CN112752364B - 极化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波技术领域，提供了一种极化器。该极化器包括换向弯头与极化镜，所述换向弯头内设置有相互连通的两个微波通道，所述换向弯头包括用于布置极化镜的安装面，所述安装面上开设有凹槽，所述凹槽的中部设置有与所述两个微波通道的连接拐点处连通的通孔，所述极化镜部分或全部设置于所述凹槽内，所述极化镜的正面覆盖住所述通孔，所述极化镜的背面设置有拨杆，所述凹槽的敞口处设置有盖板，所述盖板与所述安装面连接，所述盖板上开设有供拨杆伸出的调节孔，所述拨杆相对所述调节孔旋转或滑移使得所述极化镜在所述凹槽内发生转动；实现精确调节微波极化角度，实现微波和等离子体的高效耦合。

Description

极化器

技术领域

本发明属于微波技术领域，特别涉及一种极化器。

背景技术

在电子回旋共振加热系统中，微波达到共振层需要特定的微波极化形式以开展寻常模或非寻常模加热。寻常模及非寻常模的比例依赖于微波极化形式和入射角度而变化，在改变等离子体运行参数或微波入射角度的同时必须改变微波极化形式，以达到波与等离子的高效耦合。在波的传输过程中，需要利用极化器来改变微波的极化方向，使其按照指定的方向打到等离子体中。极化方向对于微波与等离子体的耦合具有重要意义，不同极化方向的微波在等离子体中具有不同的传播轨迹，从而影响微波被等离子体的吸收，以及驱动电流的大小和分布。

现有技术中的极化器中的极化镜有手动控制及机械自动化控制两种控制方式，但是手动控制的方式响应速度慢且精度低，从而无法保证波与等离子体的高效耦合；自动化控制的方式虽然响应速度快且精度高，但是其调节结构较复杂，安装精确度较高，一旦出现问题需重新调试且维修周期较长，且结构复杂导致维修比较困难，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极化器，结构简单易于操作，在微波传输时能确保极化器的密封，能确保能以较高精度改变微波的极化方向，且便于后期使用维修。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种极化器，包括换向弯头与极化镜，所述换向弯头内设置有相互连通的两个微波通道，所述换向弯头包括用于布置极化镜的安装面，所述安装面上开设有凹槽，所述凹槽的中部设置有与所述两个微波通道的连接拐点处连通的通孔，所述极化镜部分或全部设置于所述凹槽内，所述极化镜的正面覆盖住所述通孔，所述极化镜的背面设置有拨杆，所述凹槽的敞口处设置有盖板，所述盖板与所述安装面连接，所述盖板上开设有供拨杆伸出的调节孔，所述拨杆相对所述调节孔旋转或滑移使得所述极化镜在所述凹槽内发生转动。

可选的，所述调节孔为与所述极化镜同心设置的圆弧形孔，所述拨杆设置于所述极化镜的背面的外圈位置，所述拨杆与所述调节孔构成圆周向上的滑动连接。

可选的，所述极化镜的背面的外圈位置同心设置有角度刻度线。

可选的，所述盖板上对应角度刻度线设置有刻度显示孔。

可选的，所述盖板上在刻度显示孔的旁侧还设置有刻度指示针。

可选的，所述拨杆的端部配合连接有锁紧螺母。

可选的，所述极化镜的正面设置有正弦波纹，所述正弦波纹的外圈设置有凸环。

可选的，所述凸环处于所述通孔的外周位置，所述凸环的端面与所述凹槽的底面构成密封配合。

可选的，所述极化镜的厚度小于或等于所述凹槽的深度。

可选的，所述安装面上开设有安装孔，所述盖板与所述安装孔进行螺栓连接。

与现有技术相比，本申请还设置了盖板用于将极化镜限位于凹槽内，盖板既起到了约束极化镜的作用，同时盖板还起到了进一步的微波密封作用，防止微波从凹槽内泄漏，且极化镜的背面设置有拨杆，盖板上设置有与拨杆配合的调节孔，调节孔可以设置成正对极化镜圆心的圆孔状，如此直接旋转拨杆即可实现极化镜的周向转动调节，调节孔还可以设置成与极化镜同心的圆弧形孔，拨杆相对调节孔进行滑动也可实现极化镜的周向转动调节，调节完极化镜的转动角度之后再固定拨杆的位置，即可实现精确调节微波极化角度，实现微波和等离子体的高效耦合，上述技术方案中盖板与极化镜的配合，不仅确保了极化器的微波密封，而且以手动的方式即可确保高精度调节微波的极化方向。

附图说明

图1为本发明极化器拆分立体示意图；

图2为换向弯头立体示意图；

图3为极化镜立体示意图一；

图4为极化镜立体示意图二；

图5为盖板主视图。

附图标记：

1、换向弯头；11、安装面；12、凹槽；13、通孔；14、安装孔；2、极化镜；21、拨杆；22、角度刻度线；23、锁紧螺母；24、正弦波纹；25、凸环；3、盖板；31、调节孔；32、刻度显示孔；33、刻度指示针。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一种极化器，极化器包括换向弯头1与极化镜2，换向弯头1内设置有相互垂直连通的两个微波通道用于微波传输，换向弯头1包括与两个微波通道的轴心线皆呈45°夹角的安装面11，安装面11上开设有凹槽12，凹槽12的中部设置有与两个微波通道的连接拐点处连通的通孔13，极化镜2部分或全部设置于凹槽12内，极化镜2用于改变微波极化方向；

与现有技术相比，本申请还设置了盖板3用于将极化镜2限位于凹槽12内，盖板3既起到了约束极化镜2的作用，同时盖板3还起到了进一步的微波密封作用，防止微波从凹槽12内泄漏，且极化镜2的背面设置有拨杆21，盖板3上设置有与拨杆21配合的调节孔31，调节孔31可以设置成正对极化镜2圆心的圆孔状，如此直接旋转拨杆21即可实现极化镜2的周向转动调节，调节孔31还可以设置成与极化镜2同心的圆弧形孔，拨杆21相对调节孔31进行滑动也可实现极化镜2的周向转动调节，调节完极化镜2的转动角度之后再固定拨杆21的位置，即可实现精确调节微波极化角度，实现微波和等离子体的高效耦合，上述技术方案中盖板3与极化镜2的配合，不仅确保了极化器1的微波密封，而且以手动的方式即可确保高精度调节微波的极化方向。

并且本申请的装配简单，各部件之间的配合连接关系不复杂，即使后续实际使用过程中出现一些装配偏差，本申请也能快速完成拆卸进行调整，再通过拨杆21与调节孔31的配合即可快速的完成微波的极化方向调节，便于人员进行操作使用，加快现场完成工作的进度，避免现有技术中结构复杂导致的调试维修困难的问题。

在一些实施例中，如图3和图5所示，调节孔31为圆弧形孔，拨杆21设置于极化镜2的背面的外圈位置，拨杆21与调节孔31构成圆周向上的滑动连接，如此拨杆21可沿圆弧形孔进行滑动，从而使得极化镜2发生旋转，此时拨杆21的截面可以设置成小弧形段状，如此避免拨杆21在圆弧形孔内自身发生转动；拨杆21设置于极化镜2的圆心位置处也可，但是不好进行施力使得极化镜2发生旋转，拨杆21设置在外圈位置，更便于进行施力而产生一定的偏置力使得拨杆21发生旋转。

在一些实施例中，如图1和图3所示，极化镜2的背面的外圈位置同心设置有角度刻度线22。角度刻度线22便于人员进行参考极化镜2的旋转角度，角度刻度线22可对应调节孔31设置，通过调节孔31即可观察角度刻度线22的相对位置变化，当然角度刻度线22也可以设置在盖板3的板面上，角度刻度线22设置在调节孔31的外圈或内圈位置，如此拨杆21发生圆周向的滑动时，判断其相对角度刻度线22的位置，即可判断极化镜2的旋转角度。

在一些实施例中，如图3和图5所示，在具体实施时，角度刻度线22是设置于极化镜2的背面，且角度刻度线22相对处于调节孔31的内侧位置，则盖板3上对应角度刻度线22设置有刻度显示孔32，通过刻度显示孔32可以观察盖板3下面的极化镜2上的角度刻度线22，从而便于以设定角度旋转极化镜2，实现精确调节微波极化角度。

在一些实施例中，如图5所示，盖板3上在刻度显示孔32的旁侧还设置有刻度指示针33，刻度指示针33在极化镜2的径向上，且指向角度刻度线22，便于精确判断极化镜2的旋转角度。

在一些实施例中，如图3所示，拨杆21的端部配合连接有锁紧螺母23，调整好极化镜2的旋转角度之后，首先对拨杆21施力，使得极化镜2紧贴凹槽12，随后采用锁紧螺母23将拨杆21与盖板3紧紧固定，完成极化镜2的固定。

在一些实施例中，如图4所示，极化镜2的正面设置有正弦波纹24，正弦波纹24的外圈设置有凸环25；极化镜2整体呈圆形，极化镜2的直径与凹槽12的直径相配合，正弦波纹24要完全覆盖住通孔13，凸环25处于所述通孔13的外周位置，实际工作过程中，微波经正弦波纹24会发生反射，一些微波很有可能会经正弦波纹24的纹路被反射至凹槽12内，这时将导致微波泄漏，为了避免上述情况，本申请设置了凸环25且凸环25的端面与凹槽12的底面构成密封配合，随后再采用锁紧螺母23紧紧固定极化镜2，此时微波只能在微波通道内进行传输，不会泄露至凹槽12内，同时凸环25的端面为光面，便于调节极化镜2使得其相对凹槽12的底面发生旋转，快速实现极化镜2的角度调节以改变微波的极化方向。

在一些实施例中，如图2所示，极化镜2的厚度小于或等于凹槽12的深度，极化镜2的厚度最优为与凹槽12的深度一致，如此盖板3刚好将极化镜2约束于凹槽12内，通过拨杆21完成极化镜2的旋转，通过锁紧螺母23完成极化镜2的固定。

在一些实施例中，如图2所示，安装面11上开设有安装孔14，盖板3与安装孔14进行螺栓连接，安装孔14均匀布置于凹槽12的外周，盖板3上同样对应开设有孔，再通过螺栓将盖板3与换向弯头1连接。

再具体的，极化镜2的正面为正弦波纹，调节角度范围为180°内，调节孔31为半圆环形孔状，角度刻度线22也是半圆环形状，初始状态下，调节孔31与角度刻度线22是处于相对的两个半圆状态，拨杆21处于调节孔31的最端部位置，刻度显示孔32也是靠近调节孔31的最端部位置布置，拨杆21与极化镜2的圆心连线相对正弦波纹是处于垂直或平行的状态，此时正弦波纹相对两个微波通道的轴心线处于垂直或呈45°夹角的状态，这是初始的标准参考状态，随后拨杆21滑动时，即可通过刻度显示孔32观察到角度刻度线22的位置变化，实现手动精确调节极化镜2的旋转角度；当然本申请极化镜2的正面还可以采用其他类型的波纹，根据调节孔31的初始安装状态，再根据拨杆21与波纹的相对位置状态，就可以判断出拨杆21相对调节孔31转动时波纹所处的空间位置变化，便于判断微波极化方向。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种极化器，包括换向弯头(1)与极化镜(2)，所述换向弯头(1)内设置有相互连通的两个微波通道，所述换向弯头(1)包括用于布置极化镜(2)的安装面(11)，其特征在于：

所述安装面(11)上开设有凹槽(12)，所述凹槽(12)的中部设置有与所述两个微波通道的连接拐点处连通的通孔(13)，所述极化镜(2)部分或全部设置于所述凹槽(12)内，所述极化镜(2)的正面覆盖住所述通孔(13)，所述极化镜(2)的背面设置有拨杆(21)，所述凹槽(12)的敞口处设置有盖板(3)，所述盖板(3)与所述安装面(11)连接，所述盖板(3)上开设有供拨杆(21)伸出的调节孔(31)，所述拨杆(21)相对所述调节孔(31)旋转或滑移使得所述极化镜(2)在所述凹槽(12)内发生转动。

2.根据权利要求1所述的极化器，其特征在于：所述调节孔(31)为与所述极化镜(2)同心设置的圆弧形孔，所述拨杆(21)设置于所述极化镜(2)的背面的外圈位置，所述拨杆(21)与所述调节孔(31)构成圆周向上的滑动连接。

3.根据权利要求2所述的极化器，其特征在于：所述极化镜(2)的背面的外圈位置同心设置有角度刻度线(22)。

4.根据权利要求3所述的极化器，其特征在于：所述盖板(3)上对应角度刻度线(22)设置有刻度显示孔(32)。

5.根据权利要求4所述的极化器，其特征在于：所述盖板(3)上在刻度显示孔(32)的旁侧还设置有刻度指示针(33)。

6.根据权利要求1所述的极化器，其特征在于：所述拨杆(21)的端部配合连接有锁紧螺母(23)。

7.根据权利要求1所述的极化器，其特征在于：所述极化镜(2)的正面设置有正弦波纹(24)，所述正弦波纹(24)的外圈设置有凸环(25)。

8.根据权利要求7所述的极化器，其特征在于：所述凸环(25)处于所述通孔(13)的外周位置，所述凸环(25)的端面与所述凹槽(12)的底面构成密封配合。

9.根据权利要求1所述的极化器，其特征在于：所述极化镜(2)的厚度小于或等于所述凹槽(12)的深度。

10.根据权利要求1所述的极化器，其特征在于：所述安装面(11)上开设有安装孔(14)，所述盖板(3)与所述安装孔(14)进行螺栓连接。

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