CN220122091U - 一种微波传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微波传输设备，属于微波传输技术领域，包括波导激励腔、环形器和水负载；所述波导激励腔右端设有微波输出口；所述波导激励腔的上壁设有磁控管安装孔和磁控管天线孔；所述磁控管天线孔上设有连接组件；所述连接组件用于磁控管天线插入磁控管天线孔后，使波导激励腔和磁控管天线周围的铜丝网垫的良好接触；所述环形器连接于所述波导激励腔设有微波输出口的一端；所述水负载连接于所述环形器的反射输出端，用于吸收负载端反射回的微波。本实用新型能有效解决现有微波传输设备传输效率低、磁控管天线连接不紧密导致高频打火、散热效果差等问题。

Description

一种微波传输设备

技术领域

本实用新型涉及微波传输技术领域，具体涉及一种微波传输设备。

背景技术

微波传输设备用于将磁控管天线发射的微波功率转由矩形波导腔体输出，微波传输设备的结构设计合理与否决定着微波的传输损耗，同时会影响磁控管的工作稳定性和使用寿命。

现有技术中，一般采用波导激励腔将磁控管内发射的微波功率有效传输至负载，例如，文献号为CN 206059339 U的中国专利公开了一种连续波磁控管波导激励装置。波导激励腔作为直接连接磁控管的关键部件，波导激励腔结构为一端顶面开孔，一端封闭的矩形波导，磁控管天线装入顶面的孔中。该方式存在的问题是：

一是只采用波导激励腔的微波传输方式，波导的微波能量衰减大，传输效率较低；且从负载端反射回的微波也会一定程度上损坏磁控管；

二是磁控管天线和波导激励腔的磁控管天线孔装配不到位时，波导激励腔与磁控管铜网之间容易出现接触不紧密的问题，从而导致高频打火，影响磁控管正常工作；

三是波导激励腔中微波的传播容易引起磁控管过热，严重时会损坏磁控管。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种微波传输设备，拟解决现有微波传输设备传输效率低、磁控管天线连接不紧密导致高频打火、散热效果差等问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种微波传输设备，包括波导激励腔、环形器和水负载；所述波导激励腔右端设有微波输出口；所述波导激励腔的上壁设有磁控管安装孔和磁控管天线孔；所述磁控管天线孔上设有连接组件；所述连接组件用于磁控管天线插入磁控管天线孔后，使波导激励腔和磁控管天线周围的铜丝网垫的良好接触；所述环形器连接于所述波导激励腔设有微波输出口的一端；所述水负载连接于所述环形器的反射输出端，用于吸收负载端反射回的微波。

进一步的，所述连接组件包括连接部；所述连接部为空心柱状结构；所述连接部上端外表面设有一圈凸台；所述连接部的下端伸入到磁控管天线孔中，上端的凸台抵接在磁控管天线孔的上边缘。

进一步的，所述连接组件还包括尖刺部；所述尖刺部设置于所述连接部上端；所述尖刺部的截面为三角形。

进一步的，所述波导激励腔左壁设有散热孔阵列；所述散热孔阵列包括若干个间隔设置的散热孔。

进一步的，还包括弧光检测传感器；所述波导激励腔左壁还设有弧光检测口；所述弧光检测传感器通过弧光检测口和波导激励腔连接。

进一步的，还包括耦合器；所述水负载入射端设有耦合孔；所述耦合器通过耦合孔和水负载连接。

进一步的，所述水负载还包括至少一个调节销钉；所述调节销钉从水负载的外部伸入水负载的内部；所述调节销钉在水负载内部的深度可调节。

进一步的，所述波导激励腔、环形器和水负载之间通过连接法兰连接。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型提供的一种微波传输设备包括波导激励腔、环形器和水负载三部分，通过环形器与水负载协调匹配可以降低微波传输损耗，提高传输效率，设备整体驻波比小；

2.本实用新型提供的一种微波传输设备通过在磁控管天线孔上设置连接组件，保证波导激励腔与磁控管天线周围的铜网有效连接，避免出现高频打火的情况；

3.本实用新型提供的一种微波传输设备通过在波导激励腔左壁设有散热孔阵列，可有效降低磁控管天线温度，提高磁控管使用寿命；

4.本实用新型提供的一种微波传输设备在水负载入射端设置耦合器，可通过功率计等相关仪器检测到系统反射功率；

5.本实用新型提供的一种微波传输设备通过波导激励腔左壁设置弧光检测口，当弧光检测传感器监测到波导激励腔内部发生打火现象时，可立即切断高压电源，防止磁控管损坏，提高设备的安全性；

6.本实用新型提供的一种微波传输设备通过在水负载上设置调节销钉，配合矢量网络分析仪可将设备整体隔离度调至最优状态，降低反射微波对磁控管的损耗，提高设备隔离度。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种微波传输设备的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种微波传输设备的俯视图；

图3是本实用新型提供的一种微波传输设备的左视图；

图4是本实用新型提供的一种微波传输设备的连接组件的剖视图；

附图中：1-波导激励腔、2-环形器、3-水负载、4-磁控管安装孔、5-磁控管天线孔、6-水路模块、7-进出水管接头、8-连接法兰、9-耦合器、10-盖板、11-弧光检测口、12-散热孔、13-调节销钉、14-连接组件、15-连接部、16-凸台、17-尖刺部。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明，但是本实用新型不局限于以下实施例。

实施例一：

见附图1～4。一种微波传输设备，包括波导激励腔1、环形器2和水负载3；所述波导激励腔1右端设有微波输出口；所述波导激励腔1的上壁设有磁控管安装孔4和磁控管天线孔5；所述磁控管天线孔5上设有连接组件14；所述连接组件14用于磁控管天线插入磁控管天线孔5后，使波导激励腔1和磁控管天线周围的铜丝网垫的良好接触；所述环形器2连接于所述波导激励腔1设有微波输出口的一端；所述水负载3连接于所述环形器2的反射输出端，用于吸收负载端反射回的微波。由上述结构可知，本实用新型的一种微波传输设备包括波导激励腔1、环形器2和水负载3，如图1所示，波导激励腔1为矩形波导管，波导激励腔1右端设有微波输出口，波导激励腔1的上壁设有磁控管天线孔5，磁控管天线孔5用于安插磁控管天线；同时，波导激励腔1的上壁还向左延伸，形成两个翅板，翅板上设有磁控管安装孔4，用于安装固定磁控管。现有技术中，磁控管天线呈柱状，在磁控管天线的边缘具有一层铜网结构，当磁控管天线插入磁控管天线孔5后，铜网则靠近磁控管天线孔5的边缘，防止微波泄露及高频打火。但是，磁控管天线和波导激励腔1的磁控管天线孔5装配不到位或长时间使用后，波导激励腔1与磁控管铜网之间容易出现接触不紧密的问题，从而导致高频打火，影响磁控管正常工作。因此，磁控管天线孔5上还设有连接组件14，连接组件14用于磁控管天线插入磁控管天线孔5后，使波导激励腔1和磁控管天线周围的铜网始终保持良好接触。例如，连接组件14可以是一圈金属环，金属环凸出于波导激励腔1的上壁，当磁控管天线插入磁控管天线孔5中时，金属环向上抵着磁控管天线周围的铜网，从而压紧磁控管天线周围的铜网，防止微波泄露及高频打火。如图2所示，环形器2包括环形器腔体和盖板10，环形器腔体上包括三个端，分别为输入端、输出端和水负载端，其中，Ⅰ为输入端，II为输出端，III为水负载端。环形器2的输入端和波导激励腔1输出端连接，环形器2的水负载端和水负载3的输入端连接。

微波传输设备工作时：磁控管天线由磁控管天线孔5插入波导激励腔1内部，再通过磁控管安装孔4固定；磁控管在波导激励腔1发射的微波从微波输出口馈入到环形器2的输入端中，由环形器2输出端输出；反射回来的微波沿环形器2磁场方向传入水负载端，由水负载3吸收，从而保护磁控管。本实用新型通过环形器2与水负载3协调匹配可以降低微波传输损耗，提高传输效率，设备整体驻波比小。

实施例二：

见附图1～4。在实施例一的基础上，所述连接组件14包括连接部15；所述连接部15为空心柱状结构；所述连接部15上端外表面设有一圈凸台16；所述连接部15的下端伸入到磁控管天线孔5中，上端的凸台16抵接在磁控管天线孔5的上边缘。由上述结构可知，连接组件14用于磁控管天线插入磁控管天线孔5后，使波导激励腔1和磁控管天线周围的铜丝网垫的良好接触，具体的，连接组件14包括空心柱状结构的连接部15，连接部15的尺寸和磁控管天线孔5相匹配，连接部15刚好能插入到磁控管天线孔5中。如图4所示，连接部15上端外表面固定有一圈凸台16，连接部15的下端伸入到磁控管天线孔5中，上端的凸台16抵接在磁控管天线孔5的上边缘，优选的，连接部15和凸台16均为金属材质。当磁控管天线穿过连接部15插入磁控管天线孔5中时，凸台16向上抵着磁控管天线周围的铜网，从而压紧磁控管天线周围的铜网，防止微波泄露及高频打火。

所述连接组件14还包括尖刺部17；所述尖刺部17设置于所述连接部15上端；所述尖刺部17的截面为三角形。由上述结构可知，在连接部15和凸台16上表面还连接有尖刺部17，尖刺部17的尖角向上凸出。当磁控管天线穿过连接部15插入磁控管天线孔5中时，尖状的尖刺部17向上抵着磁控管天线周围的铜网，由于尖刺部17与铜网之间的接触面积小，使得铜网受到的压强增大，进而产生的形变更大，更有利于将磁控管天线周围的铜网压紧，连接组件14和铜网之间也更加紧密，有效防止微波泄露及高频打火。

实施例三：

见附图1～4。在实施例二的基础上，所述波导激励腔1左壁设有散热孔阵列；所述散热孔阵列包括若干个间隔设置的散热孔12。由上述结构可知，波导激励腔1左壁设有散热孔阵列，散热孔阵列用于将波导激励腔1中微波传输产生的热量散发出去，从而降低磁控管天线温度，提高磁控管使用寿命。如图3所示，散热孔阵列包括若干个间隔设置的散热孔12，散热孔12的尺寸依据实际需求而相应设置，在保证散热效果的同时，还能保证微波截止不泄露，即降低了磁控管天线温度，同时避免了微波泄露。

还包括弧光检测传感器；所述波导激励腔1左壁还设有弧光检测口11；所述弧光检测传感器通过弧光检测口11和波导激励腔1连接。由上述结构可知，通过波导激励腔1左壁设置弧光检测口11，当弧光检测传感器监测到波导激励腔1内部发生打火现象时，可立即切断高压电源，例如，弧光检测传感器可将打火信号反馈至控制器，控制器控制切断高压电源，防止磁控管损坏，提高设备的安全性。弧光检测传感器可采用现有的传感器，例如可采用型号为ARB5-S的弧光检测传感器。

实施例四：

见附图1～4。在实施例三的基础上，还包括耦合器9；所述水负载3入射端设有耦合孔；所述耦合器9通过耦合孔和水负载3连接。由上述结构可知，通过在水负载3的入射端设置耦合器，耦合器可采用现有的耦合器，可将进入水负载3的微波功率按一定比例耦合至对外信号接口，然后通过功率计等相关仪器检测到微波传输设备的反射功率。

所述水负载3还包括至少一个调节销钉13；所述调节销钉13从水负载3的外部伸入水负载3的内部；所述调节销钉13在水负载3内部的深度可调节。由上述结构可知，本实用新型的水负载3还包括至少一个调节销钉13，调节销钉13为金属销钉。在使用过程中，配合矢量网络分析仪，通过不断调整调节销钉13伸入水负载3的腔体中的长度，可将微波传输设备整体隔离度调至最优状态，降低反射微波对磁控管的损耗，提高设备隔离度。例如，在水负载3的腔体上设置销钉孔，销钉孔上固定有螺母，调节销钉13外表面设有螺纹，调节销钉13通过螺纹和螺母连接配合。使用时，调节销钉13通过调节旋入螺母的深度控制伸入水负载3的腔体内部的深度。水负载3吸收反射波时，可在水负载3两侧设置水路模块6和进出水管接头，通过流动的冷却液吸收反射波。

所述波导激励腔1、环形器2和水负载3之间通过连接法兰8连接。由上述结构可知，如图1和图2所示，波导激励腔1的输出端固定有连接法兰8，环形器2的输入端和水负载端均固定有连接法兰8，水负载3的输入端固定有连接法兰8。安装时，波导激励腔1、环形器2和水负载3之间通过连接法兰8连接。环形器2的输出端也固定有连接法兰8，方便环形器2和其他器件连接，例如环形器2和负载连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种微波传输设备，其特征在于：包括波导激励腔(1)、环形器(2)和水负载(3)；所述波导激励腔(1)右端设有微波输出口；所述波导激励腔(1)的上壁设有磁控管安装孔(4)和磁控管天线孔(5)；所述磁控管天线孔(5)上设有连接组件(14)；所述连接组件(14)用于磁控管天线插入磁控管天线孔(5)后，使波导激励腔(1)和磁控管天线周围的铜丝网垫的良好接触；所述环形器(2)连接于所述波导激励腔(1)设有微波输出口的一端；所述水负载(3)连接于所述环形器(2)的反射输出端，用于吸收负载端反射回的微波。

2.根据权利要求1所述的一种微波传输设备，其特征在于：所述连接组件(14)包括连接部(15)；所述连接部(15)为空心柱状结构；所述连接部(15)上端外表面设有一圈凸台(16)；所述连接部(15)的下端伸入到磁控管天线孔(5)中，上端的凸台(16)抵接在磁控管天线孔(5)的上边缘。

3.根据权利要求2所述的一种微波传输设备，其特征在于：所述连接组件(14)还包括尖刺部(17)；所述尖刺部(17)设置于所述连接部(15)上端；所述尖刺部(17)的截面为三角形。

4.根据权利要求1所述的一种微波传输设备，其特征在于：所述波导激励腔(1)左壁设有散热孔阵列；所述散热孔阵列包括若干个间隔设置的散热孔(12)。

5.根据权利要求4所述的一种微波传输设备，其特征在于：还包括弧光检测传感器；所述波导激励腔(1)左壁还设有弧光检测口(11)；所述弧光检测传感器通过弧光检测口(11)和波导激励腔(1)连接。

6.根据权利要求1所述的一种微波传输设备，其特征在于：还包括耦合器(9)；所述水负载(3)入射端设有耦合孔；所述耦合器(9)通过耦合孔和水负载(3)连接。

7.根据权利要求1所述的一种微波传输设备，其特征在于：所述水负载(3)还包括至少一个调节销钉(13)；所述调节销钉(13)从水负载(3)的外部伸入水负载(3)的内部；所述调节销钉(13)在水负载(3)内部的深度可调节。

8.根据权利要求1所述的一种微波传输设备，其特征在于：所述波导激励腔(1)、环形器(2)和水负载(3)之间通过连接法兰(8)连接。