CN110191565A - 微波限幅器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微波限幅器,包括:波导,其包括相对两端面、贯穿该两端面的波导腔及设置于该波导腔边壁的沿该波导腔纵向一列或横向一行排列的多个第一通孔;第一探针,其一端具有第一尖端;该波导腔在该两端面分别形成第一开口及第二开口;每一个该第一通孔内穿装一根该第一探针,该第一探针能沿对应第一通孔轴向往复移动,该第一尖端均伸入该波导腔内。它能实现限幅功率大小在线调试,用于对微波功率进行限幅。
Description
技术领域
本发明涉及限幅器,具体涉及微波限幅器。
背景技术
微波限幅器是一种微波功率调制器件,当微波传输功率小于限幅门限电平时,微波几乎无衰减地通过,当微波传输功率等于或者大于限幅功率时,其微波传输功率不大于限幅功率,其余部分被微波限幅器吸收或者反射。微波限幅器分为固态微波限幅器和气体放电微波限幅器。固态微波限幅器一般作为微小功率(微瓦级)到中功率(百瓦级)微波限幅。气体放电微波限幅器可以作为小功率(瓦级)、中功率(百瓦级)、大功率(兆瓦级)、甚至超大功率(吉瓦级)进行限幅。在气体放电微波限幅器中,波导等离子体微波限幅器具有相对稳定的性能,是最常被采用的气体放电限幅器。在前期的文献资料中,对波导等离子体限幅进行了大量的报道。在专利《一种波导等离子体限幅及其设计方法》,其公开号为CN104470188 A中,利用低压、惰性气体(He、Ne、Ar、Xe)、混合气体环境辅助,激励微波等离子体,让超过限幅功率的微波功率被吸收和反射,实现微波限幅功能。在论文《波导等离子体限幅器的设计与实现》中,进一步论述了波导等离子体限幅器的频率选择,以及采用多探针降低限幅功率,提高限幅器的灵敏度。在现有波导等离子体限幅器中,或者需要在特定的气氛环境中工作,或者在整个腔内形成等离子体,或者不能实现限幅功率大小在线调试,限制了波导等离子体限幅器工业化大规模应用和用于科学试验。因此,实现波导等离子体限幅器的低成本开发和实现限幅功率大小在线调试,成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波限幅器,其能实现限幅功率大小在线调试,用于对微波功率进行限幅,其通过在波导中装配纵向阵列探针或者横向阵列探针,若微波功率小于限幅功率时微波功率几乎无损耗传输,若微波等于或者大于限幅功率时,激励出等离子体,让超过限幅功率的微波功率被吸收和反射,实现微波限幅功能。
本发明采用下述技术方案:
一种微波限幅器,包括:
波导,其包括相对两端面、贯穿该两端面的波导腔及设置于该波导腔边壁的沿该波导腔纵向一列或横向一行排列的多个第一通孔;
第一探针,其一端具有第一尖端;
其中,该波导腔在该两端面分别形成第一开口及第二开口;每一个该第一通孔内穿装一根该第一探针,该第一探针能沿对应第一通孔轴向往复移动,该第一尖端伸入该波导腔内。
还包括:
多个第二通孔,其设置于所述波导腔与所述第一通孔所在边壁相对的边壁并与所述第一通孔一一对应;
第二探针,其一端具有第二尖端;
其中,每一个该第二通孔内穿装一根该第二探针,该第二探针能沿对应第二通孔轴向往复移动,该第二尖端伸入该波导腔内。
所述第二通孔与所述第一通孔一一对应且同心,所述第一、二尖端彼此相对布置。
所述第二通孔孔壁具有第二内螺纹,所述第二探针侧壁具有与该第二内螺纹适配的第二外螺纹,所述第二探针与对应所述第二通孔旋合。
还包括:
第一密封谐振窗,其包括与所述第一开口气密封连接的第一框体及由该第一框体合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗;
第二密封谐振窗,其包括与所述第二开口气密封连接的第二框体及由该第二框体合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗;
所述第一探针与所述第一通孔气密配合。
所述第一通孔孔壁具有第一内螺纹,所述第一探针侧壁具有与该第一内螺纹适配的第一外螺纹,所述第一探针与对应所述第一通孔旋合。
还包括:
第一密封谐振窗,其包括与所述第一开口气密封连接的第一框体及由该第一框体合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗;
第二密封谐振窗,其包括与所述第二开口气密封连接的第二框体及由该第二框体合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗;
所述第一探针与所述第一通孔气密配合;所述第二探针与所述第二通孔气密配合。
还包括:
第一密封谐振窗,其包括与所述第一开口气密封连接的第一框体及由该第一框体合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗;
第二密封谐振窗,其包括与所述第二开口气密封连接的第二框体及由该第二框体合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗;
调节机构,其包括:
法兰盘,其包括贯穿其两端面的第三通孔,其安装于所述波导;
密封圈,其设置于该法兰盘与所述波导之间并沿该第三通孔孔口外周延伸且首尾连接;
调节膜,其具有弹性,其将该第三通孔气密封,其与所述波导之间具有间隙;
支架,其固定于该法兰盘与所述波导相背的那端面;
多根丝杠,其分别与该支架构成丝杠螺母副;
其中,所述第一探针与所述第一尖端相背的那端穿过该第三通孔后一一对应与该丝杠朝向该法兰盘的那端固定连接或通过活动连接结构连接,往复旋转该丝杠时该丝杠能够带动该第一探针沿所述第一通孔轴往复移动;所述第一探针与该调节膜气密封固定连接;所述第二探针与所述第二通孔气密配合。
还包括与所述波导腔连通的气孔,其用于向该波导腔内充惰性气体或者混合气体,充气完成后对其进行气密封堵。
所述活动连接结构包括:
第一凸台,其设置于所述第一探针与所述第一尖端相背的那端外壁;
连接槽,其设置于所述丝杠朝向该法兰盘的那端端面;
其中,所述第一凸台活动置放于该连接槽内并勾连。
所述波导为矩形波导或圆波导。
本发明的有益效果在于:本发明波导腔内的沿波导腔纵向一列或横向一行排列的第一探针的第一尖端和/或沿波导腔纵向一列或横向一行排列的第二探针的第二尖端,在常压(或者低压)、空气气氛(或者惰性气体(He、Ne、Ar、Xe)气氛、或者混合气体气氛)中能够激励等离子体,实现微波限幅功能;通过调节第一尖端和/或第二尖端伸入波导腔内的深度或第一、二尖端彼此间的距离,实现限幅功率大小在线调试。常压空气气氛,无需对波导进行气密性设计,成本低廉,有利于实现大规模工业化生产。常压惰性气体(He、Ne、Ar、Xe)气氛(或者混合气体气氛),对波导进行气密性要求低,能有效降低生产成本,也有利于实现大规模工业化生产,并且常压混合气体气氛有利于中和等离子体激发完成后气体中残留的正、负自由电荷。低压空气气氛(或者惰性气体(He、Ne、Ar、Xe)气氛、或者混合气体气氛),要求维持波导腔内低压环境,需要对波导进行气密性设计。常压空气氛围下,直接调节第一探针和/或第二探针高度改变限幅功率。波导腔内低压或者填充惰性气体(He、Ne、Ar、Xe)气氛(或者混合气体气氛),可以通过调节机构,改变调节第一尖端或第二尖端伸入波导腔内的深度或第一、二尖端彼此间的距离,改变限幅功率,有利于辅助进行微波方面的科学实验。
附图说明
图1为本发明的一种立体结构示意图。
图2为沿图1的A-A向的剖视图(图1所示微波限幅器纵向剖视图)。
图3为图2的B处的放大图。
图4为沿图2的C-C向的剖视图(图1所示微波限幅器横向剖视图)。
图5为图1所示微波限幅器在微波功率小于限幅功率时矩形波导过渡为单脊波导的等效结构的纵向剖视图。
图6为图1所示微波限幅器在微波功率小于限幅功率时矩形波导过渡为单脊波导的等效结构的横向剖视图。
图7为图1所示微波限幅器在微波等于或者大于限幅功率时矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔的等效结构的纵向剖视图。
图8为图1所示微波限幅器在微波等于或者大于限幅功率时矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔的等效结构的横向剖视图。
图9为本发明的另一种立体结构示意图。
图10为沿图9的D-D向的剖视图(图9所示微波限幅器纵向剖视图)。
图11为图10的E处的放大图。
图12为沿图10的F-F向的剖视图(图9所示微波限幅器横向剖视图)。
图13为图9所示微波限幅器在微波功率小于限幅功率时矩形波导过渡为谐振腔的等效结构的纵向剖视图。
图14为图9所示微波限幅器在微波功率小于限幅功率时矩形波导过渡为谐振腔的等效结构的横向剖视图。
图15为图9所示微波限幅器在微波等于或者大于限幅功率时矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔的等效结构的纵向剖视图。
图16为图9所示微波限幅器在微波等于或者大于限幅功率时矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔的等效结构的横向剖视图。
图17为本发明的再一种立体结构示意图。
图18为沿图17的G-G向的剖视图(图17所示微波限幅器纵向剖视图)。
图19为沿图18的H-H向的剖视图(图17所示微波限幅器横向剖视图)。
图20为本发明的第一密封谐振窗的正视结构示意图。
图21为沿图20的I-I向的剖视图。
图22为本发明的第二密封谐振窗的正视结构示意图。
图23为沿图22的J-J向的剖视图。
图24为图17所示微波限幅器在微波功率小于限幅功率时矩形波导过渡为双脊波导的等效结构示意图(等效结构的纵向剖视图)。
图25为图17所示微波限幅器在微波功率小于限幅功率时矩形波导过渡为双脊波导的等效结构的横向剖视图。
图26为图17所示微波限幅器在微波等于或者大于限幅功率时矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔的等效结构的纵向剖视图。
图27为图17所示微波限幅器在微波等于或者大于限幅功率时矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔的等效结构横向的剖视图。
图28为本发明的第四种立体结构示意图。
图29为沿图28的K-K向的剖视图(图28所示微波限幅器纵向剖视图)。
图30为本发明的波导的一种立体结构示意图。
图31为沿图30所示波导纵向的剖视图。
图32为本发明的第五种立体结构示意图。
图33为沿图32所示微波限幅器纵向即轴向的剖视图。
图34为沿图32的L向的视图。
具体实施方式
为能详细说明本发明的技术特征及功效,并可依照本说明书的内容来实现,下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。
除非特别说明,本文中术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等不代表顺序,也不代表与之搭配的术语的重要性。
实施例1
图1示例性示出本发明众多实施例中的一种微波限幅器的实施例。该微波限幅器包括波导1及第一探针2。
一并参见图2-4,波导1为矩形波导,其边壁包括宽、窄边壁。波导1外形呈矩形,其两端设有法兰。波导1包括相对两端面11、12、波导腔13及3个第一通孔。波导腔13贯穿两端面11、12,波导腔13呈矩形。波导腔13在两端面11、12分别形成第一开口14及第二开口15。3个第一通孔设置于波导腔13宽边壁,并沿波导腔13纵向一列排列。
第一探针2的数量为3根,它们的一端具有第一尖端21。
第一通孔设置于波导腔13的宽边壁,使第一探针2设置于波导腔13的宽边壁,波导腔13的宽边壁电场更强,有利于第一探针2的第一尖端21更易激励等离子体。
参见图2,每一个第一通孔内穿装一根第一探针2且第一探针2能沿对应第一通孔轴向往复移动,第一尖端21均伸入波导腔13内。
本实施例中,较佳的,第一通孔孔壁具有第一内螺纹,第一探针2侧壁具有与该第一内螺纹适配的第一外螺纹,第一探针2与对应第一通孔旋合,在不增加辅助调节机构的情况下能方便调节第一探针2沿第一通孔轴向往复移动,同时还能够起到气密封的作用。
实施例1为空气常压矩形波导等离子体单面纵向阵列探针限幅器。
实施例1以矩形直波导为载体,调节第一探针2沿第一通孔轴向往复移动,从而调节第一尖端21伸入波导腔13内的深度,改变限幅功率大小。若微波功率小于限幅功率时,矩形波导过渡为单脊波导,在宽频带范围内,微波功率几乎无损耗传输,参见图5、6。若微波等于或者大于限幅功率时,第一尖端21激励等离子体,纵向第一尖端21阵列和等离子体将一个矩形波导腔13拆分为两个矩形波导腔,提高了截止频率,微波功率频率低于新的截止频率,故微波功率被吸收和反射,实现微波限幅功能;若微波功率降低,直至小于限幅功率时,不再激励等离子体,微波功率几乎无损耗传输,参见图7、8。对于该微波限幅器,要求微波工作频率小于拆分为两个矩形波导腔后的截止频率。该微波限幅器具有成本低廉、易于实现大规模工业化生产的特点。
实施例2
参见图9-12,本实施例所示微波限幅器与实施例1所示微波限幅器不同之处在于:3个第一通孔设置于波导腔13宽边壁,并沿波导腔13横向一行排列;还包括3个第二通孔及3根第二探针3,3个第二通孔设置于波导腔13与第一通孔所在宽边壁相对的宽边壁并与第一通孔一一对应且同心,第二探针3一端具有第二尖端31,每一个第二通孔内穿装一根第二探针3且该第二探针3能沿该第二通孔轴向往复移动,该第二尖端31伸入该波导腔13内,第一、二尖端21、31彼此相对布置。除此之外,其他均与实施例1所示微波限幅器相同。
第二通孔与第一通孔一一对应且同心,第一、二尖端21、31彼此相对布置,有利于激励出微波等离子体。
第二通孔设置于波导腔13的宽边壁,使第二探针3设置于波导腔13的宽边壁,波导腔13的宽边壁电场强,有利于第二探针3更易激励等离子体。
较佳的,第二通孔孔壁具有第二内螺纹,第二探针3侧壁具有与该第二内螺纹适配的第二外螺纹,第二探针3与对应第二通孔旋合,在不增加辅助调节机构的情况下能方便调节第二探针3沿第二通孔轴向往复移动,同时还能够起到气密封的作用。第二通孔孔壁可以不具有内螺纹,比如为光壁。
实施例2为空气常压矩形波导等离子体双面横向阵列探针限幅器。
实施例2以矩形直波导为载体,调节第一探针2沿第一通孔轴向往复移动从而调节第一尖端21伸入波导腔13内的深度,或者调节第二探针3沿第二通孔轴向往复移动从而调节第二尖端31伸入波导腔13内的深度,或者同时调节第一、二探针2、3,从而调节第一、二尖端彼此间的距离,改变限幅功率大小。若微波功率小于限幅功率时,矩形波导过渡为谐振腔16,谐振处的微波功率几乎无损耗传输,参见图13、14;若微波等于或者大于限幅功率时,第一、二尖端21、31激励等离子体,横向第一、二尖端21、31阵列和等离子体在矩形波导腔13内形成短路面17,微波功率被吸收和反射,实现微波限幅功能,参见图15、16;若微波功率降低,直至小于限幅功率时,不再激励等离子体,微波功率几乎无损耗传输。对于该微波限幅器,对频率具有一定的选择性,可以实现谐振频率限幅,同时限制远离谐振频率微波的传输,有利于提高系统信号传输质量,降低系统噪声。该微波限幅器具有成本低廉、易于实现大规模工业化生产的特点。
实施例3
参见图17-23,本实施例所示微波限幅器与实施例2所示微波限幅器不同之处在于:3个第一、二通孔分别设置于波导腔13的相对的宽边壁,并分别沿波导腔13纵向一列排列,3个第二通孔沿波导腔13呈纵向一列排列;第二通孔与第一通孔一一对应且同心,第一、二尖端21、31彼此相对布置,有利于激励出微波等离子体;还包括气孔4、第一密封谐振窗5及第二密封谐振窗6;气孔4与波导腔13连通,其用于向该波导腔内充惰性气体或者混合气体,充气完成后对其进行气密封堵,气孔4起到方便向该波导腔13内充惰性气体或者混合气体的作用;第一密封谐振窗5用于将第一开口14气密封封堵,第一密封谐振窗5包括与第一开口14气密封连接(比如可以但不限于采用焊接密封、胶水粘接密封、密封胶圈辅助密封等工艺实现气密封连接)的第一框体51及由该第一框体51合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗52;第二密封谐振窗6用于将第二开口15气密封封堵,第二密封谐振窗6包括与第二开口15气密封连接(比如可以但不限于采用焊接密封、胶水粘接密封、密封胶圈辅助密封等工艺实现气密封连接)的第二框体61及由该第二框体61合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗62;第一探针2与第一通孔气密配合(本实施例中,第一通孔孔壁具有第一内螺纹,第一探针2侧壁具有与该第一内螺纹适配的第一外螺纹,第一探针2与对应第一通孔旋合实现气密配合),第二探针3与第二通孔气密配合(本实施例中,第二通孔孔壁具有第二内螺纹,第二探针3侧壁具有与该第二内螺纹适配的第二外螺纹,第二探针3与对应第二通孔旋合实现气密配合)。除此之外,其他均与实施例2所示微波限幅器相同。
第一、二框体51、61可以但不限于由金属制成。介质窗可以但不限于由陶瓷、玻璃、宝石、金刚石等等微波透射材料制备得到。
实施例3为低压矩形波导等离子体双面纵向阵列探针限幅器。
实施例3以矩形直波导为载体,调节第一探针2沿第一通孔轴向往复移动从而调节第一尖端21伸入波导腔13内的深度,或者调节第二探针3沿第二通孔轴向往复移动从而调节第二尖端31伸入波导腔13内的深度,或者同时调节第一、二探针2、3,从而调节第一、二尖端21、31彼此间的距离,改变限幅功率大小。若微波功率小于限幅功率时,矩形波导过渡为双脊波导,在宽频带范围内,微波功率几乎无损耗传输,参见图24、25;若微波等于或者大于限幅功率时,第一、二尖端21、31激励等离子体,纵向第一、二尖端21、31阵列和等离子体将一个矩形波导腔拆分为两个矩形波导腔,提高了截止频率,微波功率频率低于新的截止频率,故微波功率被吸收和反射,实现微波限幅功能,参见图26、27;若微波功率降低,直至小于限幅功率时,不再激励等离子体,微波功率几乎无损耗传输。对于该微波限幅器,要求微波工作频率小于拆分为两个矩形波导腔后的截止频率。该微波限幅器采用气密性封装,具有了工作稳定、环境适应性强、降低等离子体激发功率等特点,在其使用混合气体气氛时,能快速中和等离子体激发完成后气体中残留的正、负自由电荷,让微波限幅器快速恢复微波导通状态。该限微波幅器具有成本低廉、易于实现大规模工业化生产的特点。
可以理解的是,前述第一密封谐振窗5及第二密封谐振窗6也可以按本实施例的方式用于实施例1,这情况下,第一探针2与第一通孔气密配合,比如,第一探针2与第一通孔通过螺纹副旋合气密配合或滑动气密配合等。
实施例4
参见图28-31,本实施例所示微波限幅器与实施例3所示微波限幅器不同之处在于:第一通孔的孔壁没有内螺纹比如可以为光壁,第一探针2与第一通孔可以无需气密配合,比如第一探针2与第一通孔之间具有间隙或滑动配合等;还包括调节机构,该调节机构包括法兰盘7、密封圈8、调节膜9、支架a、3根丝杠b;法兰盘7包括贯穿其两端面的第三通孔71,其通过螺钉安装于波导1;密封圈8设置于法兰盘7与波导1之间并沿第三通孔71孔口外周延伸且首尾连接;调节膜9具有弹性,其将第三通孔71气密封,其与波导1之间具有间隙;支架a固定于法兰盘与所述波导相背的那端面;3根丝杠b分别与支架a构成丝杠螺母副,支架a作为该丝杠螺母副的螺母;第一探针2与第一尖端21相背的那端穿过该第三通孔71后一一对应与该丝杠b朝向该法兰盘7的那端固定连接或通过活动连接结构连接,往复旋转该丝杠b时该丝杠b能够带动该第一探针2沿所述第一通孔轴往复移动;具体的,该活动连接结构包括第一凸台22、连接槽b1,第一凸台22设置于第一探针2与第一尖端21相背的那端外壁,连接槽b1设置于丝杠朝向该法兰盘7的那端端面;第一凸台22活动置放于该连接槽b1内并勾连;第一探针2与该调节膜9气密封固定连接(比如气密性焊接)。具体的,波导1上设置有呈圆柱状的第二凸台1a,第二凸台1a的端面上设置有环状的凹槽1a1,凹槽1a1用于安装密封圈8,第一通孔18穿过第二凸台1a的位于凹槽1a1内圆的端面。除此之外,其他均与实施例3所示微波限幅器相同。
旋转丝杠b,支架a是固定的,丝杠b沿自身轴线向法兰盘7方向或远离法兰盘7方向直线运动,从而带动第一探针2沿第一通孔轴向往复移动,进而带动第一尖端21向波导腔13内或外移动。
当第一探针2与第一通孔旋合时,第一探针2与第一尖端21相背的那端穿过该第三通孔71后需一一对应与该丝杠b朝向该法兰盘7的那端固定连接。
代号19指示的是第二通孔。第一密封谐振窗5安装于位于第一开口14的第一安装槽141内,第二密封谐振窗6安装于位于第二开口15的第二安装槽151内,第一密封谐振窗5与第一开口14气密封连接,第二密封谐振窗6与第二开口15气密封连接。
实施例4为低压幅度调节矩形波导等离子体双面纵向阵列探针限幅器。
实施例4中,调节机构通过转动丝杠b,带动第一探针2沿第一通孔轴向往复移动,从而改变第一探针2的第一尖端21伸入波导腔13深度的目的,进而改变第一尖端21和第二尖端31之间的距离,或者调节第二探针3沿第二通孔轴向往复移动从而调节第二尖端31伸入波导腔13内的深度,或者同时调节第一、二探针2、3,从而调节第一、二尖端21、31彼此间的距离,实现改变限幅功率大小的目的。该微波限幅器具有限幅功率在线调节的特点,有利于辅助进行微波方面的科学实验。
实施例5
参见图32-34,本实施例所示微波限幅器与实施例2所示微波限幅器不同之处在于:波导1为圆波导,波导1呈圆筒结构,其边壁为圆筒侧面,其内孔为波导腔13,即其波导腔13呈圆柱形;第一、二探针2、3沿波导腔13纵向一列排列。除此之外,其他均与实施例2所示微波限幅器相同。
实施例5为空气常压圆波导等离子体双面纵向阵列探针限幅器。
实施例5以圆直波导为载体,第一、二探针2、3对应通过第一、二通孔18、19将第一、二尖端21、31插入波导腔13内,通过调节第一、二尖端21、31伸入波导腔13内的深度,改变限幅功率大小。若微波功率小于限幅功率时,圆波导过渡为被加载了双脊圆波导,微波功率几乎无损耗传输;若微波等于或者大于限幅功率时,第一、二尖端激励等离子体,纵向第一、二尖端阵列和等离子体将一个圆波导腔拆分为两个半圆波导腔,提高了截止频率,微波功率频率低于新的截止频率,故微波功率被吸收和反射,实现微波限幅功能;若微波功率降低,直至小于限幅功率时,不再激励等离子体,微波功率几乎无损耗传输。对于该微波限幅器,要求微波工作频率小于拆分为两个半圆波导腔后的截止频率。该微波限幅器具有成本低廉、易于实现大规模工业化生产的特点。
可以理解的是,上述实施例中的矩形波导可置换成圆波导。第一、二通孔设置于矩形波导的窄边壁也能实现本发明的目的。
本发明可以应用于双源微波炉的微波源保护,也可以应用于其他微波系统,对敏感电子元器件进行保护。
波导1可以但不限于由铝、铜等金属材料加工制备得到。气孔4用于波导腔13内气体的排放。第一、二探针2、3可以由耐高温的钼等金属材料加工制备得到。法兰盘7可以由不锈钢等金属材料制备得到。
上述第一、二通孔、第一、二探针2、3的数量不是特定值,根据需要还可以是大于或等于2的其他数量。
需要说明的是,上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再进行描述。
上面参照实施例对本发明进行了详细描述,是说明性的而不是限制性的,在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,均在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种微波限幅器,包括:
波导,其包括相对两端面、贯穿该两端面的波导腔及设置于该波导腔边壁的沿该波导腔纵向一列或横向一行排列的多个第一通孔;
第一探针,其一端具有第一尖端;
其中,该波导腔在该两端面分别形成第一开口及第二开口;每一个该第一通孔内穿装一根该第一探针,该第一探针能沿对应第一通孔轴向往复移动,该第一尖端伸入该波导腔内。
2.根据权利要求1所述的微波限幅器,其特征在于,还包括:
多个第二通孔,其设置于所述波导腔与所述第一通孔所在边壁相对的边壁并与所述第一通孔一一对应;
第二探针,其一端具有第二尖端;
其中,每一个该第二通孔内穿装一根该第二探针,该第二探针能沿对应第二通孔轴向往复移动,该第二尖端伸入该波导腔内。
3.根据权利要求2所述的微波限幅器,其特征在于,所述第二通孔与所述第一通孔一一对应且同心,所述第一、二尖端彼此相对布置。
4.根据权利要求2所述的微波限幅器,其特征在于,所述第二通孔孔壁具有第二内螺纹,所述第二探针侧壁具有与该第二内螺纹适配的第二外螺纹,所述第二探针与对应所述第二通孔旋合。
5.根据权利要求1所述的微波限幅器,其特征在于,还包括:
第一密封谐振窗,其包括与所述第一开口气密封连接的第一框体及由该第一框体合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗;
第二密封谐振窗,其包括与所述第二开口气密封连接的第二框体及由该第二框体合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗;
所述第一探针与所述第一通孔气密配合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的微波限幅器,其特征在于,所述第一通孔孔壁具有第一内螺纹,所述第一探针侧壁具有与该第一内螺纹适配的第一外螺纹,所述第一探针与对应所述第一通孔旋合。
7.根据权利要求2-4任一项所述的微波限幅器,其特征在于,还包括:
第一密封谐振窗,其包括与所述第一开口气密封连接的第一框体及由该第一框体合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗;
第二密封谐振窗,其包括与所述第二开口气密封连接的第二框体及由该第二框体合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗;
所述第一探针与所述第一通孔气密配合;所述第二探针与所述第二通孔气密配合。
8.根据权利要求2或3所述的微波限幅器,其特征在于,还包括:
第一密封谐振窗,其包括与所述第一开口气密封连接的第一框体及由该第一框体合围形成的由介质填充气密封的第一介质窗;
第二密封谐振窗,其包括与所述第二开口气密封连接的第二框体及由该第二框体合围形成的由介质填充气密封的第二介质窗;
调节机构,其包括:
法兰盘,其包括贯穿其两端面的第三通孔,其安装于所述波导;
密封圈,其设置于该法兰盘与所述波导之间并沿该第三通孔孔口外周延伸且首尾连接;
调节膜,其具有弹性,其将该第三通孔气密封,其与所述波导之间具有间隙;
支架,其固定于该法兰盘与所述波导相背的那端面;
多根丝杠,其分别与该支架构成丝杠螺母副;
其中,所述第一探针与所述第一尖端相背的那端穿过该第三通孔后一一对应与该丝杠朝向该法兰盘的那端固定连接或通过活动连接结构连接,往复旋转该丝杠时该丝杠能够带动该第一探针沿所述第一通孔轴往复移动;所述第一探针与该调节膜气密封固定连接;所述第二探针与所述第二通孔气密配合。
9.根据权利要求8所述的微波限幅器,其特征在于,还包括与所述波导腔连通的气孔,其用于向该波导腔内充惰性气体或者混合气体,充气完成后对其进行气密封堵。
10.根据权利要求8所述的微波限幅器,其特征在于,所述活动连接结构包括:
第一凸台,其设置于所述第一探针与所述第一尖端相背的那端外壁;
连接槽,其设置于所述丝杠朝向该法兰盘的那端端面;
其中,所述第一凸台活动置放于该连接槽内并勾连。
11.根据权利要求1-5任一项所述的微波限幅器,其特征在于,所述波导为矩形波导或圆波导。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112345843A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-09 | 山东师范大学 | 基于大气压等离子体和微波放电的功率限幅器及测试系统 |
CN117118376A (zh) * | 2023-10-20 | 2023-11-24 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种双探针式波导限幅器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4395684A (en) * | 1981-09-10 | 1983-07-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | R.F. Primed plasma limiter for radar receiver protector |
US6353290B1 (en) * | 1996-03-06 | 2002-03-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Microwave field emitter array limiter |
US20040252438A1 (en) * | 2002-06-13 | 2004-12-16 | Accurate Automation Corporation | Method and apparatus for a subnanosecond response time transient protection device |
US20080165466A1 (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Luke Timothy Gritter | Method and Apparatus For Providing a Carbon Nanotube Plasma Limiter Having a Subnanosecond Response Time |
CN202949023U (zh) * | 2012-11-02 | 2013-05-22 | 中国电子科技集团公司第二十三研究所 | 一种大功率全带宽矩形波导介质输出窗 |
CN104470188A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-25 | 西安电子科技大学 | 一种波导等离子体限幅器及其设计方法 |
-
2019
- 2019-05-08 CN CN201910392117.1A patent/CN110191565B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4395684A (en) * | 1981-09-10 | 1983-07-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | R.F. Primed plasma limiter for radar receiver protector |
US6353290B1 (en) * | 1996-03-06 | 2002-03-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Microwave field emitter array limiter |
US20040252438A1 (en) * | 2002-06-13 | 2004-12-16 | Accurate Automation Corporation | Method and apparatus for a subnanosecond response time transient protection device |
US20080165466A1 (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Luke Timothy Gritter | Method and Apparatus For Providing a Carbon Nanotube Plasma Limiter Having a Subnanosecond Response Time |
CN202949023U (zh) * | 2012-11-02 | 2013-05-22 | 中国电子科技集团公司第二十三研究所 | 一种大功率全带宽矩形波导介质输出窗 |
CN104470188A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-25 | 西安电子科技大学 | 一种波导等离子体限幅器及其设计方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MATTHEW ANDERSEN等: "S-Band Plasma Limiters for Electromagnetic Pulse", 《AAC PROJECT- PLASMA LIMITER: RF MITIGATION DEVICE FOR RADAR AND ELECTRONIC WARFARE SYSTEMS》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112345843A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-09 | 山东师范大学 | 基于大气压等离子体和微波放电的功率限幅器及测试系统 |
CN112345843B (zh) * | 2020-09-17 | 2022-06-24 | 山东师范大学 | 基于大气压等离子体和微波放电的功率限幅器及测试系统 |
CN117118376A (zh) * | 2023-10-20 | 2023-11-24 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种双探针式波导限幅器 |
CN117118376B (zh) * | 2023-10-20 | 2024-02-13 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种双探针式波导限幅器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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