一种U形微波腔电学对称性检测装置的制作方法

一种u形微波腔电学对称性检测装置
技术领域
1.本发明属于时间频率技术领域，特别涉及一种u形微波腔电学对称性检测装置。


背景技术：

2.铯原子钟具备优秀的长期频率稳定度、良好的开机复现性以及“零漂移”的优点，在不依赖外部校准的情况下也可以独立实现精准的守时授时功能。在时间频率领域具有不可替代的重要作用，并得到了广泛应用。u形微波腔是铯原子钟的核心部件之一，其加工精度对铯原子钟的频率准确度、频率复现性指标有着决定性的影响。铯原子钟在工作过程中，u形腔内馈入微波，在腔内形成驻波，铯原子束从u形腔两臂下端的截止窗口通过，以产生共振跃迁。铯钟的主要频移项相移以及二级多普勒频移都主要受u形腔两臂对称性的影响。为减少腔相差频移的影响，u形微波腔两臂的长度应当尽量保持一致。u形腔的形状决定了其两臂对称性较难测量，传统的u形腔两臂对称性测量依赖几何尺寸测量，例如，测量截止窗口对称位置距离腔体中心线的距离，测量截止窗口距离u形腔底的高度。该方法仅选取若干测试点实现对称性的粗略估算，对u形腔在加工过程中引入的腔臂变形等非对称问题则无法衡量。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种u形微波腔电学对称性检测装置，该装置包括能够固定在u形微波腔截止窗口上的底座及微波连接器，利用该装置连接矢量网络分析仪，能够测得u形微波腔电学对称性。该u形微波腔电学对称性检测装置安装于u形微波腔5上，包括：
4.底座1；
5.微波连接器2；
6.第一固定螺钉3；
7.第二固定螺钉4；
8.所述微波连接器2通过第一固定螺钉3固定在底座1上，所述底座1通过第二固定螺钉4固定在所述u形微波腔5的截止窗口上；
9.所述微波连接器2一端为金属探针，另一端为微波接口，所述探针一侧探入u形微波腔5截止窗口内，所述微波接口用于连接微波线缆。
10.所述底座1、微波连接器2、第一固定螺钉3、第二固定螺钉4的数量均为两套，且完全相同，分别安装在u形微波腔对称的两个截止窗口上。
11.所述底座1上的方孔尺寸与u形微波腔截止窗口尺寸匹配。
12.所述微波连接器2通过微波线缆连接至矢量网络分析仪，分别测量微波连接器2的探针所在处的微波信号相位，根据相位换算出两探针所在处的电学长度差值，即得到u形微波腔两臂电学对称性。
13.所述底座1的材料为2a12。
14.所述螺钉材料为304。
15.所述微波连接器2的材料为铜。
16.本发明的有益效果：
17.本发明本发明的目的在于发明一种u形微波腔电学对称性检测装置，该检测装置提高了测量的便捷度，解决了传统方法无法准确测量u形微波腔电学对称性的问题，且具有测量精度高、操作简单、检测方便的优点。
附图说明
18.图1为一种u形微波腔电学对称性检测装置投影图；
19.图2为底座1主视图和右视图；
20.图3为微波连接器2主视图和右视图；
21.图4为固定螺钉3主视图和右视图；
22.图5为固定螺钉4主视图和右视图。
23.附图标记：
24.1：底座；
25.2：微波连接器；
26.3：第一固定螺钉；
27.4：第二固定螺钉；
28.5：u形微波腔。
29.具体事实方式
30.本发明涉及一种u形微波腔两臂电学对称性检测装置，该装置包括能够固定在u形微波腔两臂下端截止窗口上的底座及微波连接器，微波连接器一端是探针，另一端是微波接口，通过螺钉固定在底座上。将底座安装在u形微波腔对称的截止窗口上，利用微波线缆连接微波连接器至矢量网络分析仪，可测量微波连接器探针所在处的微波信号相位，从而可获得u形微波腔两臂电学对称性。
31.具体地，该u形微波腔两臂电学对称性检测装置，包括：底座1、微波连接器2、第一固定螺钉3、第二固定螺钉4。装置示意性地安装在一个铯钟用的u形微波腔体5上。为测量对称性，装置内底座1、微波连接器2、第一固定螺钉3、第二固定螺钉4的数量均为两套，且完全相同，分别安装在u形微波腔对称的两个截止窗口上。其中，微波连接器2一端为金属探针，另一端为微波接口，包括且不限于sma。底座上设置螺纹孔，将微波连接器2通过第一固定螺钉3固定在底座1上，探针一侧探入u形微波腔5截止窗口内，微波接口一侧用于连接微波线缆。微波连接器2固定至底座1上后，通过第二固定螺钉4将底座1固定在u形微波腔截止窗口上。
32.底座1材料包括且不限于2a12，螺钉材料包括且不限于304，微波连接器材料包括且不限于铜。
33.使用时，按照图1进行安装。利用微波线缆将微波连接器连接至矢量网络分析仪，分别测量微波连接器探针所在处的微波信号相位，根据相位能够换算出两探针所在处的电学长度差值，即得到了u形微波腔两臂电学对称性。
34.更具体地，如图1至图5所示为一种u形微波腔电学对称性检测装置，包括底座1、微
波连接器2、第一固定螺钉3、第二固定螺钉4、u形微波腔体5。底座1为2a12材料，底座1主视图上可见4个螺纹孔，与微波连接器2用于固定的通孔位置对应，保证微波连接器2能够通过第一固定螺钉3固定在底座1上，受力均匀且接触紧密，底座1上的方孔尺寸与u形微波腔截止窗口尺寸匹配。底座右视图上可见螺纹孔，该螺纹孔采取对称设计，用于通过第二固定螺钉4将底座1与u形微波腔截止窗口固定。
35.按照图中的位置进行底座及微波连接器安装，并通过微波线缆连接至矢量网络分析仪。选择矢量网络分析仪扫描频点在9.2ghz，经测试，两端口探针所在处的微波相位分别为109度(相位值1)、108.6度(相位值2)，已知波导波长25.4mm，经换算，两探针所在处的电学长度差值为：(相位值1-相位值2)/360度
×
25.4mm，即0.028mm。
36.应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改或者组合，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发明各实施例技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种u形微波腔电学对称性检测装置，安装于u形微波腔5上，包括：底座1；微波连接器2；第一固定螺钉3；第二固定螺钉4；所述微波连接器2通过第一固定螺钉3固定在底座1上，所述底座1通过第二固定螺钉4固定在所述u形微波腔5的截止窗口上。2.根据权利要求1所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：所述微波连接器2一端为金属探针，另一端为微波接口，所述探针一侧探入u形微波腔5截止窗口内，所述微波接口用于连接微波线缆。3.根据权利要求1或2所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：所述底座1、微波连接器2、第一固定螺钉3、第二固定螺钉4的数量均为两套，且完全相同，分别安装在u形微波腔对称的两个截止窗口上。4.根据权利要求3所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：底座1上的方孔尺寸与u形微波腔截止窗口尺寸匹配。5.根据权利要求4所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：所述微波连接器2通过微波线缆连接至矢量网络分析仪，分别测量微波连接器2的探针所在处的微波信号相位，根据相位换算出两探针所在处的电学长度差值，即得到u形微波腔两臂电学对称性。6.根据权利要求1所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：所述底座1的材料为2a12。7.根据权利要求1所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：所述螺钉材料为304。8.根据权利要求1所述的u形微波腔电学对称性检测装置，其特征在于：所述微波连接器2的材料为铜。

技术总结
本发明涉及一种U形微波腔两臂电学对称性检测装置，该装置包括能够固定在U形微波腔两臂下端截止窗口上的底座及微波连接器，微波连接器一端是探针，另一端是微波接口，通过螺钉固定在底座上。将底座安装在U形微波腔对称的截止窗口上，利用微波线缆连接微波连接器至矢量网络分析仪，可测量微波连接器探针所在处的微波信号相位，从而可获得U形微波腔两臂电学对称性。对称性。对称性。


技术研发人员：朱玺 王一非 刘朝华 王亮 高连山
受保护的技术使用者：北京无线电计量测试研究所
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/4/20