CN111682290A - 一种大功率te-tem微波模式转换器 - Google Patents

一种大功率te-tem微波模式转换器 Download PDF

Info

Publication number
CN111682290A
CN111682290A CN202010616178.4A CN202010616178A CN111682290A CN 111682290 A CN111682290 A CN 111682290A CN 202010616178 A CN202010616178 A CN 202010616178A CN 111682290 A CN111682290 A CN 111682290A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coaxial
waveguide
microwave
short
mode converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010616178.4A
Other languages
English (en)
Inventor
袁博
刘虎
陈实
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Sanzero Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Sichuan Sanzero Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Sanzero Semiconductor Co ltd filed Critical Sichuan Sanzero Semiconductor Co ltd
Priority to CN202010616178.4A priority Critical patent/CN111682290A/zh
Publication of CN111682290A publication Critical patent/CN111682290A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

本发明涉及微波模式转换器技术领域,具体是一种大功率TE‑TEM微波模式转换器,用于解决现有技术中TE‑TEM模式转换器功率容量不足,制造难度大的问题。本发明包括中心波导、微波馈入波导、微波滑动断路器、同轴输出、同轴短路面和同轴内导体,所述同轴短路面包括安装在同轴内导体内的定心环,所述定心环上安装有短路面外导体,所述短路面外导体与中心波导间安装有同轴下延段,所述同轴下延段和短路面外导体间安装有不与同轴内导体接触的微波扼流圈。本发明中同轴下延段、短路面外导体和微波扼流圈端面接触,导电良好,不会产生打火现象,从而可以提高该转换器的功率容量,同时在加工时可以分为多个零件,从而大大降低了制造难度。

Description

一种大功率TE-TEM微波模式转换器
技术领域
本发明涉及微波模式转换器技术领域,更具体的是涉及一种大功率TE-TEM微波模式转换器。
背景技术
在许多大功率微波应用中,需要将矩形波导中的TE10模式的微波转换为同轴波导中的TEM模式,现有技术中的TE-TEM模式转换器主要分为天线式和门纽式两种。
天线式的模式转换器需要使用介质同轴波导,利用同轴波导中的电介质固定同轴内导体及天线,介电损耗高,功率容量小,且内导体无法牢固安装,不能用来大功率及需要受力安装的场合。
门纽式模式转换器需要在矩形波导中设置一圆柱或锥形台阶,需要使用钎焊等复杂工艺,为了避免高功率微波造成的电击穿打火现象,同轴内导体需要与该台阶做严密的侧面电接触,通常使用焊接等方法,造成内导体不可移动,且焊接质量难以控制,生产及应用难度很高。
综上,现有技术中的TE-TEM模式转换器功率容量不足,制造难度大的缺点。因此,我们迫切的需要一种功率容量更大、更容易制造的TE-TEM微波模式转换器。
发明内容
基于以上问题,本发明的目的在于:提供一种大功率TE-TEM微波模式转换器,用于解决现有技术中TE-TEM模式转换器功率容量不足,制造难度大的问题。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
一种大功率TE-TEM微波模式转换器,包括中心波导,所述中心波导的左端连接有微波馈入波导,右端连接有微波滑动断路器,上端连接有同轴输出,下端连接有同轴短路面,所述同轴输出内设有依次穿过中心波导和同轴短路面的同轴内导体,所述同轴短路面包括安装在同轴内导体内的定心环,所述定心环上安装有短路面外导体,所述短路面外导体与中心波导间安装有同轴下延段,所述同轴下延段和短路面外导体间安装有不与同轴内导体接触的微波扼流圈。
作为一种优选的方式,所述中心波导与微波馈入波导和微波滑动断路器间均通过密封窗连接。
作为一种优选的方式,所述密封窗包括相互连接的上法兰和下法兰,所述上法兰和下法兰的中部均开有窗口,所述上法兰的底面开有安装槽,所述安装槽内从上到下依次安装有相互接触的垫片和石英玻璃片,所述石英玻璃片可封闭窗口,所述下法兰与石英玻璃片间还开有密封槽,所述密封槽内安装有密封圈。
作为一种优选的方式,所述垫片和石英玻璃片的厚度之和大于安装槽的深度,所述密封圈的厚度大于密封槽的深度。
作为一种优选的方式,所述上法兰的顶面和下法兰的底面均开有凹槽,所述上法兰和下法兰在窗口处均开有压缩波导口。
作为一种优选的方式,所述微波滑动断路器包括波导壳体,所述波导壳体的一端连接有封闭板,所述波导壳体内安装有丝杠,所述丝杠的一端连接有穿过封闭板的旋转机构,另一端连接有位于波导壳体内的后止板,所述丝杠上还通过螺母安装有悬空板,所述悬空板上连接有穿过后止板且可以相对后止板移动的光轴,所述光轴的端部安装有不与波导壳体内壁接触的短路活塞。
作为一种优选的方式,所述旋转机构包括与丝杠连接的转轴,所述转轴上连接有调节手柄,所述转轴上还安装有锁止机构。
作为一种优选的方式,所述锁止机构包括安装在转轴上的锁止块,所述锁止块的上部开有锁止孔,所述锁止孔内安装有可与转轴接触的锁止手柄。
作为一种优选的方式,所述同轴输出包括与中心波导顶面连接的同轴外导体,所述同轴外导体与同轴内导体间留有间隙。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明中微波扼流圈在不与同轴内导体接触的情况下,可以完成微波的密封及反射,并能够通过定心环牢牢固定同轴内导体,同时使同轴内导体与微波扼流圈的外表面绝缘,同轴下延段、短路面外导体和微波扼流圈在加工时可以分为多个零件,从而可以大大降低了制造难度;同时同轴下延段、短路面外导体和微波扼流圈之间均为端面接触,导电良好,不会产生打火现象,从而可以提高该转换器的功率容量。
(2)本发明中在中心波导的两端均安装有密封窗,所以在模式转换器的中央可以形成密封波导,可在内部抽真空作为真空馈入端口,或者充入保护性气体保持波导内部干燥,避免场强处的电击穿,进一步扩展了许用的功率范围。
(3)本发明中通过石英玻璃片作为电介质材料阻挡气体流通,使用氟橡胶O型圈作为密封方式,石英玻璃片的一面直接接触氟橡胶密封圈保持此面气密,另一面紧贴一片聚四氟乙烯垫片,使得石英玻璃片受力更加均匀,更加不容易碎裂或变形,直接在上法兰和下法兰间嵌入石英玻璃片作为微波窗口,生产更加简单。
(4)本发明中通过丝杠螺母以及光轴带动短路活塞在波导壳体内滑动,并且短路活塞与波导壳体的内壁不接触,也就是短路活塞始终处于悬空状态,这样短路活塞在直线运动中不与波导壳体的内壁发生剐蹭,从而使短路活塞在波导壳体内滑动的滑动阻力和接触电阻更小。
(5)本发明当需要旋转丝杠时,转动锁止手柄,使锁止手柄不与转轴接触,这样就可以通过调节手柄带动丝杠旋转;当不需要旋转丝杠时,向另一个方向转动锁止手柄,使锁止手柄与转轴接触,这样就可以通过锁止手柄固定住转轴,从而使丝杠不在外力的作用下转动。
附图说明
图1为本发明的正面剖视结构简图;
图2为本发明密封窗的立体结构简图;
图3为本发明密封窗俯视结构简图;
图4为本发明图3中A-A处的剖视结构简图;
图5为本发明上法兰的立体结构简图;
图6为本发明微波滑动断路器的正面结构简图;
图7为本发明图6中B-B处的剖视结构简图;
图8为本发明微波滑动断路器除去波导壳体后的立体结构简图;
图9为本发明图1中C处的放大示意图;
附图标记:1微波馈入波导,2密封窗,21上法兰,22凹槽,23压缩波导口,24石英玻璃片,25下法兰,26垫片,27窗口,28密封槽,29安装槽,3同轴输出,4同轴内导体,5同轴外导体,6微波滑动断路器,61波导壳体,62锁止机构,621锁止手柄,622锁止块,63旋转机构,631转轴,632调节手柄,64短路活塞,641前止板,642中止板,65光轴,66后止板,67直线轴承,68丝杠,69螺母,610悬空板,611封闭板,7同轴短路面,71定心环,72微波扼流圈,73短路面外导体,74同轴下延段,8中心波导。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明,下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
如图1和9所示,一种大功率TE-TEM微波模式转换器,包括中心波导8,中心波导8的左端连接有微波馈入波导1,右端连接有微波滑动断路器6,上端连接有同轴输出3,下端连接有同轴短路面7,同轴输出3内设有依次穿过中心波导8和同轴短路面7的同轴内导体4,同轴短路面7包括安装在同轴内导体4内的定心环71,定心环71上安装有短路面外导体73,短路面外导体73与中心波导8间安装有同轴下延段74,同轴下延段74和短路面外导体73间安装有不与同轴内导体4接触的微波扼流圈72。
其中,中心波导8与微波馈入波导1和微波滑动断路器6间均通过密封窗2连接,同轴输出3包括与中心波导8顶面连接的同轴外导体5,同轴外导体5与同轴内导体4间留有间隙。
工作原理:TE10模式的微波从微波馈入波导1中进入,随后透过安装有石英玻璃的匹配密封窗2进入与之连接的中心波导8腔,微波滑动短路器与微波馈入波导1处于同一轴向上并和中心波导8腔利用相同的匹配密封窗2连接,其主要作用是利用滑动短路器中可移动的短路活塞64调节短路面的位置,从而反射进入中心波导8中的TE10模式微波。
中心波导8以微波馈入波导1截面的宽为轴向,分别与同轴短路面7、同轴输出3相连且三个部分之间由同轴内导体4贯穿。在同轴输出3部分,同轴外导体5两端都具有平面法兰且一端与中心波导8连接,同轴外导体5与同轴内导体4均使用铝材且在同一轴向所以形成输出用的同轴,同轴短路面7与同轴输出3关于中心波导8腔对称安装,同轴短路面7的主要作用是反射中心波导8腔中的微波,使同轴波导与微波馈入波导1处微波相位抵消。
同轴短路面7与滑动短路器都是用于反射中心波导8腔内的微波,且在二者的协同作用下将此模式的微波转换成在同轴输出3部分传输的TEM模式微波。同轴短路面7与滑动短路器的区别在于同轴短路面7的有效短路面即扼流圈的外端面是不可移动的,所以此转换器的调节主要通过滑动短路器完成,同轴短路面7与滑动短路器的相同点是它们均采用扼流的形式形成短路面,且短路活塞64的长度与扼流圈的长度都是1/4λ(四分之一波长),同轴内导体4在长时间大功率微波的作用下会产生温度蠕变,所以在下部安装有同轴内导体4张紧器,该同轴内导体4张紧器已经在之前的专利中有过具体介绍。
总之,该转换器的同轴下延段74、短路面外导体73和微波扼流圈72在加工时可以分为多个零件,从而可以大大降低了制造难度;同时同轴下延段74、短路面外导体73和微波扼流圈72之间均为端面接触,导电良好,不会产生打火现象,从而可以提高该转换器的功率容量。
实施例2:
如图2-5所示,在上述实施例1的基础上,本实施例给出了密封窗2和微波滑动断路器6的具体结构,即密封窗2包括相互连接的上法兰21和下法兰25,上法兰21和下法兰25的中部均开有窗口27,上法兰21的底面开有安装槽29,安装槽29内从上到下依次安装有相互接触的垫片26和石英玻璃片24,石英玻璃片24可封闭窗口27,下法兰25与石英玻璃片24间还开有密封槽28,密封槽28内安装有密封圈,上法兰21的顶面和下法兰25的底面均开有凹槽22,上法兰21和下法兰25在窗口27处均开有压缩波导口23。通过石英玻璃片24作为电介质材料阻挡气体流通,使用氟橡胶O型圈作为密封方式,石英玻璃片24的一面直接接触氟橡胶密封圈保持此面气密,另一面紧贴一片聚四氟乙烯垫片26,使得石英玻璃片24受力更加均匀,更加不容易碎裂或变形,直接在上法兰21和下法兰25间嵌入石英玻璃片24作为微波窗口27,生产更加简单。
优选的,垫片26和石英玻璃片24的厚度之和大于安装槽29的深度,密封圈的厚度大于密封槽28的深度。也就是放置聚四氟乙烯垫片26和石英玻璃片24的安装槽29按负公差加工,装配时可保证石英片被压紧,聚四氟乙烯垫片26用于保证石英玻璃片24受力更加均匀,使石英玻璃片24进一步不容易碎裂或变形。
如图6-8所示,微波滑动断路器6包括波导壳体61,波导壳体61的一端连接有封闭板611,波导壳体61内安装有丝杠68,丝杠68的一端连接有穿过封闭板611的旋转机构63,另一端连接有位于波导壳体61内的后止板66,丝杠68上还通过螺母69安装有悬空板610,悬空板610上连接有穿过后止板66且可以相对后止板66移动的光轴65,光轴65的端部安装有不与波导壳体61内壁接触的短路活塞64。当需要短路活塞64在波导壳体61内滑动时,通过旋转机构63带动丝杠68旋转,由于丝杠68通过螺母69与悬空板610连接,且丝杠68是固定在后止板66和封闭板611间的,所以当丝杠68旋转的时候,悬空板610会沿丝杠68的长度方向移动,由于悬空板610连接有穿过后止板66的光轴65,且光轴65与短路活塞64连接,所以悬空板610的移动会带动短路活塞64在波导壳体61内滑动,由于短路活塞64始终处于悬空状态,所以短路活塞64在直线运动中不与波导壳体61的内壁发生剐蹭,从而使短路活塞64在波导壳体61内滑动的滑动阻力和接触电阻更小。
优选的,旋转机构63包括与丝杠68连接的转轴631,转轴631上连接有调节手柄632,转轴631上还安装有锁止机构62。锁止机构62包括安装在转轴631上的锁止块622,锁止块622的上部开有锁止孔,锁止孔内安装有可与转轴631接触的锁止手柄621。
当需要旋转丝杠68时,转动锁止手柄621,使锁止手柄621不与转轴631接触,这样就可以通过调节手柄632带动丝杠68旋转;当不需要旋转丝杠68时,向另一个方向转动锁止手柄621,使锁止手柄621与转轴631接触,这样就可以通过锁止手柄621固定住转轴631,从而使丝杠68不在外力的作用下转动。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:包括中心波导(8),所述中心波导(8)的左端连接有微波馈入波导(1),右端连接有微波滑动断路器(6),上端连接有同轴输出(3),下端连接有同轴短路面(7),所述同轴输出(3)内设有依次穿过中心波导(8)和同轴短路面(7)的同轴内导体(4),所述同轴短路面(7)包括安装在同轴内导体(4)内的定心环(71),所述定心环(71)上安装有短路面外导体(73),所述短路面外导体(73)与中心波导(8)间安装有同轴下延段(74),所述同轴下延段(74)和短路面外导体(73)间安装有不与同轴内导体(4)接触的微波扼流圈(72)。
2.根据权利要求1所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述中心波导(8)与微波馈入波导(1)和微波滑动断路器(6)间均通过密封窗(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述密封窗(2)包括相互连接的上法兰(21)和下法兰(25),所述上法兰(21)和下法兰(25)的中部均开有窗口(27),所述上法兰(21)的底面开有安装槽(29),所述安装槽(29)内从上到下依次安装有相互接触的垫片(26)和石英玻璃片(24),所述石英玻璃片(24)可封闭窗口(27),所述下法兰(25)与石英玻璃片(24)间还开有密封槽(28),所述密封槽(28)内安装有密封圈。
4.根据权利要求3所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述垫片(26)和石英玻璃片(24)的厚度之和大于安装槽(29)的深度,所述密封圈的厚度大于密封槽(28)的深度。
5.根据权利要求3所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述上法兰(21)的顶面和下法兰(25)的底面均开有凹槽(22),所述上法兰(21)和下法兰(25)在窗口(27)处均开有压缩波导口(23)。
6.根据权利要求1所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述微波滑动断路器(6)包括波导壳体(61),所述波导壳体(61)的一端连接有封闭板(611),所述波导壳体(61)内安装有丝杠(68),所述丝杠(68)的一端连接有穿过封闭板(611)的旋转机构(63),另一端连接有位于波导壳体(61)内的后止板(66),所述丝杠(68)上还通过螺母(69)安装有悬空板(610),所述悬空板(610)上连接有穿过后止板(66)且可以相对后止板(66)移动的光轴(65),所述光轴(65)的端部安装有不与波导壳体(61)内壁接触的短路活塞(64)。
7.根据权利要求6所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述旋转机构(63)包括与丝杠(68)连接的转轴(631),所述转轴(631)上连接有调节手柄(632),所述转轴(631)上还安装有锁止机构(62)。
8.根据权利要求7所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述锁止机构(62)包括安装在转轴(631)上的锁止块(622),所述锁止块(622)的上部开有锁止孔,所述锁止孔内安装有可与转轴(631)接触的锁止手柄(621)。
9.根据权利要求1所述的一种大功率TE-TEM微波模式转换器,其特征在于:所述同轴输出(3)包括与中心波导(8)顶面连接的同轴外导体(5),所述同轴外导体(5)与同轴内导体(4)间留有间隙。
CN202010616178.4A 2020-06-30 2020-06-30 一种大功率te-tem微波模式转换器 Pending CN111682290A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010616178.4A CN111682290A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种大功率te-tem微波模式转换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010616178.4A CN111682290A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种大功率te-tem微波模式转换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111682290A true CN111682290A (zh) 2020-09-18

Family

ID=72456914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010616178.4A Pending CN111682290A (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种大功率te-tem微波模式转换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111682290A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871741A (zh) * 2003-10-24 2006-11-29 株式会社村田制作所 波导转换装置、波导旋转接头及天线装置
US20110037534A1 (en) * 2008-04-04 2011-02-17 Espino Cynthia P Ortho-Mode Transducer With TEM Probe for Coaxial Waveguide
CN108039541A (zh) * 2017-11-21 2018-05-15 电子科技大学 一种紧凑矩形te10-圆波导tm01模式转换装置
CN212162036U (zh) * 2020-06-30 2020-12-15 四川三三零半导体有限公司 一种大功率te-tem微波模式转换器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871741A (zh) * 2003-10-24 2006-11-29 株式会社村田制作所 波导转换装置、波导旋转接头及天线装置
US20110037534A1 (en) * 2008-04-04 2011-02-17 Espino Cynthia P Ortho-Mode Transducer With TEM Probe for Coaxial Waveguide
CN108039541A (zh) * 2017-11-21 2018-05-15 电子科技大学 一种紧凑矩形te10-圆波导tm01模式转换装置
CN212162036U (zh) * 2020-06-30 2020-12-15 四川三三零半导体有限公司 一种大功率te-tem微波模式转换器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN212162036U (zh) 一种大功率te-tem微波模式转换器
CN111682290A (zh) 一种大功率te-tem微波模式转换器
CN105931936A (zh) 高功率截顶型微波输出窗
CN100373688C (zh) 可调式单孔同轴输出定向耦合器
US2456902A (en) Contact and shorting mechanism
CN105846016A (zh) 一种高功率微波te31-te11模式转换器
CN109767964A (zh) 一种微波密封窗
CN115799777A (zh) 一种双通道同轴天线旋转关节
Fowkes et al. Reduced field TE/sub 01/X-Band travelling wave window
CN214439114U (zh) 一种可不停机取样的环境试验箱
US4449025A (en) Door seal construction for high frequency heating appliance
CN210668627U (zh) 微波传输盒型窗
CN103915663B (zh) 一种金属片高功率波导移相器
CN109378557B (zh) 一种紧凑型的可调谐径向折叠式线极化模式转换器
CN203574092U (zh) 一种Ka频段耐高温高次模天线
US3227916A (en) Tuning mechanism for electron discharge devices
CN213919083U (zh) 一种用于生产epdm胶粒的开合式密炼机
CN211725721U (zh) 一种超级微波全套集成结构
CN109119309B (zh) 太赫兹波段速调管调谐系统
CN220321988U (zh) 一种箱式炉用密封结构
CN116707665B (zh) 射频电磁能爆炸试验装置和方法
CN211182069U (zh) 三位置开关
CN216987309U (zh) 一种高精度高效率粉末涂料邦定混料机
CN214957541U (zh) 高压连接器真空密封专用固定装置
CN219472420U (zh) 一种风机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination