CN210778474U - 一种微波提取器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种微波提取器，属于微波技术领域，该微波提取器包括内芯、提取腔、输出腔和同轴波导，内芯设置在提取腔的中心，提取腔设置在输出腔的内部，同轴波导设置在输出腔的内端。本实用新型提出的微波提取器是一种同轴渐变型全腔微波提取器，该提取器能够与正交场微波管配合，实现直接输出同轴波导TEM模式微波，为连接空间扫描辐射天线提供便利，同时该提取器具备小型化、紧凑化等结构优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微波提取器，属于微波技术领域，特别指一种同轴渐变型全腔微波提取器。
背景技术
正交场微波管属于电真空微波产生器件，是一种将电能转化成微波能的装置。为了能够将正交场微波管所产生的微波有效提取，目前有两种方式：一种是采用孔缝耦合的方法，即在正交场微波管的一个或多个高频互作用腔的底部开细缝，将微波径向提取。另一种是采用衍射耦合的方法，即在正交场微波管的轴向末端直接连接一个特殊结构的组件提取微波。
其中，孔缝耦合法的主要特点在于：1．系统的轴向长度短；2．电脉冲输入与微波输出不同轴；3．可在多个方向辐射微波。采用衍射耦合方法的提取器主要特点在于：1．系统的径向尺寸小；2．电脉冲输入与微波输出同轴；3．功率容量高，适合高功率运行。在实际应用中，具体采用何种提取方式视系统要求和应用场景而定。
当前，采用衍射耦合方法的提取器是将正交场微波管的阳极结构轴向渐变到一个圆波导上，因此只能提取圆波导TEn1（n=0，1，2...，n为正整数）模式的微波。当需要与平板阵列天线或相扫抛物面天线配合完成空间扫描辐射时，需要将TEn1（n=0，1，2...，n为正整数）模式的微波再通过某些特殊的机构转换成同轴波导TEM模式微波。上述结构既增加了系统的环节、增大了系统损耗、降低了效率，又增加了系统体积和系统重量。
实用新型内容
面对上述技术背景，本实用新型正是针对现有正交场微波管利用衍射耦合提取器只能输出TEn1（n=0，1，2...，n为正整数）模式微波的问题，提出一种同轴渐变型全腔微波提取器。
为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种微波提取器包括内芯、提取腔、输出腔和同轴波导，其中：所述内芯与正交场微波管的阴极结构共形且相互对接，内芯安装在提取腔的中部；所述提取腔与正交场微波管的阳极结构共形且相互对接，提取腔为同轴渐变型腔体且设置在输出腔的内部；所述同轴波导设置在提取腔和输出腔远离内芯的一端。
优选的，所述内芯为圆柱形结构、且由金属材料制成。
优选的，所述提取腔内部对称设置有多个渐变隔板，所述渐变隔板将提取腔内部划分为多个对称的渐变腔，其中：所述渐变隔板的径向长度沿内芯到同轴波导的方向逐渐变小。
优选的，所述渐变隔板与正交场微波管阳极结构中挡板的数量一致、布置角度一致、厚度一致。
优选的，所述输出腔包括输出隔板和外壁，所述外壁套设在所述提取腔上，所述输出隔板对称设置在外壁内侧与提取腔外侧形成的环形空间内，其中：所述输出隔板将环形空间划分成多个对称布置的输出空腔，所述输出空腔的数量是渐变腔数量的一半；所述输出隔板的厚度与渐变隔板的厚度一致、且位置一致。
优选的，所述输出隔板的布置方案包括平行布置和相交布置，其中：所述平行布置方案中输出隔板的布置方向与输出腔的中心轴方向平行；所述相交布置方案中输出隔板的布置方向与输出腔的中心轴方向相交。
优选的，所述同轴波导由内导体和外导体组成，所述内导体与提取腔的封闭端共形连接，所述外导体与输出腔的外壁共形连接。
优选的，所述提取腔与输出腔的径向连通，提取腔与输出腔的轴向长度相同。
本实用新型提出的微波提取器具有以下有益效果：
本实用新型提出的微波提取器是一种同轴渐变型全腔微波提取器，该提取器能够与正交场微波管配合，实现直接输出同轴波导TEM模式微波，为连接空间扫描辐射天线提供便利，同时该提取器具备小型化、紧凑化等结构优点，由于不再借助其他特殊的转换机构，因此不仅精简了系统的环节，降低了系统损耗，提升了效率，而且也降低了系统体积和系统重量。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的提取腔立体结构示意图；
图3为本实用新型的提取腔正面结构示意图；
图4为本实用新型的内部结构示意图；
图5为本实用新型中微波管提取端口处的场矢量分布。
图中，1-内芯、2-提取腔、201-渐变隔板、202-渐变腔、3-输出腔、301-输出隔板、302-外壁、4-同轴波导、401-内导体、402-外导体。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据附图所示，对本实用新型进行进一步说明：
如图1所示，一种微波提取器包括内芯1、提取腔2、输出腔3和同轴波导4，其中：内芯1为圆柱形结构、且由金属材料制成，内芯1与正交场微波管的阴极结构共形且相互对接，内芯1安装在提取腔2的中部，当使用本实用新型时，提取器内芯1与正交场微波管的阴极采用直接插接式或螺纹紧固式安装，提取器内芯1固定在正交场微波管的阴极前端。当不使用时，本实用新型的内芯1和其它部件单独放置。内芯1与提取腔2同心共轴布置，提取腔2为一端开口、另一端封闭的渐缩型空腔结构，该提取腔2与正交场微波管的阳极结构共形且相互对接，提取腔2设置在输出腔3的内部，提取腔2与输出腔3的径向连通，提取腔2与输出腔3的轴向长度相同、且同心共轴布置。同轴波导4设置在提取腔2和输出腔3远离内芯1的一端，同轴波导4的内部安装在提取腔2的密封端，同轴波导4的外部安装在输出腔3的外壁上。
具体的，提取腔2的轴向长度和同轴波导4的轴向长度是由正交场微波管的工作频率和输出功率而定。同轴波导4连接于输出腔3的轴向末端，并与输出腔3同心共轴，作为微波的输出通道。
如图2和图3所示，提取腔2内部对称设置有多个渐变隔板201，渐变隔板201将提取腔2内部划分为多个对称的渐变腔202，本实施例中，提取腔2内包含八个提取腔2，不同的应用场景可以灵活设置不同数量的渐变隔板201，设置的方式需要参考与所对接的正交场微波管阳极结构，渐变隔板201与正交场微波管阳极结构中挡板的数量一致、布置角度一致、厚度一致。
如图4所示，渐变隔板201的径向长度L沿内芯1到同轴波导4的方向逐渐变小。
进一步参见图1，输出腔3包括输出隔板301和外壁302，外壁302套设在提取腔2上，输出隔板301对称设置在外壁302内侧与提取腔2外侧形成的环形空间内，其中：输出隔板301将环形空间划分成多个对称布置的输出空腔，输出空腔的数量是渐变腔202数量的一半，本实施例中，输出空腔的数量是四个，其中，输出隔板301的厚度与渐变隔板201的厚度一致、且位置一致。
需要说明的是，输出隔板301的布置方案包括平行布置和相交布置，其中：平行布置方案中输出隔板301的布置方向与输出腔3的中心轴方向平行；相交布置方案中输出隔板301的布置方向与输出腔3的中心轴方向相交。
需要进一步说明的是，虽然输出空腔的数量是渐变腔202数量的一半，导致输出隔板301和渐变隔板201的数量不同，但是，输出隔板301与渐变隔板201需要位于同一直线上，以满足上述“位置一致”的要求。
具体的，同轴波导4由内导体401和外导体402组成，内导体401与提取腔2的封闭端共形连接，外导体402与输出腔3的外壁302共形连接。
如图5所示，给出了使用本实用新型的一种正交场微波管提取端口处的场矢量分布。当正交场微波管工作在π模式时，在同轴波导4的末端口，一个时间周期内，电场矢量只沿径向方向（半径R方向）变化，为同轴波导TEM模式。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种微波提取器，其特征在于，包括内芯（1）、提取腔（2）、输出腔（3）和同轴波导（4），其中：
所述内芯（1）与正交场微波管的阴极结构共形且相互对接，内芯（1）安装在提取腔（2）的中部；
所述提取腔（2）与正交场微波管的阳极结构共形且相互对接，提取腔（2）为同轴渐变型腔体且设置在输出腔（3）的内部；
所述同轴波导（4）设置在提取腔（2）和输出腔（3）远离内芯（1）的一端。
2.根据权利要求1所述的微波提取器，其特征在于，所述内芯（1）为圆柱形结构、且由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的微波提取器，其特征在于，所述提取腔（2）内部对称设置有多个渐变隔板（201），所述渐变隔板（201）将提取腔（2）内部划分为多个对称的渐变腔（202），其中：所述渐变隔板（201）的径向长度（L）沿内芯（1）到同轴波导（4）的方向逐渐变小。
4.根据权利要求3所述的微波提取器，其特征在于，所述渐变隔板（201）与正交场微波管阳极结构中挡板的数量一致、布置角度一致、厚度一致。
5.根据权利要求1所述的微波提取器，其特征在于，所述输出腔（3）包括输出隔板（301）和外壁（302），所述外壁（302）套设在所述提取腔（2）上，所述输出隔板（301）对称设置在外壁（302）内侧与提取腔（2）外侧形成的环形空间内，其中：
所述输出隔板（301）将环形空间划分成多个对称布置的输出空腔，所述输出空腔的数量是渐变腔（202）数量的一半；
所述输出隔板（301）的厚度与渐变隔板（201）的厚度一致、且位置一致。
6.根据权利要求5所述的微波提取器，其特征在于，所述输出隔板（301）的布置方案包括平行布置和相交布置，其中：所述平行布置方案中输出隔板（301）的布置方向与输出腔（3）的中心轴方向平行；所述相交布置方案中输出隔板（301）的布置方向与输出腔（3）的中心轴方向相交。
7.根据权利要求1所述的微波提取器，其特征在于，所述同轴波导（4）由内导体（401）和外导体（402）组成，所述内导体（401）与提取腔（2）的封闭端共形连接，所述外导体（402）与输出腔（3）的外壁（302）共形连接。
8.根据权利要求1所述的微波提取器，其特征在于，所述提取腔（2）与输出腔（3）的径向连通，提取腔（2）与输出腔（3）的轴向长度相同。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110931333A (zh) * | 2020-01-01 | 2020-03-27 | 陕西中控微脉智能科技有限公司 | 一种微波提取器 |
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2020
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Legal Events
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