CN206848360U - 一种发射机大功率在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发射机大功率在线监测装置，它包括波导管（1）、盖板（2）和检测波导（3），底座（4）内设置有电表（5），传感器（11）上的探头（13）设置于耦合孔（12）内，探头（13）上顺次设置有热电耦和吸收材料层，热电耦由铋锑材料层和与铋锑材料层相接触的铜丝组成，多个传感器（11）依次串联，位于末端传感器（11）的正极与电表（5）的正极连接，位于首端传感器（11）的负极到电表（5）的负极之间顺次串联有电位器（8）、限流电阻（9）和热敏电阻（10）。本实用新型的有益效果是：监测精度高、体积小、能够在电表上直观的知道发射机的输出功率，方便发射机的故障检测和维护，为发射机大功率监测数据的数字化、遥测奠定了基础。

Description

一种发射机大功率在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及发射机输出功率监测的技术领域，特别是一种发射机大功率在线监测装置。

背景技术

目前，输出功率是发射机的主要参数之一，它直接影响雷达的探测威力。检测发射机的输出功率是判定雷达工作状态正常与否的重要依据。传统雷达整机上在线测量发射机输出功率主要使用定向耦合器耦合一部分功率经检波二极管、电表或小功率计组合来测量发射机大功率输出，然而由于检波二极管的非线性和一致性差异、温度特性以及耦合器平坦度导致测量误差大，组件多，体积大，成本高。因此目前的在线测量装置无法满足要求，因此不推广采用。

实用新型内容

本实用新型方便了发射机的故障检测和维护，为发射机大功率监测数据的数字化、遥测奠定了基础，提供一种结构紧凑、监测精度高、读数直观、体积小的发射机大功率在线监测装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种发射机大功率在线监测装置，它包括波导管、盖板和检测波导，所述的盖板设置于波导管的顶部，盖板外表面设置有底座，底座内设置有电表，所述的检测波导设置于波导管的底部，所述的波导管内设置有型腔，型腔内设置有矩形插座、电位器、限流电阻、热敏电阻和多个传感器，型腔的底表面上设置有多个连通波导管的耦合孔，传感器上的探头设置于耦合孔内，探头上顺次设置有热电耦和吸收材料层，热电耦由铋锑材料层和与铋锑材料层相接触的铜丝组成，多个传感器依次串联，位于末端传感器的正极与电表的正极连接，位于首端传感器的负极到电表的负极之间顺次串联有电位器、限流电阻和热敏电阻，传感器的正极和负极均与矩形插座连接。

所述的传感器由热电耦和吸收材料层构成。

所述的铋锑材料层和与铜丝通过锡焊连接。

本实用新型具有以下优点：(1)本实用新型的热电耦由铋锑材料层和与铋锑材料层相接触的铜丝组成，提高了微波功率转换效率，探头放置在耦合孔内，能检测大功率。(2)电表上能够实时显示发射机输出功率的功率值，无需供电，装置结构简单，使用方便，同时方便发射机的故障检测和维护，为发射机大功率监测数据的数字化、遥测奠定了基础。(3)本实用新型的探头上顺次设置有热电耦和吸收材料层，探头可选择不同频段的吸收材料层，以适用各频段大功率发射机在线监测。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图中，1-波导管，2-盖板，3-检测波导，4-底座，5-电表，6-型腔，7-矩形插座，8-电位器，9-限流电阻，10-热敏电阻，11-传感器，12-耦合孔，13-探头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1～2所示，一种发射机大功率在线监测装置，它包括波导管1、盖板2和检测波导3，所述的盖板2设置于波导管1的顶部，盖板2外表面设置有底座4，底座4内设置有电表5，所述的检测波导3设置于波导管1的底部。所述的电表5上设有功率刻线和随电流值变化的指针。

如图1～2所示，所述的波导管1内设置有型腔6，型腔6内设置有矩形插座7、电位器8、限流电阻9、热敏电阻10和多个传感器11，传感器11绕型腔6边缘均匀分布，型腔6的底表面上设置有多个连通波导管1的耦合孔12，耦合孔12的直径为4～5mm，传感器11由热电耦和吸收材料层构成，传感器11上的探头13设置于耦合孔12内，探头13上顺次设置有热电耦和吸收材料层，热电耦由铋锑材料层和与铋锑材料层相接触的铜丝组成，锑材料层和与铜丝通过锡焊连接，多个传感器11依次串联，位于末端传感器11的正极与电表5的正极连接，位于首端传感器11的负极到电表5的负极之间顺次串联有电位器8、限流电阻9和热敏电阻10，传感器11的正极和负极均与矩形插座7连接，便于实现数字化和遥测。所述的探头13可选择不同频段的吸收材料层，以适用各频段大功率发射机在线监测。

本实用新型的工作过程如下：首次使用该监测装置时可通过与大功率计进行比较，调整电位器8以选择不同负温度系数热敏电阻进行校准，以提高测量精度，保证误差小于±10％。将检测波导3安装在发射机输出端主波导上，以实现该监测装置的固定，当发射机输出大功率微波信号进入检测波导3时，位于传感器11的探头13顶端的吸收材料层首先吸收部分微波功率发热，热量使铋锑材料层与铜丝组成的热电偶的热节点温度升高，此时与冷节点产生温差而形成温差电动势，产生的直流电动势与传输微波功率成正比且线性度高，电流顺次经电位器8、限流电阻9、热敏电阻10传递到电表5上，在电表5上直接显示成对应的发射机输出功率值，因此能够在电表上直观的知道发射机的输出功率，方便发射机的故障检测和维护，为发射机大功率监测数据的数字化、遥测奠定了基础。

若该在线监测装置的功率为25kW则耦合度需满足：传感器承受功率不大于3W，安全系数选1.5，所以工作功率为2W，根据以下公式计算出耦合度C:

C＝10Lg(P_入/P_出)＝10Lg(25000/2)≈41dB，其中P_入为输入功率，P_出为输出功率。

由于传感器的限制，耦合孔只能在Φ4至Φ5mm之间选择。耦合孔在中心位置耦合功率最大，离中心越远耦合功率越小。经多次调整耦合孔的孔径及其距中心的距离然后仿真分析得出当耦合孔直径d取Φ4.8mm时，且耦合孔到中心的距离a取51.5mm时，耦合度在41dB，曲线平滑。

若将该在线监测装置在10kW的发射机上与大功率计(GD9)对比测试，以大功率计为基准计算发射机大功率在线监测装置的误差如下表：

上述测量结果是在S波段的300MHz带宽内采样31个点，测试误差＜8﹪(以GD9大功率计为标准)。能够满足雷达的使用要求。

Claims (3)

1.一种发射机大功率在线监测装置，其特征在于：它包括波导管（1）、盖板（2）和检测波导（3），所述的盖板（2）设置于波导管（1）的顶部，盖板（2）外表面设置有底座（4），底座（4）内设置有电表（5），所述的检测波导（3）设置于波导管（1）的底部，所述的波导管（1）内设置有型腔（6），型腔（6）内设置有矩形插座（7）、电位器（8）、限流电阻（9）、热敏电阻（10）和多个传感器（11），型腔（6）的底表面上设置有多个连通波导管（1）的耦合孔（12），传感器（11）上的探头（13）设置于耦合孔（12）内，探头（13）上顺次设置有热电耦和吸收材料层，热电耦由铋锑材料层和与铋锑材料层相接触的铜丝组成，多个传感器（11）依次串联，位于末端传感器（11）的正极与电表（5）的正极连接，位于首端传感器（11）的负极到电表（5）的负极之间顺次串联有电位器（8）、限流电阻（9）和热敏电阻（10），传感器（11）的正极和负极均与矩形插座（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种发射机大功率在线监测装置，其特征在于：所述的传感器（11）由热电耦和吸收材料层构成。

3.根据权利要求1所述的一种发射机大功率在线监测装置，其特征在于：所述的铋锑材料层和与铜丝通过锡焊连接。