CN108155450A - 一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线，其特征在于，所述波导隔热传输线包括：用于传输波导的波导传输段，和用于支撑包裹所述波导传输段的非金属支撑段；所述非金属支撑段包括结合安装在一起的第一非金属支撑段和第二非金属支撑段。本发明的波导隔热传输线，具有优异的隔热效果和微波信号传输效率，在保证微波信号传输的同时，外部输入的微波功率在隔热传输线上的损耗热量不会通过传导换热影响量热计内部的温度分布情况，具有优异的隔热效果，能够尽可能地减小量热计内外的热交换，满足量热式功率测量的需要。

Description

一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线
技术领域
本发明涉及量热计技术领域，尤其涉及一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线。
背景技术
各国的标准实验室大多采用量热计法建立高频和微波小功率标准。量热计法是根据直流替代微波功率的原理建立的，所获得的准确度在目前是最高的。在量热式功率标准中，通过比较微波功率和直流功率在工作负载上的热效应，将微波功率溯源到直流功率，由此实现微波功率的准确测量。因此，这种方法对量热计的温度稳定性提出了非常高的要求，也就是说，量热计内部必须具有较高的温度稳定度。但同时，量热计也要有微波信号的输入通道，这就导致了信号的传输与热交换的隔绝这对矛盾的存在。隔热传输线就是从微波信号的输入通道上采取措施，使信号顺利通过并直达负载，同时隔绝外界的环境热流，尽可能减少量热计内部的热量损失。
常见的隔热传输线有薄壁不锈钢波导、非金属波导两种，但在较高的毫米波频段，由于波导尺寸较小，对薄壁波导的加工技术要求非常高。并且，出于隔热考虑，波导壁越薄越好，但其稳定性和刚性无法保障。因此，隔热传输线的设计和加工也存在着一定的难度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线。该隔热传输线在实现微波信号传输的同时，具有优异的隔热效果，能够尽可能地减小量热计内外的热交换，满足量热式功率测量的需要。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线，所述波导隔热传输线包括：用于传输波导的波导传输段，和用于支撑包裹所述波导传输段的非金属支撑段；
所述非金属支撑段包括结合安装在一起的第一非金属支撑段和第二非金属支撑段。
具体的，所述波导传输段包括波导管，和位于所述波导管两端的法兰。
更具体的，所述非金属支撑段内具有与所述波导管对应的槽，开槽尺寸与所述波导管的外壁尺寸一致。
更具体的，所述非金属支撑段两端相对于所述法兰设有凹陷部，所述凹陷部设有与所述法兰上开孔对应的盲孔。
具体的，所述第一非金属支撑段和第二非金属支撑段上设有螺孔，通过螺钉结合安装在一起。
优选地，所述非金属支撑段的材质为有机玻璃。
优选地，所述非金属支撑段为圆柱形。
更优选地，所述第一非金属支撑段和第二非金属支撑段为沿圆柱直径对称设置的。
优选地，所述法兰为标准UG387法兰；所述波导传输段材质为不锈钢，波导传输形式为波导WR15。
优选地，所述波导管的内壁镀金，壁厚0.20mm。
本发明的有益效果
本发明提供的用于量热式功率标准的波导隔热传输线，具有优异的隔热效果和微波信号传输效率，在保证微波信号传输的同时，外部输入的微波功率在隔热传输线上的损耗热量不会通过传导换热影响量热计内部的温度分布情况，具有优异的隔热效果，能够尽可能地减小量热计内外的热交换，满足量热式功率测量的需要。
附图说明
图1为本发明一种优选实施例的波导隔热传输线结构分解正视图；
图2为本发明一种优选实施例的波导隔热传输线结构分解俯视图；
图3为本发明一种优选实施例的波导隔热传输线装配示意图；
图4为本发明一种优选实施例的波导隔热传输线使用状态示意图；
附图标记说明：1-波导传输段，11-波导管，12-法兰，13-开孔，21-第一非金属支撑段，22-第二非金属支撑段，23-槽，24-凹陷部，25-盲孔，26-螺孔，3-波导隔热传输线装，4-输入波导段，5-波导负载。
具体实施方式
下面通过实施例和附图对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据以上发明的内容做出一些非本质的改进和调整。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图2所示，本发明提供一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线，所述波导隔热传输线3包括：用于传输波导的波导传输段1，和用于支撑包裹所述波导传输段的非金属支撑段；装配好的波导隔热传输线3如图3所示。
具体的如图1和图2所示，所述非金属支撑段包括结合安装在一起的第一非金属支撑段21和第二非金属支撑段22。所述波导传输段1包括波导管11，和位于所述波导管11两端的法兰12。
所述非金属支撑段内具有与所述波导管11对应的槽23，开槽尺寸与所述波导管11的外壁尺寸一致。保证非金属支撑段的槽能够将波导传输段1包裹在槽内。
更具体的，所述非金属支撑段两端相对于所述法兰12设有凹陷部24，所述凹陷部24设有与所述法兰上开孔13对应的盲孔25。在组装时，使法兰12嵌在凹陷部24内，法兰12上的开孔13对齐盲孔25。
在本优选实施例中，如图1所示，所述第一非金属支撑段21和第二非金属支撑段22上设有螺孔26，通过螺钉结合安装在一起。如图1中所示，本优选实施例中，非金属支撑段共有四个对称设置的螺孔。优选地，所述非金属支撑段为圆柱形；所述第一非金属支撑段21和第二非金属支撑段22为沿圆柱直径对称设置的，如图1中所示。装配好的波导隔热传输线3如图3所示。非金属支撑段的形状具体可以根据实际情况设置为其它形状，只要能够包裹支撑波导传输段即可。
本优选实施例中，所述非金属支撑段的材质为有机玻璃，能够很好地阻隔热传递。
本优选实施例中，所述法兰12为标准UG387法兰；所述波导传输段1材质为不锈钢，波导传输形式为波导WR15。具体应用中，波导传输形式还可以设为毫米波频段的所有波导及其它的常见波导，例如圆形波导、椭圆波导等。
本优选实施例中，所述波导管11的内壁镀金，壁厚0.20mm。内壁镀金以保证其表面的电传导率。
本优选实施例中，5mm波导隔热传输线连接如下：第一非金属支撑段和第二金属支撑段分别放置在不锈钢波导传输段1的两侧，通过螺钉固定，装配组成波导隔热传输线3，如图3所示。
波导隔热传输线在使用时，如图4所示，波导隔热传输线3前端有一段输入波导段4，微波功率由此输入，波导隔热传输线3的后端为波导负载5。波导隔热传输线3和输入波导段4及波导负载5间用螺钉连接装配。
经过试验测试，本发明采用薄壁不锈钢波导作为隔热传输波导，在其内壁镀金以保证其表面的电传导率；同时采用非金属材料作为波导支撑，两边通过螺钉固定，装配组成波导隔热传输线。该隔热传输段具有优秀的隔热和微波信号传输效率。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种用于量热式功率标准的波导隔热传输线，其特征在于，所述波导隔热传输线包括：用于传输波导的波导传输段，和用于支撑包裹所述波导传输段的非金属支撑段；
所述非金属支撑段包括结合安装在一起的第一非金属支撑段和第二非金属支撑段。
2.根据权利要求1所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述波导传输段包括波导管，和位于所述波导管两端的法兰。
3.根据权利要求2所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述非金属支撑段内具有与所述波导管对应的槽，开槽尺寸与所述波导管的外壁尺寸一致。
4.根据权利要求2所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述非金属支撑段两端相对于所述法兰设有凹陷部，所述凹陷部设有与所述法兰上开孔对应的盲孔。
5.根据权利要求1所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述第一非金属支撑段和第二非金属支撑段上设有螺孔，通过螺钉结合安装在一起。
6.根据权利要求1所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述非金属支撑段的材质为有机玻璃。
7.根据权利要求1所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述非金属支撑段为圆柱形。
8.根据权利要求7所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述第一非金属支撑段和第二非金属支撑段为沿圆柱直径对称设置的。
9.根据权利要求2所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述法兰为标准UG387法兰；所述波导传输段材质为不锈钢，波导传输形式为波导WR15。
10.根据权利要求2所述的波导隔热传输线，其特征在于，所述波导管的内壁镀金，壁厚0.20mm。
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张伟伟等: ""毫米波量热式波导功率标准"", 《2015年全国微波毫米波会议》 *

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