专利名称：一种行波管无源同轴增益均衡器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种行波管信号调节装置，具体涉及一种行波管无源同轴增益均 衡器。
背景技术：
行波管是一种靠调制电子注的速度来实现放大功能的微波电子管，行波管的特点 是频带宽、增益高、动态范围大和噪声低，行波管频带宽度(频带高低两端频率之差/中心 频率)可达100%以上，增益在25 70分贝范围内，低噪声行波管的噪声系数最低可达1 2分贝，因此现代行波管已成为雷达、电子对抗、中继通信、卫星通信、电视直播卫星、导航、 遥感、遥控、遥测等电子设备的重要微波电子器件。行波管增益频率特性常常是抛物线形状 或半正弦形状，为使行波管输出端有平坦增益频率特性，经常在其输入端引入增益均衡器， 行波管配用增益均衡器可以满足整机使用时的输入功率的要求，现有技术中，增益均衡器 一般为有源同轴增益均衡器，这种增益均衡器都存在着频带不够宽，不能满足宽频率行波 管的增益要求。
发明内容发明目的本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合 理、性能稳定，尤其是工作频带宽的行波管无源同轴增益均衡器。技术方案为了实现以上目的，本实用新型所述的行波管无源同轴增益均衡器，包 括本体，在本体内部开有谐振腔，谐振腔的两端连接有空心介质杆，谐振杆穿过谐振腔和空 心介质杆，且谐振杆的两端由连接座固定，在谐振杆上开有圆形凹槽，调谐组合器通过谐振 杆上的圆形凹槽与谐振杆垂直连接，所述的调谐组合器由调节轴、与调节轴一端相连的衰 减瓷、插入衰减瓷另一端内的调节杆、包裹在衰减瓷和调节杆外周的固定管组成，并在本体 的下端开有通孔，所述的调节杆插入在本体下端通孔内。其中调节杆下端设有凹槽，所述的 调谐组合器中的调节轴插入在谐振杆上圆形凹槽内并用导电胶灌封，所述的调节轴的另一 端插在衰减瓷内部，通过旋动调节杆可以使衰减瓷相对调节轴上下移动，从而可以调节衰 减量，达到均衡的目的。作为优选方案，本实用新型所述的行波管无源同轴增益均衡器，其中调谐组合器 为三至五个，并列位于谐振杆，调谐组合器由依次连接的调节轴、衰减瓷、调节杆和包裹在 衰减瓷和调节杆外周的固定管组成，其中调节轴插入在谐振杆上圆形凹槽内，调谐组合器 为可调整的能量吸收器，本实用新型通过调整衰减瓷在调节轴上的高度实现吸收能量大 小的调整，即实现所需频率点的能量吸收量或者衰减量的调整，从而实现行波管增益均衡。本实用新型所述的行波管无源同轴增益均衡器，其中调节轴一端直接和谐振杆相 连，另一端和衰减瓷相连，调节轴的长度和调节轴插入衰减瓷内的长度或者说衰减瓷在调 节轴上的高度是影响着能量衰减大小的重要因素，经大量实验研究表明，作为优选方案，调 节轴长度为10 11mm，调节轴插入衰减瓷内的长度为5 6mm时可以满足不同频率点的所需能量衰减要求。作为优选方案，以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，其中衰减瓷高度为11 12mm，衰减瓷作为调谐组合器中重要的能量吸收装置，它是由复合材料制成，本实用新型所 述的衰减瓷以环氧树脂作为基体材料，吸收材料是由海绵铁转化为五羰基铁然后和石墨加 热汽化，经热解、非均相成核制备得到纳米羰基铁/石墨组成的吸收材料，然后环氧树脂基 体材料和羰基铁/石墨吸收材料通过偶联剂如KH560结合制备得到衰减瓷。当扰动频率恰使腔内的平均电能和平均磁能相等时便发生谐振，这个频率称为谐 振频率。腔内的电磁场可根据谐振腔的边界条件求解麦克斯韦方程组而得出，它是一组具 有一定正交性的电磁场模式的叠加，按波导两端被短路的观点，腔内的电磁场也可认为是 波在腔壁上来回反射而形成的驻波场，谐振腔的主要参数是谐振频率f和品质因数Q，谐 振频率决定于谐振腔的形状、尺寸和工作模式，因此谐振腔的形状和长度都影响腔内输入 功率大小，本实用新型提供的增益均衡器，其中谐振腔为圆柱形空腔，且谐振腔的直径为 5. 5mm，谐振腔的两端连接有空心介质杆，所述的谐振杆也为圆柱形，其由直径大的中间部 分和直径较小的两端部分组成，其总长度为41 43mm，中间直径较大的部分位于谐振腔内 且刚好和谐振腔的长度相等，中间直径较大的部分的直径为2. 2 2. 6mm，可得到较好的谐 振频率f和品质因数Q。作为优选方案，以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，调节杆一端和衰减瓷相 连，另一端位于本体下端通孔内，实际操作过程中就是通过旋动调节杆，带动衰减瓷在调节 轴上上下移动，从而可以控制吸收能量的大小，从而可以实现所需频率点的能量衰减要求， 达到增益均衡的目的，作为优选，所述调节杆的长度为11 12mm。作为优选方案，所述的行波管无源同轴增益均衡器，所述的谐振杆两端均为同轴 接口，一端接输入信号，另一端和行波管相连。作为优选方案，为了使调谐组合器更牢固的固定在增益均衡器本体内腔内，在本 体侧面开有小孔，用螺钉从本体侧面上小孔旋入并和固定管接触，给固定管施加压力，从而 把调谐组合器夹紧在本体内腔。作为优选方案，以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，其中本体由铝材料制成， 所述的谐振杆由金属铜材料制成的，调节轴和调节杆等也由金属铜材料制成。作为优选方案，本实用新型提供的行波管无源同轴增益均衡器的工作频带范围为 6 18GHz，作为更优方案，行波管无源同轴增益均衡器的工作频带范围为12 17GHz，可以 实现宽频带内行波管增益的均衡的要求。本实用新型提供的行波管无源同轴增益均衡器的工作原理为将无源同轴增益均 衡器的信号输入端通过同轴线和信号输出线相连，将无源同轴增益均衡器的另一端通过同 轴线和行波管的输入端相连，此时行波管的工作频带内工作，从本体下端旋动通孔内的调 节杆，调节调谐组合器中衰减瓷在调节轴上的高度，控制所需频率点的能量衰减值，从而实 现行波管增益均衡的要求。如图3实验结果为行波管未配备无源同轴增益均衡器的增益曲 线图，不同工作频率，增益值不同，在低频率时增益大，高频率增益值小，图4实验结果为无 源同轴增益均衡器增益衰减的曲线图，其在低频率时衰减量最大，在高频率时衰减较小，从 而可以使增益趋于平衡，图5为行波管配备无源同轴增益均衡器后的增益曲线图，从图5可 以看出使用本实用新型提供的同轴增益均衡器后，增益达到均衡。
4[0015]有益效果本实用新型提供的行波管无源同轴增益均衡器与现有技术相比具有以 下优点本实用新型所述的行波管无源同轴增益均衡器，结构设计合理，性能稳定，不需外 部提供能量即可工作，尤其是工作频带宽，利用调谐组合器，调整行波管不同工作频率点的 衰减量，从而可以满足宽频带行波管增益均衡的要求。
图1为本实用新型提供的行波管无源同轴增益均衡器的结构示意图。图2为行波管无源同轴增益均衡器中调谐组合器的纵截面结构示意图。图3为行波管未配备无源同轴增益均衡器的增益曲线图。图4为行波管无源同轴增益均衡器的增益衰减曲线图。图5为行波管配备无源同轴增益均衡器后的增益曲线图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于 说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术 人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1如图1和图2所示，一种行波管无源同轴增益均衡器，它包括本体(1)，在本体 (1)内部开有谐振腔0)，谐振腔O)的两端连接有空心介质杆(3)，谐振杆(4)穿过谐振 腔( 和空心介质杆(3)，且谐振杆的两端由连接座(5)固定，在谐振杆(4)上开有圆 形凹槽，调谐组合器(6)通过谐振杆(4)上的圆形凹槽与谐振杆(4)垂直连接，所述的调谐 组合器(6)由调节轴(7)、与调节轴(7) —端相连的衰减瓷(8)、插入衰减瓷(8)另一端内 的调节杆(9)，包裹在衰减瓷(8)和调节杆(9)外周的固定管(10)组成，在本体(1)的下端 开有通孔，所述的调节杆(9)插入在本体(1)下端通孔内。所述的调谐组合器(6)中的调 节轴(7)插入在谐振杆(4)上圆形凹槽内并用导电胶灌封，所述的调节轴(7)的另一端插 在衰减瓷(8)内部，衰减瓷(8)可以相对调节轴(7)上下移动，从而可以调节衰减量，达到 均衡的目的。以上所述的调谐组合器(6)为三个，并列位于谐振杆⑷上，且所述的调节轴(7) 长度为10. 5mm，调节轴(7)插入衰减瓷(8)内的长度为5mm。以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，所述的衰减瓷(8)高度为11. 4mm。所述的谐振杆(4)为圆柱形，由直径大的中间部分和直径较小的两端部分组成， 其总长度为43mm，中间部分的直径为2. 6mm，所述的谐振腔⑵为圆柱形空腔，谐振腔(2) 的直径为5. 5mm，谐振杆(4)中间直径较大部分的长度刚好等于谐振腔⑵的长度。调谐组 合器(6)中的调节杆(9)的长度为12mm。以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，谐振杆(4)两端均为同轴接口，一端连 接信号输入端。另一端连接行波管，行波管在工作频带内工作时，从本体(1)下端的通孔内 旋动调节杆(9)，调节调谐组合器(6)中衰减瓷(8)在调节轴(7)上的高度，控制行波管所 需工作频率点的能量衰减值，从而实现行波管增益均衡的要求。[0029]实施例2一种行波管无源同轴增益均衡器，它包括本体(1)，在本体(1)内部开有谐振腔 0)，谐振腔O)的两端连接有空心介质杆(3)，谐振杆(4)穿过谐振腔( 和空心介质杆 (3)，且谐振杆(4)的两端由连接座(5)固定，在谐振杆(4)上开有圆形凹槽，调谐组合器
(6)通过谐振杆(4)上的圆形凹槽与谐振杆(4)垂直连接，所述的调谐组合器(6)由调节轴
(7)、与调节轴(7)—端相连的衰减瓷(8)、插入衰减瓷(8)另一端内的调节杆(9)，包裹在 衰减瓷(8)和调节杆(9)外周的固定管(10)组成，在本体(1)的下端开有通孔，所述的调 节杆(9)插入在本体(1)下端通孔内。所述的调谐组合器(6)中的调节轴(7)插入在谐振 杆(4)上圆形凹槽内并用导电胶灌封，所述的调节轴(7)的另一端插在衰减瓷(8)内部，从 而实现调谐组合器(6)与谐振杆(4)垂直连接。以上所述的调谐组合器(6)为5个，并列位于谐振杆⑷上，且所述的调节轴(7) 长度为11mm，调节轴(7)插入衰减瓷(5)内的长度为6mm。以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，所述的衰减瓷⑶高度为12mm。所述的谐振杆(4)为圆柱形，由直径大的中间部分和直径较小的两端部分组成， 其总长度为41mm，中间部分的直径为2. 2mm，所述的谐振腔⑵为圆柱形空腔，谐振腔(2) 的直径为5. 5mm，谐振杆(4)中间直径较大部分的长度刚好等于谐振腔⑵的长度。调谐组 合器(6)中的调节杆(9)的长度为11mm。以上所述的行波管无源同轴增益均衡器，谐振杆(4)两端均为同轴接口，一端连 接信号输入端。另一端连接行波管。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，它包括本体(1)，在本体(1)内部开 有谐振腔O)，谐振腔( 的两端连接有空心介质杆(3)，谐振杆(4)穿过谐振腔(2)和空心 介质杆(3)，且谐振杆(4)的两端由连接座( 固定，在谐振杆(4)上开有圆形凹槽，调谐组 合器(6)通过谐振杆(4)上的圆形凹槽与谐振杆(4)垂直连接，所述的调谐组合器(6)由 调节轴(7)、与调节轴(7) —端相连的衰减瓷(8)、插入衰减瓷(8)另一端内的调节杆(9)、 包裹在衰减瓷(8)和调节杆(9)外周的固定管(10)组成，在本体(1)的下端开有通孔，所 述的调节杆(9)插入在本体(1)下端通孔内。
2.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的调谐组合 器(6)为三至五个，并列位于谐振杆(4)上。
3.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的调节轴(7) 长度为10 11mm，调节轴(7)插入衰减瓷(8)内的长度为5 6mm。
4.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的衰减瓷(8) 高度为U 12mm。
5.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的谐振杆(4) 为圆柱形，由直径大的中间部分和直径较小的两端部分组成，其总长度为41 43mm，中间 部分的直径为2. 2 2. 6mm。
6.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的谐振腔(2) 为圆柱形空腔，谐振腔O)的直径为5. 5mm。
7.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述调节杆(9)的 长度为11 12mm。
8.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的本体(1)侧 面开有孔，螺钉从本体(1)侧面上孔穿入和固定管(10)接触，把调谐组合器(6)夹紧在本 体(1)内腔。
9.根据权利要求1所述的行波管无源同轴增益均衡器，其特征在于，所述的本体(1)由 铝材料制成，所述的谐振杆由铜材料制成的。
10.权利要求1至9任一项所述的行波管无源同轴增益均衡器的工作频带范围为6 18GHz ο
专利摘要本实用新型公开了一种行波管无源同轴增益均衡器，它包括本体(1)，在本体(1)内部开有谐振腔(2)，谐振腔(2)两端连接有空心介质杆(3)，谐振杆(4)穿过谐振腔(2)和空心介质杆(3)，且谐振杆(4)两端由连接座(5)固定，在谐振杆(4)上开有圆形凹槽，调谐组合器(6)通过谐振杆(4)上的圆形凹槽与谐振杆(4)垂直连接，调谐组合器(6)由调节轴(7)、与调节轴(7)一端相连的衰减瓷(8)、插入衰减瓷(8)另一端内的调节杆(9)、包裹在衰减瓷(8)和调节杆(9)外周的固定管(10)组成，在本体(1)的下端开有通孔，调节杆(9)插入在通孔内。该无源同轴增益均衡器，结构设计合理，性能稳定，尤其是工作频带宽，利用调谐组合器调整行波管不同工作频率点的衰减量，从而可以满足宽频带行波管增益均衡的要求。
文档编号H01P7/06GK201820733SQ20102027367
公开日2011年5月4日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者刘逸群, 周培章, 李晓峰, 邹雯婧, 陈彩云, 高志强 申请人:南京三乐电子信息产业集团有限公司