专利名称：移相器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种同轴移相器。
背景技术：
传统的移相器
通常以所谓的可调U形同轴线(trombone)的形式实现同轴接管 (piping)技术中的移相器。不同直径的管道彼此偏移，这意味着通过改 变线路系统的M长度而直接实现电学长度的改变。在传统的可调U形同 轴线中，可彼此偏移的多个单独的管道的直径比率(外导体的0与内导体 的0的比率)的大小相同，这意味着在所有的部分中特征阻抗具有相同的 量值(根据Weisfloch，这是所谓的^M尝)。由此，在机械长度的改变以及 由此引起的电学长度的改变中，不发生失配。
移相器的简化实施方式
在这里t艮的移相器的一种实施方式(所谓的箱式可调U形同轴线) 的情况中，在被用作外导体的外壳中，仅仅U形内导体移动.以这样的方 式选择内导体的尺寸，使得利用外导体的壁获得了所希望的特征阻抗。虽 然在这种实施方式中经过移相器中心(hub)的轻微的失配不可避免，对 于特定的应用而言，该轻微的失配是容许的。
发明目标
在ITER聚变实验中，计划经由同轴接管系统传递2MW量级的连续 功率，用于在40-55MHz的频率范围内进行ICRH加热。因此，有必要利 用例如水来冷却所有组件的内导体和外导体。对于匹配网络，需要水冷移
4相器。
发明内容
本发明的目的是一种基于上述"移相器的简化实施方式"、利用对内
导体和外导体的集成水冷的移相器。为了改变相位，仅仅需要改变u形内
导体的位置。将3J4短截线(stub)用于水供给.U形内导体部分地设置为 特殊适配的波导结构，这意味着通过计算确定的U形内导体的横截面要使 得移相器的VSWR尽可能小。U形内导体的两个臂以收缩状态容纳在X/4 短截线的内导体内(即，在移相器的最小电学长度处)。在短截线的 内导体中集成了螺旋式缠绕的管路，利用该管路向可移动的内导,供冷却水。
与现有技术状态相比，本发明具有如下相关优点
由于机械组件的高度集成，与根据上述"传统的移相器"的实施方 式相比，结构形状变得非常紧凑，并且，同时使电特性最优化。
可以使支承绝缘子的数目最少。这提升了电学强度。
能够实现冷却介质的非常简单的供给和排放。
由于利用V4短截线，显著简化了冷却系统的可达性(accessibility)， 并因此显著简化了对冷却系统的维护。
不通过RF场来引导冷却介质.
由于在各个外导体之间没有必要#^艮据上述"传统的移相器"的实 施方式那样设置滑动接触，RF密封性优良。其相当于通过凸缘连接的刚性 同轴线的RF密封性。
除了用于U形内导体的推杆的引入部(lead-through)的动态密封 之外，仅仅需要进行静态密封。
可以将输入凸缘和输出凸缘设置为可以绕着3J4短截线的纵轴旋转。 这确保了调整到安装位置，从而可缩小所需要的空间。
通过一个在另一个后面地切换两个移相器，对于预定的移相区域，可 以减小机械施工深度。在这种设置中，在给定的相变下，滑动接触的接触
5路径和滑动速度减半。当在RF负载下操作时，该设置是有利的。并且， 该接触的磨损和龟裂将减少。
唯一的附图示出了具有集成的X/4短截线的移相器的主要i殳置。X/4短 截线的内导体的冷却和外导体的冷却并不重要，因此没有在图中示出。还 省略了对驱动部分的图示。
具体实施例方式
以截面图示意性示出的相移器设计用于在1MW和更宽的范围内传递 非常高的高频功率。所勤目移器以开头在"移相器的简化实施方式"部分 所阐述的外壳以及在用于改变所供给的高频功率的外壳中在壳体的内室中 可移动设置的内导体的原理为依据，所述外壳形成同轴布置的外导体并具 有不可改变的尺寸，如此选择所述内导体的尺寸，使得利用外导体的壁基 本上获得了给定的特征阻抗，所述特征阻抗的值仅少量地依赖于相对于外 导体或外壳的内壁的内导体的位置。所述内导体鉴于高传递的高频功率空 心地设计并且被冷却介质流过。
具体地，同轴相移器包括形成外导体的外壳1，其中设置基本上U形 的内导体2。为了改变在输入侧的内导体连接件3a和输出侧的内导体连接 件3b之间的电(气)长度，U形的内导体2可借助于穿过外壳1的上壁的 ^4iE性示出的杆来移动。杆的移动方向进而内导体2的移动方向通过双箭 头表示.
为了实现内导体2的可移动性，内导体2的两个纵向臂2a、 2b的其中 每一个以收缩状态容纳在X;4短截线5a、 5b的内导体6a、 6b内。短截线 具有与外壳l接触的且通过短路板8a、 8b闭合的外导体7a、 7b 。为了冷 却，内导体2包括其两个纵向臂2a、 2b是空的，这就是说被设计成管。冷 却介质通过冷却介质管路9a穿过同一侧的短路板8a并且在X/4短截线5a 的管型内导体6a中通过在盘绕的管路9a输送至U形内导体2的端部，并且以类似的方式通过盘绕的管路9b从内导体2的另一端部排出.因此冷却 介质管路9a、 9b在纵向方向上是弹性的并且由此实现了 U形内导体2的 移动，所迷内导体仅通过与内导体连接件3a、 3b的接触而被引导，还不具 有固定的支承。
外壳1具有与内导体连接件3a、 3b相符的外部的连接法兰盘4a、 4b， 所述连接法兰盘确定用于连接于同轴线路，通过所述同轴线路将高频功率 输送至(3a、 4a)或者从(3b、 4b)输出.外部连接法兰盘4a、 4b中的 至少一个设置在相关的V4短截线5a、 5b的外导体7a、 7b上，并且至少 相关的3J4短截线5a、 5b围绕其中轴可旋转地与外壳l连接。这实现了较 好地匹配于各个局部装配情况。
外壳1可以额外地具有外部冷却装置，即例如在外侧具有冷却肋。这 一点为本领域技术人员已知，在此不再示出。
权利要求
1.一种同轴移相器，包括外壳(1)，所述外壳(1)形成外导体，在所述外壳(1)中，以能够相对于外侧偏移的方式设置基本上U形内导体(2)，以改变其在形成接触的输入侧内导体连接块(3a)与形成接触的输出侧内导体连接块(3b)之间的电学长度，并且，所述内导体连接块(3a，3b)被同轴地设置在与所述外壳(1)接触的外连接凸缘(4a，4b)中，其特征在于，所述U形内导体(2)由这样的管构成，所述管在其每个端部处包括冷却介质连接，用于引入冷却介质。
2. 根据权利要求l的移相器，其特征在于，所述U形内导体(2)的 两个纵向的臂(2a， 2b)中的每一个插入？J4短电路线(5a， 5b)的内导 体(6a， 6b)中，所述V4短电路线(5a, 5b)被相对于其长度调整至所 述移相器的中心频率，并且所述X/4短电路线(5a， 5b)的外导体(7a， 7b)与所述外壳(1)形成接触。
3. 根据权利要求2的移相器，其特征在于，每一个所述X/4短电路线 (5a， 5b)的端部为短电路板(8a， 8b)，所述短电路板(8a， 8b)包括用于冷却介质线(9a， 9b)的引入部。
4. 根据权利要求3的移相器，其特征在于，所述冷却介质线(9a， 9b) 的设置在每个所述短电路线(5a， 5b)的所述内导体(6a， 6b)内的 部分以在纵向上为弹性的方式桥接所述U形内导体(2)的调整路径，并 且被特别地缠绕。
5. 根据权利要求1至4中任何一项的移相器，其特征在于，所迷U 形内导体(2)仅通过与所述内导体连接块(3a, 3b)的接触以无支承的方 式净皮引导。
6. 根据权利要求1至5中任何一项的移相器，其特征在于，所迷外连 接凸缘与其各自的内导体连接块(3a， 3b) —起以旋转的方式与所迷外壳(1)连接。
7. 根据权利要求1至6中任何一项的移相器，其特征在于，所述外连接凸缘(4a， 4b)中的至少一个设置在两侧对称的XAJ短电路线"a， 5b)的所述外导体(7a, 7b)上，并且至少该X/4短电路线(5a， 5b )与所述外壳(1)连接，从而能够以其中心轴为轴旋转。
8.根据权利要求1至7中任何一项的移相器，其特征在于，至少所述外壳(1)具有外部冷却。
全文摘要
本发明涉及一种用于非常高的RF功率的同轴移相器，其包括可选地被冷却的外壳(1)，所述外壳(1)形成外导体，在所述外壳(1)中，设置由管制成的基本上U形内导体(2)，所述U形内导体(2)在其每一侧包括用于引入冷却介质的冷却介质连接。所述U形内导体(2)为从外侧可移动的，以改变其在形成接触的输入侧内导体连接块(3a)与形成接触的输出侧内导体连接块(3b)之间的电学长度。所述内导体连接块(3a，3b)被同轴地设置在与所述外壳(1)形成接触的外连接凸缘(4a，4b)中。
文档编号H01P1/18GK101640299SQ20091016146
公开日2010年2月3日 申请日期2009年7月31日 优先权日2008年8月1日
发明者C·霍维施, F·X·皮特施 申请人:斯宾纳有限公司