CN112533348A - 一种大功率微波自动调配装置 - Google Patents

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CN112533348A CN202011471518.5A CN202011471518A CN112533348A CN 112533348 A CN112533348 A CN 112533348A CN 202011471518 A CN202011471518 A CN 202011471518A CN 112533348 A CN112533348 A CN 112533348A
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Abstract

本发明公开了一种大功率微波自动调配装置，属于微波技术领域，包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导；所述波导上设有若干个销钉调配装置或若干个E‑T调配装置或若干个销钉调配装置和E‑T调配装置的组合；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉沿着销钉通道的上下位置以改变销钉插入波导内的深度以及用于控制活塞调节装置调节短路活塞沿着活塞腔的上下位置以改变短路活塞插入活塞腔的深度。本发明的一种大功率微波自动调配装置，可以精确测量反射系数的幅度和相位信息，以此来计算负载阻抗，实现调配器实时调配，提高微波能量的利用率。

Description

一种大功率微波自动调配装置
技术领域
本发明属于微波技术领域，具体地说涉及一种大功率微波自动调配装置。
背景技术
微波能量的利用率很大程度上取决于微波的阻抗匹配情况。传统微波阻抗匹配技术很难对动态负载做到实时、快速并且稳定的匹配，限制了微波系统在很多领域的应用。比如在微波等离子体系统中，微波等离子体源可等效为微波传输线的负载，而微波等离子体的物理和化学性质的变化可通过其阻抗的变化体现出来。由于等离子体负载阻抗的动态特性，手动建立固定匹配网络的方法不太合适，这时采用自动阻抗调配器就能在极短的时间内实现阻抗的匹配，使得系统的反射系数满足工程理想值。鉴于等离子体阻抗的动态特性,需要使用自动阻抗调配器,以保证对等离子体负载变化的实时匹配。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种大功率微波自动调配装置，拟解决传统微波阻抗匹配技术很难对动态负载做到实时、快速并且稳定的匹配等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大功率微波自动调配装置，包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导1；所述波导1上设有若干个销钉调配装置2或若干个E-T调配装置3或若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合；所述销钉调配装置2包括销钉臂4、销钉5和销钉调节装置；所述销钉臂4内设有销钉通道6；所述E-T调配装置3包括E-T臂7、短路活塞8和活塞调节装置；所述E-T臂7内设有活塞腔9；所述销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度和/或用于控制活塞调节装置调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。由上述结构可知，复反射系数测量设备用于获得反射系数的幅度和相位信息，然后根据反射系数的幅度和相位信息计算出负载的阻抗，再控制调配器进行实时、快速并且稳定的自动匹配阻抗，实现微波能量的利用率最大；复反射系数测量设备用来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。即复反射系数测量设备通过销钉调节装置来调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度，通过活塞调节装置用于调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置，以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。销钉调配装置2的销钉5插入波导1内的深度在0～1/4波长变化，可提供任一容性电纳，可以防止大功率情况下的击穿，销钉臂4内设有的销钉通道6对销钉5起到导向作用或者和销钉5之间存在微小的间隙，E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度在0～1/2波长变化，使波导1的顶边上形成一个凹腔，因而可以实现任意大小的容性电纳和感性电纳，从而实现无盲区调配。活塞腔9对短路活塞8起到导向作用或者和短路活塞8之间存在微小的间隙。因为有销钉调配装置2能够提供容性电纳，所以E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度可以缩短在0～1/4波长变化，即E-T调配装置3只提供感性电纳，这样销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，能够减小短路活塞8的移动距离，以此来减小E-T调配装置3的体积，减少成本以及使结构更紧凑。因此波导1上优选设有若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，可以实现无盲区匹配，也可以均选用E-T调配装置3实现无盲区匹配，也可以均选用销钉调配装置2作为三销钉调节器。销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上，销钉5沿着销钉通道6的上下移动方向以及短路活塞8沿着活塞腔9的上下移动方向垂直波导1的宽边。
进一步的，所述复反射系数测量设备包括双定向耦合器20、正交混频器21、放大器22、信号处理单元23；所述双定向耦合器20包括波导段24、第一定向耦合器25和第二定向耦合器26；所述波导段24设在微波传输线上；所述波导段24上设有第一定向耦合器25和第二定向耦合器26；所述第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端分别和正交混频器21电连接；所述正交混频器21和放大器22电连接；所述放大器22和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，我们在双定向耦合器20的基础上，利用双定向耦合器20的固定距离，通过第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端可以获得正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息；正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息输入到正交混频器21进行对比，然后再由放大器22进行信号放大后传递给信号处理单元23，从而计算出反射系数的幅度和相位信息。信号处理单元23再来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。
进一步的，所述销钉调节装置包括第一驱动电机10、螺母11和螺杆12；所述销钉臂4内设有用于螺母11上下导向的螺母移动通道13；所述螺母移动通道13位于销钉通道6的上方；所述螺母11固定在销钉5的顶部；所述螺杆12通过螺纹和销钉5连接；所述第一驱动电机10用于驱动螺杆12转动，使销钉5上下移动；所述第一驱动电机10和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，螺母移动通道13对螺母11上下导向，螺母11本身形状使螺母11在螺母移动通道13内无法自转，螺母11固定在销钉5的顶部，所以销钉5也无法自转。第一驱动电机10用于驱动螺杆12转动，由于螺杆12通过螺纹和销钉5连接，而销钉5无法自转，所以销钉5会产生向上或向下移动的效果，实现改变销钉5插入波导1内的深度。第一驱动电机10转动速度和方向由信号处理单元23根据计算的阻抗来控制。
进一步的，所述活塞调节装置包括第二驱动电机14、齿轮15、齿条16和导向杆17；所述齿条16和导向杆17分别与短路活塞8顶部固定；所述活塞腔9顶部通过封板18封闭；所述齿条16和导向杆17贯穿封板18；所述齿轮15和齿条16啮合；所述第二驱动电机14用于驱动齿轮15转动；所述第二驱动电机14和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，第二驱动电机14用于驱动齿轮15转动，齿轮15和齿条16啮合，所以齿条16、导向杆17、短路活塞8整体向上或向下移动。导向杆17起到导向的作用，使短路活塞8始终保持平行波导1的宽边。第二驱动电机14水平设置，减小设备整体高度，使结构更紧凑。第二驱动电机14转动速度和方向由信号处理单元23根据计算的阻抗来控制。
进一步的，所述波导1两端设有法兰19。由上述结构可知，法兰19方便波导1和其他器件连接。
进一步的，所述波导1上设有三个销钉调配装置2。由上述结构可知，可以代替现有的无法自动发调节的三销钉调节器。
进一步的，所述波导1上设有一个销钉调配装置2和两个E-T调配装置3。由上述结构可知，销钉调配装置2和E-T调配装置3组合，可以实现无盲区匹配。E-T调配装置3数量为配置两个，这样两个E-T调配装置3共同调节，可以减小单个E-T调配装置3的短路活塞8移动距离过长，影响反应速度的问题。
进一步的，所述波导1上设有两个销钉调配装置2和一个E-T调配装置3。由上述结构可知，销钉调配装置2和E-T调配装置3组合，可以实现无盲区匹配。销钉调配装置2数量为配置两个，这样两个销钉调配装置2共同调节，可以减小单个销钉调配装置2的销钉5移动距离过长，影响反应速度的问题。
进一步的，还包括微波固态源31、同轴线30、波导同轴转换29、环形器27和负载28；所述微波固态源31、同轴线30、波导同轴转换29、环形器27、波导段24、波导1和负载28依次连接。由上述结构可知，微波由微波固态源31激发，通过同轴线30馈入波导同轴转换29中，进而经过环形器27，传播至双定向耦合器20；从负载28反射回来的微波也会传播至双定向耦合器20。通过第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端可以获得正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息，最终信号处理单元23计算出反射系数的幅度和相位信息。信号处理单元23根据计算的阻抗来控制第一驱动电机10转动速度和方向、第二驱动电机14转动速度和方向，对动态负载做到实时、快速并且稳定的自动匹配。
本发明的有益效果是：
本发明公开了一种大功率微波自动调配装置，属于微波技术领域，包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导；所述波导上设有若干个销钉调配装置或若干个E-T调配装置或若干个销钉调配装置和E-T调配装置的组合；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉沿着销钉通道的上下位置以改变销钉插入波导内的深度以及用于控制活塞调节装置调节短路活塞沿着活塞腔的上下位置以改变短路活塞插入活塞腔的深度。本发明的一种大功率微波自动调配装置，可以精确测量反射系数的幅度和相位信息，以此来计算负载阻抗，实现调配器实时调配，提高微波能量的利用率。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明信号处理原理结构示意图；
图3是本发明一个销钉调配装置和两个E-T调配装置的调配器结构示意图；
图4是图3的剖开结构示意图；
附图中：1-波导、2-销钉调配装置、3-E-T调配装置、4-销钉臂、5-销钉、6-销钉通道、7-E-T臂、8-短路活塞、9-活塞腔、10-第一驱动电机、11-螺母、12-螺杆、13-螺母移动通道、14-第二驱动电机、15-齿轮、16-齿条、17-导向杆、18-封板、19-法兰、20-双定向耦合器、21-正交混频器、22-放大器、23-信号处理单元、24-波导段、25-第一定向耦合器、26-第二定向耦合器、27-环形器、28-负载、29-波导同轴转换、30-同轴线、31-微波固态源。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明，但是本发明不局限于以下实施例。
实施例一：
见附图1～4。一种大功率微波自动调配装置，包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导1；所述波导1上设有若干个销钉调配装置2或若干个E-T调配装置3或若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合；所述销钉调配装置2包括销钉臂4、销钉5和销钉调节装置；所述销钉臂4内设有销钉通道6；所述E-T调配装置3包括E-T臂7、短路活塞8和活塞调节装置；所述E-T臂7内设有活塞腔9；所述销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度和/或用于控制活塞调节装置调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。由上述结构可知，复反射系数测量设备用于获得反射系数的幅度和相位信息，然后根据反射系数的幅度和相位信息计算出负载的阻抗，再控制调配器进行实时、快速并且稳定的自动匹配阻抗，实现微波能量的利用率最大；复反射系数测量设备用来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。即复反射系数测量设备通过销钉调节装置来调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度，通过活塞调节装置用于调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置，以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。销钉调配装置2的销钉5插入波导1内的深度在0～1/4波长变化，可提供任一容性电纳，可以防止大功率情况下的击穿，销钉臂4内设有的销钉通道6对销钉5起到导向作用或者和销钉5之间存在微小的间隙，E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度在0～1/2波长变化，使波导1的顶边上形成一个凹腔，因而可以实现任意大小的容性电纳和感性电纳，从而实现无盲区调配。活塞腔9对短路活塞8起到导向作用或者和短路活塞8之间存在微小的间隙。因为有销钉调配装置2能够提供容性电纳，所以E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度可以缩短在0～1/4波长变化，即E-T调配装置3只提供感性电纳，这样销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，能够减小短路活塞8的移动距离，以此来减小E-T调配装置3的体积，减少成本以及使结构更紧凑。因此波导1上优选设有若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，可以实现无盲区匹配，也可以均选用E-T调配装置3实现无盲区匹配，也可以均选用销钉调配装置2作为三销钉调节器。销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上，销钉5沿着销钉通道6的上下移动方向以及短路活塞8沿着活塞腔9的上下移动方向垂直波导1的宽边。
实施例二：
见附图1～4。一种大功率微波自动调配装置，包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导1；所述波导1上设有若干个销钉调配装置2或若干个E-T调配装置3或若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合；所述销钉调配装置2包括销钉臂4、销钉5和销钉调节装置；所述销钉臂4内设有销钉通道6；所述E-T调配装置3包括E-T臂7、短路活塞8和活塞调节装置；所述E-T臂7内设有活塞腔9；所述销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度和/或用于控制活塞调节装置调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。由上述结构可知，复反射系数测量设备用于获得反射系数的幅度和相位信息，然后根据反射系数的幅度和相位信息计算出负载的阻抗，再控制调配器进行实时、快速并且稳定的自动匹配阻抗，实现微波能量的利用率最大；复反射系数测量设备用来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。即复反射系数测量设备通过销钉调节装置来调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度，通过活塞调节装置用于调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置，以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。销钉调配装置2的销钉5插入波导1内的深度在0～1/4波长变化，可提供任一容性电纳，可以防止大功率情况下的击穿，销钉臂4内设有的销钉通道6对销钉5起到导向作用或者和销钉5之间存在微小的间隙，E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度在0～1/2波长变化，使波导1的顶边上形成一个凹腔，因而可以实现任意大小的容性电纳和感性电纳，从而实现无盲区调配。活塞腔9对短路活塞8起到导向作用或者和短路活塞8之间存在微小的间隙。因为有销钉调配装置2能够提供容性电纳，所以E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度可以缩短在0～1/4波长变化，即E-T调配装置3只提供感性电纳，这样销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，能够减小短路活塞8的移动距离，以此来减小E-T调配装置3的体积，减少成本以及使结构更紧凑。因此波导1上优选设有若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，可以实现无盲区匹配，也可以均选用E-T调配装置3实现无盲区匹配，也可以均选用销钉调配装置2作为三销钉调节器。销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上，销钉5沿着销钉通道6的上下移动方向以及短路活塞8沿着活塞腔9的上下移动方向垂直波导1的宽边。
所述复反射系数测量设备包括双定向耦合器20、正交混频器21、放大器22、信号处理单元23；所述双定向耦合器20包括波导段24、第一定向耦合器25和第二定向耦合器26；所述波导段24设在微波传输线上；所述波导段24上设有第一定向耦合器25和第二定向耦合器26；所述第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端分别和正交混频器21电连接；所述正交混频器21和放大器22电连接；所述放大器22和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，我们在双定向耦合器20的基础上，利用双定向耦合器20的固定距离，通过第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端可以获得正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息；正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息输入到正交混频器21进行对比，然后再由放大器22进行信号放大后传递给信号处理单元23，从而计算出反射系数的幅度和相位信息。信号处理单元23再来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。
实施例三：
见附图1～4。一种大功率微波自动调配装置，包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导1；所述波导1上设有若干个销钉调配装置2或若干个E-T调配装置3或若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合；所述销钉调配装置2包括销钉臂4、销钉5和销钉调节装置；所述销钉臂4内设有销钉通道6；所述E-T调配装置3包括E-T臂7、短路活塞8和活塞调节装置；所述E-T臂7内设有活塞腔9；所述销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度和/或用于控制活塞调节装置调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。由上述结构可知，复反射系数测量设备用于获得反射系数的幅度和相位信息，然后根据反射系数的幅度和相位信息计算出负载的阻抗，再控制调配器进行实时、快速并且稳定的自动匹配阻抗，实现微波能量的利用率最大；复反射系数测量设备用来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。即复反射系数测量设备通过销钉调节装置来调节销钉5沿着销钉通道6的上下位置以改变销钉5插入波导1内的深度，通过活塞调节装置用于调节短路活塞8沿着活塞腔9的上下位置，以改变短路活塞8插入活塞腔9的深度。销钉调配装置2的销钉5插入波导1内的深度在0～1/4波长变化，可提供任一容性电纳，可以防止大功率情况下的击穿，销钉臂4内设有的销钉通道6对销钉5起到导向作用或者和销钉5之间存在微小的间隙，E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度在0～1/2波长变化，使波导1的顶边上形成一个凹腔，因而可以实现任意大小的容性电纳和感性电纳，从而实现无盲区调配。活塞腔9对短路活塞8起到导向作用或者和短路活塞8之间存在微小的间隙。因为有销钉调配装置2能够提供容性电纳，所以E-T调配装置3的短路活塞8从下往上插入活塞腔9的深度可以缩短在0～1/4波长变化，即E-T调配装置3只提供感性电纳，这样销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，能够减小短路活塞8的移动距离，以此来减小E-T调配装置3的体积，减少成本以及使结构更紧凑。因此波导1上优选设有若干个销钉调配装置2和E-T调配装置3的组合，可以实现无盲区匹配，也可以均选用E-T调配装置3实现无盲区匹配，也可以均选用销钉调配装置2作为三销钉调节器。销钉臂4和E-T臂7均设置在波导1的宽边上，销钉5沿着销钉通道6的上下移动方向以及短路活塞8沿着活塞腔9的上下移动方向垂直波导1的宽边。
所述复反射系数测量设备包括双定向耦合器20、正交混频器21、放大器22、信号处理单元23；所述双定向耦合器20包括波导段24、第一定向耦合器25和第二定向耦合器26；所述波导段24设在微波传输线上；所述波导段24上设有第一定向耦合器25和第二定向耦合器26；所述第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端分别和正交混频器21电连接；所述正交混频器21和放大器22电连接；所述放大器22和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，我们在双定向耦合器20的基础上，利用双定向耦合器20的固定距离，通过第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端可以获得正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息；正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息输入到正交混频器21进行对比，然后再由放大器22进行信号放大后传递给信号处理单元23，从而计算出反射系数的幅度和相位信息。信号处理单元23再来控制销钉调节装置和/或活塞调节装置来实现自动匹配。
所述销钉调节装置包括第一驱动电机10、螺母11和螺杆12；所述销钉臂4内设有用于螺母11上下导向的螺母移动通道13；所述螺母移动通道13位于销钉通道6的上方；所述螺母11固定在销钉5的顶部；所述螺杆12通过螺纹和销钉5连接；所述第一驱动电机10用于驱动螺杆12转动，使销钉5上下移动；所述第一驱动电机10和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，螺母移动通道13对螺母11上下导向，螺母11本身形状使螺母11在螺母移动通道13内无法自转，螺母11固定在销钉5的顶部，所以销钉5也无法自转。第一驱动电机10用于驱动螺杆12转动，由于螺杆12通过螺纹和销钉5连接，而销钉5无法自转，所以销钉5会产生向上或向下移动的效果，实现改变销钉5插入波导1内的深度。第一驱动电机10转动速度和方向由信号处理单元23根据计算的阻抗来控制。
所述活塞调节装置包括第二驱动电机14、齿轮15、齿条16和导向杆17；所述齿条16和导向杆17分别与短路活塞8顶部固定；所述活塞腔9顶部通过封板18封闭；所述齿条16和导向杆17贯穿封板18；所述齿轮15和齿条16啮合；所述第二驱动电机14用于驱动齿轮15转动；所述第二驱动电机14和信号处理单元23电连接。由上述结构可知，第二驱动电机14用于驱动齿轮15转动，齿轮15和齿条16啮合，所以齿条16、导向杆17、短路活塞8整体向上或向下移动。导向杆17起到导向的作用，使短路活塞8始终保持平行波导1的宽边。第二驱动电机14水平设置，减小设备整体高度，使结构更紧凑。第二驱动电机14转动速度和方向由信号处理单元23根据计算的阻抗来控制。
所述波导1两端设有法兰19。由上述结构可知，法兰19方便波导1和其他器件连接。
所述波导1上设有三个销钉调配装置2。由上述结构可知，可以代替现有的无法自动发调节的三销钉调节器。
所述波导1上设有一个销钉调配装置2和两个E-T调配装置3。由上述结构可知，销钉调配装置2和E-T调配装置3组合，可以实现无盲区匹配。E-T调配装置3数量为配置两个，这样两个E-T调配装置3共同调节，可以减小单个E-T调配装置3的短路活塞8移动距离过长，影响反应速度的问题。
所述波导1上设有两个销钉调配装置2和一个E-T调配装置3。由上述结构可知，销钉调配装置2和E-T调配装置3组合，可以实现无盲区匹配。销钉调配装置2数量为配置两个，这样两个销钉调配装置2共同调节，可以减小单个销钉调配装置2的销钉5移动距离过长，影响反应速度的问题。
还包括微波固态源31、同轴线30、波导同轴转换29、环形器27和负载28；所述微波固态源31、同轴线30、波导同轴转换29、环形器27、波导段24、波导1和负载28依次连接。由上述结构可知，微波由微波固态源31激发，通过同轴线30馈入波导同轴转换29中，进而经过环形器27，传播至双定向耦合器20；从负载28反射回来的微波也会传播至双定向耦合器20。通过第一定向耦合器25的耦合端和第二定向耦合器26的耦合端可以获得正向微波电压和反射微波电压的幅度信息和相位信息，最终信号处理单元23计算出反射系数的幅度和相位信息。信号处理单元23根据计算的阻抗来控制第一驱动电机10转动速度和方向、第二驱动电机14转动速度和方向，对动态负载做到实时、快速并且稳定的自动匹配。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：包括复反射系数测量设备和调配器；所述调配器包括波导(1)；所述波导(1)上设有若干个销钉调配装置(2)或若干个E-T调配装置(3)或若干个销钉调配装置(2)和E-T调配装置(3)的组合；所述销钉调配装置(2)包括销钉臂(4)、销钉(5)和销钉调节装置；所述销钉臂(4)内设有销钉通道(6)；所述E-T调配装置(3)包括E-T臂(7)、短路活塞(8)和活塞调节装置；所述E-T臂(7)内设有活塞腔(9)；所述销钉臂(4)和E-T臂(7)均设置在波导(1)的宽边上；所述复反射系数测量设备用于控制销钉调节装置调节销钉(5)沿着销钉通道(6)的上下位置以改变销钉(5)插入波导(1)内的深度和/或用于控制活塞调节装置调节短路活塞(8)沿着活塞腔(9)的上下位置以改变短路活塞(8)插入活塞腔(9)的深度。
2.根据权利要求1所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述复反射系数测量设备包括双定向耦合器(20)、正交混频器(21)、放大器(22)、信号处理单元(23)；所述双定向耦合器(20)包括波导段(24)、第一定向耦合器(25)和第二定向耦合器(26)；所述波导段(24)设在微波传输线上；所述波导段(24)上设有第一定向耦合器(25)和第二定向耦合器(26)；所述第一定向耦合器(25)的耦合端和第二定向耦合器(26)的耦合端分别和正交混频器(21)电连接；所述正交混频器(21)和放大器(22)电连接；所述放大器(22)和信号处理单元(23)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述销钉调节装置包括第一驱动电机(10)、螺母(11)和螺杆(12)；所述销钉臂(4)内设有用于螺母(11)上下导向的螺母移动通道(13)；所述螺母移动通道(13)位于销钉通道(6)的上方；所述螺母(11)固定在销钉(5)的顶部；所述螺杆(12)通过螺纹和销钉(5)连接；所述第一驱动电机(10)用于驱动螺杆(12)转动，使销钉(5)上下移动；所述第一驱动电机(10)和信号处理单元(23)电连接。
4.根据权利要求2所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述活塞调节装置包括第二驱动电机(14)、齿轮(15)、齿条(16)和导向杆(17)；所述齿条(16)和导向杆(17)分别与短路活塞(8)顶部固定；所述活塞腔(9)顶部通过封板(18)封闭；所述齿条(16)和导向杆(17)贯穿封板(18)；所述齿轮(15)和齿条(16)啮合；所述第二驱动电机(14)用于驱动齿轮(15)转动；所述第二驱动电机(14)和信号处理单元(23)电连接。
5.根据权利要求2所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述波导(1)两端设有法兰(19)。
6.根据权利要求2所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述波导(1)上设有三个销钉调配装置(2)。
7.根据权利要求2所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述波导(1)上设有一个销钉调配装置(2)和两个E-T调配装置(3)。
8.根据权利要求2所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：所述波导(1)上设有两个销钉调配装置(2)和一个E-T调配装置(3)。
9.根据权利要求1所述的一种大功率微波自动调配装置，其特征在于：还包括微波固态源(31)、同轴线(30)、波导同轴转换(29)、环形器(27)和负载(28)；所述微波固态源(31)、同轴线(30)、波导同轴转换(29)、环形器(27)、波导段(24)、波导(1)和负载(28)依次连接。
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