CN217425522U - 一种磁控管微波功率检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种磁控管微波功率检测装置，解决了常规屏蔽盒安装于射频同轴连接器端部的方式，一是结构优化度不高，二是容易盒体升温影响检测精度等问题，其主要技术方案是包括磁控管，所述屏蔽盒一体式固定于磁控管本体上并与输出端同轴设置，所述屏蔽盒内还设有内嵌式的检测机构，所述耦合度变换器远离输出端的为小端面，所述小端面上开设有有多个轴线与耦合度变换器轴线距离不等的圆柱孔，对应所述小端面轴段上还设有对应每一圆柱孔的侧孔，所述金属铜导线一端与射频同轴连接座内芯部连接，另一端依次穿过圆柱孔、侧孔，所述直插无感电阻一端与穿过侧孔的金属铜导线连接，另一端焊接于屏蔽盒上接地。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波检测技术领域，更具体地说，它涉及一种磁控管微波功率检测装置。
背景技术
现阶段对高功率的研究不断深入，高功率的应用场景也越来越多，对功率传感器的要求也越来越高，而目前研究的MEMS微波功率传感器存在测量范围小且稳定性差等问题，难以针对磁控管这个复杂的高功率微波源进行在线功率检测，高功率微波功率传感器体积较大且价格昂贵难以在狭小的机箱中放置，固现如今以磁控管为微波源的微波治疗仪普遍面临输出功率波动大，且随着使用年限的增加，这种不稳定性加剧，因此对磁控管输出功率的实时监测显得十分必要，也是后续稳功率中最重要一环。
目前，如公开号为CN214017805U的中国实用新型专利公开了一种降低磁控管功率波动的装置，包括磁控管和正向定向耦合器和检波装置盒体，所述磁控管的输出端安装有正向定向耦合器和检波装置盒，所述正向定向耦合器和检波装置盒由射频同轴连接器阳头、串行电容、印制电路板、正向定向耦合器和检波装置盒体、射频同轴连接器阴头和盖板组成，所述正向定向耦合器和检波装置盒体的外侧安装有盖板。
上述装置虽然能够避免干扰其它设备和对人产生危害，有效提高性能，具有较高的使用价值和意义，但其检波装置盒是安装于射频同轴连接器的端部，此所带来的不利影响一是会过多占用外部机箱内部空间，无法满足机器的小型化；二是检波装置盒内的高频电路模块，其高频功率在盒内会辐射电磁波造成部分功率损耗，导致盒体温度不断升高，进而影响微波功率检测精度。
实用新型内容
为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种磁控管微波功率检测装置。
为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种磁控管微波功率检测装置，包括磁控管，所述磁控管包括本体与输出端，所述输出端还设有用以微波功率检测的屏蔽盒，所述屏蔽盒一体式固定于本体上并与输出端同轴设置，所述屏蔽盒内还设有内嵌式的检测机构，所述检测机构包括耦合度变换器、直插无感电阻、金属铜导线和射频同轴连接座，所述耦合度变换器远离输出端的为小端面，所述小端面上开设有有多个轴线与耦合度变换器轴线距离不等的圆柱孔，对应所述小端面轴段上还设有对应每一圆柱孔的侧孔，所述金属铜导线一端与射频同轴连接座内芯部连接，另一端依次穿过圆柱孔、侧孔，所述直插无感电阻一端与穿过侧孔的金属铜导线连接，另一端焊接于屏蔽盒上接地。
进一步的，所述耦合度变换器呈阶梯轴状结构且中心开设有通孔，所述通孔与输出端同轴且相互间隔设置，所述耦合度变换器靠近输出端的一端为大端面，所述大端面与屏蔽紧贴于屏蔽罩内壁且对应大端面的轴段与屏蔽罩过盈配合。
进一步的，所述大端面与屏蔽罩螺钉固定，所述屏蔽罩与本体螺钉固定。
进一步的，所述圆柱孔包括4个且等均排列在小端面上，所述圆柱孔轴线距离耦合度变换器轴线距离依次为9mm、10mm、10.5mm、11.2mm。
进一步的，所述侧孔包括四个，所述侧孔轴线与耦合度变换器轴线垂直且共面。
本实用新型的有益效果是：
1.本方案中的耦合度变换器除了能够支撑耦合线，还能根据不同磁控管工作特性调节耦合度大小，适用性更强；
2.将检测装置内嵌于屏蔽盒内并与磁控管安装成一体，避免常规输出端部外接检测装置的方式，真正做到了小型化、一体化、便捷化；
3.将耦合度转换器与检波分开，避免盒体温度对检波精度的影响，极大地提高了功率检测的精确度。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施例的总体结构示意图；
图2为本实用新型一较佳实施例耦合度变换器的结构示意图；
图3为本实用新型一较佳实施例耦合度变换器内部剖面示意图；
图4为本实用新型一较佳实施例的检测过程PV数据表格图；
图5为本实用新型一较佳实施例的检测过程PV关系曲线图；
图中：1、磁控管；2、本体；3、输出端；4、屏蔽盒；5、检测机构；51、耦合度变换器；52、直插无感电阻；53、金属铜导线；54、射频同轴连接座； 55、小端面；56、圆柱孔；57、侧孔；58、通孔；59、大端面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1所示，本实施例中的一种磁控管1微波功率检测装置，包括磁控管1，磁控管1包括本体2与输出端3，输出端3还设有用以微波功率检测的屏蔽盒 4，屏蔽盒4一体式固定于本体2上并与输出端3同轴设置，屏蔽盒4内还设有内嵌式的检测机构5。
本方案中避免了常规将检测机构5与输出端3端部连接的方式，而是检测机构5内嵌于屏蔽盒4内并与与输出端3轴段部连成一体，避免了对外部机箱内内部空间的堆叠，对于机箱狭小的机器适用性更强。
如附图1-图3所示，检测机构5包括耦合度变换器51、直插无感电阻52、金属铜导线53和射频同轴连接座54，耦合度变换器51远离输出端3的为小端面55，小端面55上开设有有多个轴线与耦合度变换器51轴线距离不等的圆柱孔56，对应小端面55轴段上还设有对应每一圆柱孔56的侧孔57，金属铜导线53一端与射频同轴连接座54内芯部连接，另一端依次穿过圆柱孔56、侧孔57，直插无感电阻52一端与穿过侧孔57的金属铜导线53连接，另一端焊接于屏蔽盒4上接地。
耦合度变换器51呈阶梯轴状结构且中心开设有通孔58，通孔58与输出端3同轴且相互间隔设置，耦合度变换器51靠近输出端3的一端为大端面59，大端面59 与屏蔽紧贴于屏蔽罩内壁且对应大端面59的轴段与屏蔽罩过盈配合，侧孔57包括四个，侧孔57轴线与耦合度变换器51轴线垂直且共面。
金属铜导线53与射频同轴连接座54的芯部相连，然后进入耦合度变换器51 小端面55的圆柱孔56中，然后从镂空的侧孔57出来，连接直插无感电阻52一端，直插无感电阻52的另一端与屏蔽罩相焊接即与大地相连，这样便形成了一个耦合器电路。
本方案中创新性的将耦合装置即耦合器电路放置于屏蔽盒4内部，在屏蔽盒 4上安放射频同轴连接座54，耦合器电路的耦合线即位于耦合度变换器51圆柱孔 56内部的金属铜导线53，其长度为12.5mm，耦合度变换器51的小端面55上每间隔90°设置有直径为1mm、长度为10mm的圆柱孔56，且四个圆柱孔56到耦合度变换器51中心轴线的距离不等，通过控制耦合线即金属铜导线53到耦合度变换器 51中心轴线的距离大小，可以改变耦合器电路耦合度的大小，当内部的耦合线越接近中心轴线，其耦合度越大，耦合出的微波功率信号则越强，反之则越小，具体操作时，可根据不同磁控管1工作特性选择不同距离的圆柱孔56，适用性更强。
如图1-图3所示，大端面59与屏蔽罩螺钉固定，屏蔽罩与本体2螺钉固定，圆柱孔56包括4个且等均排列在小端面55上，圆柱孔56轴线距离耦合度变换器51 轴线距离依次为9mm、10mm、10.5mm、11.2mm。
当确定耦合线与耦合度变换器51中心轴线的距离后，通过2M2.5的螺钉将屏蔽罩与耦合度变换器51的大端端面进行固定连接，而整个屏蔽罩通过4M2.5 的螺钉与磁控管1本体2固定连接。
通过射频同轴连接座54连接电缆将微波信号送入主控制电路板经π型衰减后经过真有效功率检测芯片AD8361进行检波后再经过AD712J放大器处理后得到检波电压，便可寻求不同输出功率下对应的检波电压值。
实验操作时，为了测量检波特性是否满足技术要求，即当实际功率达到120W 时其检波电压在4.096V以内，搭建实验工作台，测量0-120W每隔5W对应的实际输出功率和检波电压值，根据磁控管1特性，当耦合线和耦合度变换器51中心轴线距离为10mm是效果最佳，实验数据如图4所示。
在得出输出功率和检波电压的对应数据表后，将实验数据用专业绘图软件如origin，得出P-V关系曲线图，如图4所示，通过实验数据和曲线关系可以清晰地发现，检波电压随着实际输出功率的变化也在连续的变换，且变化的幅度优良，具有良好的分辨率，根据该曲线关系，只要获得任意时刻的检波电压值便可获得对应时刻的实际输出功率值，实现磁控管1微波功率的检测。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种磁控管微波功率检测装置，包括磁控管，所述磁控管包括本体与输出端，所述输出端还设有用以微波功率检测的屏蔽盒，其特征在于：所述屏蔽盒一体式固定于本体上并与输出端同轴设置，所述屏蔽盒内还设有内嵌式的检测机构，所述检测机构包括耦合度变换器、直插无感电阻、金属铜导线和射频同轴连接座，所述耦合度变换器远离输出端的为小端面，所述小端面上开设有有多个轴线与耦合度变换器轴线距离不等的圆柱孔，对应所述小端面轴段上还设有对应每一圆柱孔的侧孔，所述金属铜导线一端与射频同轴连接座内芯部连接，另一端依次穿过圆柱孔、侧孔，所述直插无感电阻一端与穿过侧孔的金属铜导线连接，另一端焊接于屏蔽盒上接地。
2.根据权利要求1所述的一种磁控管微波功率检测装置，其特征在于：所述耦合度变换器呈阶梯轴状结构且中心开设有通孔，所述通孔与输出端同轴且相互间隔设置，所述耦合度变换器靠近输出端的一端为大端面，所述大端面与屏蔽紧贴于屏蔽罩内壁且对应大端面的轴段与屏蔽罩过盈配合。
3.根据权利要求2所述的一种磁控管微波功率检测装置，其特征在于：所述大端面与屏蔽罩螺钉固定，所述屏蔽罩与本体螺钉固定。
4.根据权利要求1所述的一种磁控管微波功率检测装置，其特征在于：所述圆柱孔包括4个且等均排列在小端面上，所述圆柱孔轴线距离耦合度变换器轴线距离依次为9mm、10mm、10.5mm、11.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种磁控管微波功率检测装置，其特征在于：所述侧孔包括四个，所述侧孔轴线与耦合度变换器轴线垂直且共面。
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| CN116895984A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-10-17 | 南通莱隆电器成套设备有限公司 | 一种电力机柜电源分配装置 |
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