[0065]下面涉及本发明的加速器的控制方法，其中电机转数与微波脉冲的重复频率的关系如下。图3是移相器中的椭圆形波导的取向与脉冲时间关系的示意图。假设横着的椭圆波导对应的相位是0°，竖直的椭圆波导对应的相位是180°，假设电机的转速为η转/分钟，所以每转一圈的时间是60/η秒。假设微波脉冲的重复频率V赫兹，则相邻的微波脉冲的时间间隔是I/V。由图3可以看出相邻的微波脉冲对应的椭圆波导可以转动I/4圈的m倍，m为奇数，I，3，5…。如果m*(60/n)/4=l/v，就保证了相邻的微波脉冲之间的相移为180°，并且电机转速与微波脉冲的重复频率的关系是:n = 15vm转/分钟，m为奇数，I，3，5…。当一个微波脉冲发射时，椭圆波导转动至长轴水平和竖直状态之一，则相邻的下一个微波脉冲发射时，椭圆波导则转动至长轴水平和竖直状态中的另一个。因为相邻微波脉冲所遇到的椭圆波导的相移为180度，所以相邻的微波脉冲在移相器出口的相移为180度。
[0066]从图3中可以看出，每经历一个90°的期间，即椭圆部8旋转1/4周，微波在进入和离开时的相移为180°，即对应正弦曲线的1/4个周期，在实际中可以控制椭圆部8以任意位置为起点旋转90°以使微波相移为180°。
[0067]当然，还可以实现相邻的微波之间的相移为在0°至180°范围内的其他值，因而可以将这种特性应用在多种类型的加速器中，例如:
[0068](I)本发明的移相器在高功率波的合成和分配中有独特的应用，是指对多种不同相位的波形进行合成，或者将一种波形提取为不同相位的波形。在微波合成的时候两路微波的相位可能不同，这样合成后微波功率不够大。如果在其中一路加上移相器，就可以让两路微波相位一样，这是合成的应用。另外，微波功率分配可以让移相器和3dB耦合器或魔T等器件一种微波器件配合使用，可以实现任何比例的微波分配，其中最重要的就是两路微波的相移，而这可以用移相器实现。
[0069](2)在加速电子的时候可以调节不同加速管内微波的相位，实现电子的同步加速。
[0070](3)能够实现多能加速器，图3所示的微波状态图为双能加速器，双能加速器是指微波只能实现两个离散的相移状态，而多能加速器是指在相邻两个椭圆之间还有多个角度渐变的椭圆，而且多个椭圆的角度变化呈连续状态，实现多能加速器是设计此种移相器的主要目的之一。多能加速器可以用在安检设备中，可以扫描到立体图像。
[0071]而且，在上述移相器的各个应用实例中，微波相位变化速度越快，系统工作的重复频率就可以越高。从图3中可以看到，每一个脉冲对应一个椭圆，两个脉冲之间的时间就是周期T。如果椭圆转动越快，则两个脉冲之间的T就越小，重复频率1/T也就越大。不同的椭圆对应不同的相位，所以相位变化越快重复频率也就越快。图3所示的只是双能移相器，本发明的移相器可以实现多能移相器。
[0072]以上对本发明所提供的一种反射型移相器和加速器及其操作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种反射型移相器，其特征在于，包括第一部件(I)和第二部件(2)，所述第一部件(I)具有第一空腔(5)，所述第二部件(2)设在所述第一空腔(5)内，所述移相器被构造成微波能够在其内部被反射回，所述第一空腔的第一端口作为其入口和出口； 所述空腔(5)的内壁与第二部件(2)的外壁之间的距离在周向上周期性连续变化，使得当所述第一部件(I)与所述第二部件(2)相对转动时，在所述移相器的出口处的相邻的微波脉冲之间具有一个相移。2.根据权利要求1所述的反射型移相器，其特征在于，在所述第一空腔(5)的内壁与所述第二部件(2)的外壁之间的距离在周向上以180°为周期连续性变化。3.根据权利要求2所述的反射型移相器，其特征在于，所述相移在0°至180°的范围内。4.根据权利要求1所述的反射型移相器，其特征在于，所述第二部件(2)的柱体(8)设在所述第一空腔(5)内，所述第一空腔(5)和所述柱体(8)中的一个的横截面为圆形且是静止的，所述第一空腔(5)和所述柱体(8)中的另一个的横截面与其旋转中心之间的距离在周向上呈周期性连续变化。5.根据权利要求4所述的反射型移相器，其特征在于，所述第一空腔(5)和所述柱体(8)中的所述另一个的横截面为椭圆、矩形、正三角形或者正多边形。6.根据权利要求1所述的反射型移相器，其特征在于，所述第一部件(I)还设有第二空腔，所述第二空腔与所述第一空腔(5)的第一端连通，所述第二空腔具有靠近所述第一端口的第一引导部(3，4)，用于引导所述微波进入所述第一空腔(5)内。7.根据权利要求6所述的反射型移相器，其特征在于，所述第一引导部包括方波导(3)和第一渐变部(4)，所述方波导(3)为截面呈方形的空腔，所述方波导(3)通过所述第一渐变部(4)与所述第一空腔(5)连通。8.根据权利要求4所述的反射型移相器，其特征在于，所述第二部件(2)包括第二引导部(6，7)，所述第二引导部(6，7)邻近于所述第一端口，用于将所述微波引导至所述第一空腔(5)和所述第二部件(2)之间的空间。9.根据权利要求8所述的反射型移相器，其特征在于，所述第二引导部包括圆柱部(6)和第二渐变部(7)，所述圆柱部(6)通过所述第二渐变部(7)与所述第二部件(2)的所述柱体(8)相连。10.根据权利要求1所述的反射型移相器，其特征在于，还包括设在所述第一端口的环流器，用于分离进入的所述微波和反射出来的所述微波。11.根据权利要求1所述的反射型移相器，其特征在于，还包括扼流结构(9)，所述扼流结构(9)设在所述第一部件(I)与所述第二部件(2)之间且邻近所述第一空腔(5)的第二端口的位置，用于对进入的所述微波进行反射。12.—种加速器，其特征在于，包括用于加速加速器中的电子的加速管、权利要求1所述的反射型移相器和驱动装置，所述驱动装置用于使得所述第一部件(I)与所述第二部件(2)相对转动。13.根据权利要求12所述的加速器，其特征在于，所述加速器包括第一加速管和第二加速管，所述第一加速管位于所述第二加速管的上游，所述反射型移相器设置在所述第二加速管中。14.一种根据权利要求12所述的加速器的控制方法，其特征在于，所述第二部件(2)的柱体(8)设在所述第一空腔(5)内，所述第一空腔(5)和所述柱体(8)中的一个的横截面为圆形且是静止的，所述第一空腔(5)和所述柱体(8)中的另一个的横截面为椭圆形，所述控制方法包括: 以重复频率V赫兹向所述加速器内发射微波脉冲； 所述驱动装置驱动所述第一空腔(5)和所述柱体(8)中的所述另一个以转速η转/分钟旋转，其中η = 15vm，m为奇数，I，3，5…，使得当每次微波脉冲发射时，所述椭圆形横截面的长轴转动至水平或者竖直状态，在所述移相器出口处的相邻的微波之间的相移为180度。
【专利摘要】本发明涉及移相器及其操作方法及加速器，该移相器包括第一部件(1)和第二部件(2)，所述第一部件(1)具有第一空腔(5)，所述第二部件(2)设在所述第一空腔(5)内，所述移相器被构造成微波能够在其内部被反射回，所述第一空腔的第一端口作为其入口和出口；所述空腔(5)的内壁与第二部件(2)的外壁之间的距离在周向上周期性连续变化，使得当所述第一部件(1)与所述第二部件(2)之间相对转动时，在所述移相器的出口处的相邻的微波脉冲之间具有一个相移。本发明的机械式移相器，结构简单且可控性较强，体现在移相的范围可以通过改变部件的结构参数来控制，移相的速度可以通过改变旋转速度来控制。
【IPC分类】H01P1/18, H05H7/00
【公开号】CN105609902
【申请号】CN201510998048
【发明人】施嘉儒, 王平, 唐传祥, 陈怀璧, 刘耀红, 阎忻水, 黄文会
【申请人】清华大学, 同方威视技术股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月25日