及微波调配器技术领域，特别是波导调配方面领域，具体说是波导调配器中抑制电磁场泄露的方法。
技术背景
负载牵引及源牵引技术是微波元器件设计的重要方法。如振荡器的频率、相位噪声牵引；低噪声放大器的噪声系数、增益牵引；特别是大功率放大器的增益牵引。不仅如此，负载牵引，源牵引技术还引用于管子本身特性的测试。微波调配器就是用于完成负载牵引和源牵引的器件。目前根据不同的频段和接口要求，往往选择同轴线调配器，和波导调配器。本发明主要针对波导调配器的能量泄露问题提出改进。
目前波导调配器的实现基本结构如图1所示，图1中所示的波导调配器为在波导1宽边中间开缝隙2。缝隙2和波导1表面电流平行，并且在缝隙2两端削尖。滑块3沿着缝隙垂直插入波导1，滑块与缝隙侧壁等距离。插入波导1的滑块3会激励起高次电磁场模式，从而滑块3可以等效成电抗器件。该电抗器件值会随着滑块3的插入深度而改变，从而改变反射系数的绝对值；同时滑块还可以沿着缝隙方向平行运动，改变反射系数的相位。就是滑块的垂直运动和平行运动结合，实现了阻抗的调配，从而实现负载牵引和源牵引。
然而这种调配器的缺点是，当滑块3插入波导1时，因为滑块3的对电磁场导引，造成了电磁场通过缝隙2向外界空间的泄露，造成插入损耗增大。
发明内容
本发明针对目前波导调配器中电磁能量泄露问题，本发明提供一种波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，以便克服电磁场通过缝隙向外界空间的泄露，造成插入损耗增大。
本发明解决技术问题采用的技术方案：波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，在波导宽边中间开缝隙，缝隙和波导表面电流平行，滑块沿着缝隙垂直插入波导，其特征是：缝隙两侧开有扼流槽，扼流槽深度和高度与抑制泄露的频率波长关系是：                                                ；
式中，
Figure 916182DEST_PATH_IMAGE002
是扼流槽深度；
Figure 157807DEST_PATH_IMAGE003
是扼流槽高度；
Figure 432931DEST_PATH_IMAGE004
为需要抑制泄露的电磁场频率对应的波长。
所述的扼流槽是以滑块为对称分布的。
所述的扼流槽与缝隙侧壁垂直。
所述的扼流槽至少有一个或一个以上。
所述的扼流槽相邻之间均匀间隔布置。
所述的滑块的宽度等于缝隙的宽度，使得滑块和缝隙的侧壁之间距离最小。
所述的滑块沿着缝隙方向的长度小于调配器最高工作频率对应的四分之一波长。
所述的波导由对称两部分合并构成，在缝隙两侧面，根据/调配器工作频率范围，确定扼流槽个数、确定加工扼流槽高度以及深度；扼流槽加工完毕，再将两部分合并固定。
与现有的技术相比，本发明具有如下优点:
现有的技术的波导调配器不采用在缝隙中增加扼流槽的方法，使得能量辐射较大。必然导致调配器插损增大，影响了性能。在诸如功放功率牵引，vco频率牵引，低噪放噪声系数牵引等等的过程中，不能够精确的表现出被牵引器件的特性，会给这些器件在电路设计中带来较大误差，甚至无法工作，烧毁器件。本发明增加了扼流槽，大大减小了插入损耗，从而避免上面所述问题。
附图说明
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：
图1a是传统波导调配器基本结构；图1b是图1a的横截面示意图；
图2a、图2b是本发明实施例结构示意图；
图3是没有扼流槽的插入损耗；
图4是增加了扼流槽的插入损耗；
图5是扼流槽加工实施方案。
图中：1、波导；2、缝隙；3、滑块；4、扼流槽。
具体实施方式
如图2所示，在波导1宽边中间开缝隙2，缝隙2和波导1表面电流平行，滑块3沿着缝隙2垂直插入波导1，缝隙2两侧开有两个扼流槽4，扼流槽4是以滑块3为对称分布的。扼流槽之间的间隔没有特别要求，视加工工艺而定。扼流槽4均垂直与缝隙侧壁，使得加工更加方便。
扼流槽深度、高度根据需要抑制泄露的频率波长决定。即：扼流槽深度和高度与抑制泄露的频率波长关系是：
；
Figure 99984DEST_PATH_IMAGE005
。
式中，、是第一扼流槽深度和第二扼流槽深度；、
Figure 301978DEST_PATH_IMAGE007
是第一扼流槽高度和第二扼流槽高度；
Figure 252616DEST_PATH_IMAGE004
与
Figure 72805DEST_PATH_IMAGE008
为需要抑制泄露的电磁场频率对应的波长。
当扼流槽越多，所能抑制泄露的频率就越多，调配器的能量辐射损失就越小。设计中，但扼流槽太多会增加加工难度。所以正常使用是，在整个调配器的工作带宽中，均匀间隔选择频率点进行泄露抑制，这样整个工作带宽性能就可以非常好。
滑块3与缝隙2侧壁等距离。插入波导1的滑块3会激励起高次电磁场模式，从而滑块3可以等效成电抗器件。该电抗器件值会随着滑块3的插入深度而改变，从而改变反射系数的绝对值；同时滑块还可以沿着缝隙方向平行运动，改变反射系数的相位。就是滑块的垂直运动和平行运动结合，实现了阻抗的调配，从而实现负载牵引和源牵引。
如图2b所示，滑块3的宽度尽可能接近缝隙2的宽度，使得滑块3和缝隙2的侧壁之间距离最小，增强扼流槽的作用，减小能量辐射。滑块3沿着缝隙方向的长度小于调配器最高工作频率对应的四分之一波长，避免谐振频率直通而无法通过滑块3调配。
扼流槽一个或二个或二个以上，扼流槽的个数、深度和高度需根据调配器的工作频率和带宽而定。
上述所有结构中，表面均镀涂抗氧化导电材料，如镀银，镀金等。
图3为没有扼流槽波导调配器损耗曲线，图4是增加扼流槽波导调配器损耗曲线。从图3和图4的插入损耗曲线可以看出，增加扼流槽的情况下，能量的损失在1.75%以下，而没有扼流槽的情况下，特别是在某些谐振点频，能量损失接近50%。所以，本发明中增加的扼流槽在相当大的程度上降低了插入损耗，提高了调配器的性能。
如图2a所示，扼流槽开在狭小的缝隙侧壁上。缝隙宽度较小，直接加工扼流槽难度较大。本发明中扼流槽的加工实现采用下面实施加工方案。
如图5所示。波导1由对称两部分合并构成，在缝隙2两侧面，根据/调配器工作频率范围，确定扼流槽个数；确定加工扼流槽4高度以及深度。扼流槽4加工完毕，再将图5两部分合并固定。

Claims (8)

1.波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，在波导宽边中间开缝隙，缝隙和波导表面电流平行，滑块沿着缝隙垂直插入波导，其特征是：缝隙两侧开有扼流槽，扼流槽深度和高度与抑制泄露的频率波长关系是：                                               ；
式中，
Figure 2012100009011100001DEST_PATH_IMAGE004
是扼流槽深度；
Figure 2012100009011100001DEST_PATH_IMAGE006
是扼流槽高度；
Figure 2012100009011100001DEST_PATH_IMAGE008
为需要抑制泄露的电磁场频率对应的波长。
2.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的扼流槽是以滑块为对称分布的。
3.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的扼流槽与缝隙侧壁垂直。
4.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的扼流槽至少有一个或一个以上。
5.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的扼流槽相邻之间均匀间隔布置。
6.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的滑块的宽度等于缝隙的宽度，使得滑块和缝隙的侧壁之间距离最小。
7.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的滑块沿着缝隙方向的长度小于调配器最高工作频率对应的四分之一波长。
8.根据权利要求1所述的波导调配器中抑制电磁场泄露的方法，其特征是：所述的波导由对称两部分合并构成，在缝隙两侧面，根据/调配器工作频率范围，确定扼流槽个数、确定加工扼流槽高度以及深度；扼流槽加工完毕，再将两部分合并固定。
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