专利名称：二极管限制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于反射和衰减在波导管中传播的微波的二极管限制装置。
例如，在一种雷达设备的接收回路中，在接收电路和一振荡器之间的波导器部分放上一二极管限制装置，用于反射和衰减微波，这样可以防止由振荡器的大功率脉冲振荡产生的微波介入，从而防止接收回路被损坏。
就这种传统的二极管限制装置而言，采用了一种PIN二极管。由于所处理的微波功率增加以及脉冲宽度增加时，PIN二极管会损坏，所以PIN二极管的偏压采用一单独激励的偏压系统，其中一SBD(肖特基势垒二极管)与微波结合并且采用SBD所获得的检波电流，从而提高处理功率的能力(最大额定值)。
图5示出了一种传统的二极管限制装置的构造，图6示出了等效电路。在此结构中，SBD 53安装到波导管51波导通道53内壁面上，这是由配有一微波扼流圈的一个SBD柱52穿过波导管51的H表面(磁界面)来固定的。当SBD53与微波在波导管51内部结合并且检波电流流过该二极管时，通过既作为SBD柱52的顶端与波导管51之间所连接的负荷电阻、又作为回复时间调整器的一个电阻器55可将电流转换成检波电压。SBD柱52通过一绝缘件54安装到波导管51上。
用于支撑PIN二极管56的PIN柱57穿过配有一扼流器的螺钉58，并且与SBD柱52顶端电连接。由于这种结构，SBD53产生的检波电压作为偏压施加到PIN二极管56上。PIN柱57和螺钉58藉由一绝缘件59绝缘并分开。
在此情况下，螺钉58的转动可调节由PIN柱57和波导管部分组成的一个同轴管部60的长度，并且能够调节二极管限制装置的通过性能。标号61是在第二级的二极管限制装置部分，并且由于微波功率在此部分显著下降，可为PIN二极管采用一自偏压系统，所以没有采用由SBD产生的单独激励系统。
图7示出了另一种传统二极管限制装置的构造，图8是一等效电路。在此构造中，支撑PIN二极管72的PIN柱73的端部73a较厚，其处形成光点面73b，在光点面73b上，焊接有SBD 74既作为负荷电阻器又作为回复时间调节器的电阻器75一端。PIN柱73通过由一绝缘简76和一螺钉77挤压的方式固定，并且将SBD 74和电阻器75另一端焊接起来，并在螺钉77中心设一个通孔77a，以实现与波导管71的连续性。标号78是在第二级的一个二极管限制装置部分，它具有与上述构造相似的构造。
然而，在图5和6所示的二极管限制装置中，因为用于布置SBD53的构造复杂，所以存在生产率低、成本高的问题。由于SBD 53位于PIN二极管56的前部，所以波导管51必须制成细长的。
在图7和8所示的二极管限制装置中，因为SBD 74和电阻器75都是三维布置的，所以与图5和6所示的二极管限制装置一样，存在生产率低且成本高的问题。另外，由于与PIN柱73和波导管71形成同一轴线的长度是固定的，所以不能够提供用于PIN二极管72的静电电容变化的调节功能。
鉴于此，本发明的一个目的是提供可获得高生产率和低成本的二极管限制装置。
根据本发明的第一个方面，提供了一种二极管限制装置，设计成将一导电柱设置在与波导管波导通道的微波传播方向成直角的横向方向上，以在所述柱上安装一PIN二极管，并且通过将一连接到一平行于微波的电阻器上的检波二极管所获得的检波电流对PIN二极管施加偏压，其中，在波导管一个H表面的一壁面上形成第一个通孔；PIN二极管由所述柱的PIN二极管安装侧所支撑，并且带PIN二极管的相对侧电连接到第一个通孔处的波导管上；在相对所述壁面的另一壁面上形成有第二个通孔；由柱抓住PIN二极管的第二个导电柱电绝缘并且支撑到第二个通孔上；安装一其上安装有检波二极管和电阻器的配线基板；并且通过配线基板上的检波二极管一端和电阻器一端所组成的一个共同连接部电连接到所述第二螺丝套上，以及由检波二极管另一端和电阻器另一端所组成的另一共同连接部通过所述导电第三螺丝套电连接到波导管上，而由一个第三螺丝套将所述配线基板支撑在第二通孔中。
根据本发明的第二个方面，将第一导电螺丝套螺合在所述第一通孔中并且将柱螺合在第一螺丝套中，可将柱相对第一通孔支撑。
根据本发明的第三个方面，形成在波导通道侧上带开口的第二通孔减少，以及配有一深度增加的光点面，从开口向光点面延伸的第二螺丝套由一绝缘件支撑，并且在螺丝套的圆筒部形成一收缩部。
根据本发明第四个方面，形成一用于使配线基板的检波二极管和电阻器定位于第三螺丝套处的光点面。
图1是一横截面图，示出了根据本发明一个实施例的二极管限制装置；图2是该二极管限制装置的一个等效电路；图3是二极管限制装置的配线基板的俯视图；图4是二极管限制装置的配线基板的仰视图；图5是一种传统二极管限制装置的构造的横截面图；图6是传统二极管限制装置的等效电路；
图7是另一种传统二极管限制装置的横截面图；图8是另一种传统二极管限制装置的等效电路。
图1示出了根据本发明一个实施例的二极管限制回路的构造，图2是其的等效电路。标号11是具有一波导通道11a的波导管，在其H表面上，设有一带阴螺纹12a的第一通孔12。对于阴螺纹部12a，通过螺合布置有导电的第一螺丝套13，其中心具有一阴螺纹通孔13a。通过此第一螺丝套13的阴螺纹部13a，螺旋配合地支撑一导电PIN柱14，在PIN柱14的顶端(底端)设置有一PIN二极管15。
在与所述H表面相对的一个H表面上，形成有带一光点面16a的第二通孔16，并且在光点面16a的开口侧，形成有一阴螺纹部16b。具有为PIN二极管15所用的一座17a的导电第二螺丝套17由一绝缘件18(聚丙烯)相对波导管11周边绝缘地布置。PIN二极管15夹在第二螺丝套17的座17a和PIN柱14之间并且电连接到座17a和PIN柱14上。标号17b是绕第二螺丝套17圆筒部形成的收缩部分。在与第二螺丝套17的座17a相对的那侧上，通过螺旋配合一导电螺丝套22而平行连接地安装有一绝缘配线基板21，其上有SBD二极管19和既用于负荷电阻器又用于回复时间调节器的电阻器20。
在图3中示出了配线基板21的顶部图形，在图4中示出了底部图形。在配线基板21的顶表面上，形成有一导电图形21a，在周边上的该图形可去除以与第二螺丝套17接触，而防止与第二通孔16接触。在底面上，构成有一形成在周边上的导电图形21b，这样SBD 19的一端和电阻器20的一端都连接在此，同时允许形成具有一光点面22a的第三螺丝套接触；并且SBD 19的另一端和电阻器20的另一端都连接到导电图形21c上。顶面上的导电图形21a通过一通孔21d电连接到底面导电图形21c上。
因此，当与第二螺丝套17电接触的顶面导电图形21a将底面导电图形21b通过第三螺丝套22连接到波导管11而插入配线基板21之后，光点面22a包围SBD 19和电阻器20而螺旋配合第三螺丝套22。这样，就实现了如图2所示的等效电路。
标号24是在微波功率被衰减的第二级处的一个二极管限制部分，这样PIN二极管通过一自偏压系统来安装，而不使用SBD。由于二极管限制部分与本发明无关，所以不再详述。
在根据此实施例的二极管限制装置中，通过将微波从波导管11和第二螺丝套17之间的绝缘件18间隙引入光点面16a，并且进一步经过配线基板21和第三螺丝套22的光点面22a，可实现SBD 19到微波的连接。在此情况下，由绝缘件18大幅度衰减后，以及由形成于第二螺丝套17的圆筒部17b上的收缩部17b和配线基板21扼流之后，微波作用在SBD 19上。最终连接到SBD上的微波功率比SBD的击穿功率低。由于微波已经作用在SBD上而在SBD 19中所产生的检波电流在电阻器20处转换为电压，并且作为偏压施加到PIN二极管15上。此电阻器20释放出SBD二极管19或PIN二极管15工作(微波具有脉冲波形)时所蓄存的电荷，并且用于提早回复时间(二极管限制装置穿过特性返回到原始状态的时间)。
由于PIN柱14和第一通孔12形成的同轴线23长度可以通过调节第一螺丝套13的螺旋配合深度来调节，所以可以调节在PIN二极管15的静电电容中散射所产生的限制装置通过性能。
上述的SBD 19仅是一个实例，实际上二极管并不仅限于此种，而可以是任何一种检波二极管，只要其可用微波工作并且产生检波电流，且可用于替代SBD。第二通孔16并不一定要形成有一光点面16a，但可以形成为一个普通的通孔，并且在绝缘状态下可支撑第二螺丝套17。
根据第一个发明，由于PIN二极管由柱导电地支撑在第一通孔上并且第二螺丝套绝缘地支撑在第二通孔中，带检波二极管的一配线基板和其上所安装的电阻器布置在第二通孔中，所以第一和第二通孔可以同轴布置。因此，可以缩短波导通道的纵向长度以及简化构造，从而可以提高生产率和降低成本。
根据第二个发明，由于可以调节第一螺丝套的位置，所以形成于第一通孔中的同轴线长度以及由散射在PIN二极管的静电电容中所产生的限制装置通过性能都可调节。
根据第三个发明，在微波由位于第二通孔波导通道侧的开口和光点面之间所形成台阶部分上的第二螺丝套衰减后，以及由第二螺丝套实现扼流后，可以将微波输送到检波二极管上，并且可以采取最可靠的抗干扰措施来克服检波二极管的破损。
根据第四个发明，不仅可以防止配线基板上的检波二极管或电阻器与第三螺丝套接触，而且可以形成一个作用在检波二极管上的微波通道，而不需提供专门空间。
应当理解，本文所示的装置和方法仅是为了说明本发明，而并不对其进行限定。显而易见地，本技术领域中的普通技术人员可以对本发明作出多种变化或变型。然而，这些变化或变型都将落入本发明权限内。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
权利要求
1．一种二极管限制装置，设计成将一导电柱设置在与波导管波导通道的微波传播方向成直角的横向方向上，以在所述柱上安装一PIN二极管，并且通过将一连接到一电阻器上的平行于微波的检波二极管上所获得的检波电流对PIN二极管施加偏压，其特征在于，在波导管一个H表面的一壁面上形成第一个通孔；PIN二极管由所述柱的PIN二极管安装侧和相对侧所支撑，并且PIN二极管电连接到第一个通孔处的波导管上；在相对所述壁面的另一壁面上形成有第二个通孔；由柱抓住PIN二极管的第二个导电螺丝套电绝缘并且支撑到第二个通孔上；安装一其上安装有检波二极管和电阻器的配线基板；并且通过配线基板上的检波二极管一端和电阻器一端所组成的一个共同连接部电连接到所述第二螺丝套上，以及由检波二极管另一端和电阻器另一端所组成的另一共同连接部通过所述导电第三螺丝套电连接到波导管上，而由一个第三螺丝套将所述配线基板支撑在第二通孔中。
2．如权利要求1所述的二极管限制装置，其特征在于，通过将所述第一导电螺丝套螺旋配合在所述第一通孔中并且将所述柱螺旋配合在第一螺丝套中，可将所述柱相对第一通孔支撑。
3．如权利要求1或2所述的二极管限制装置，其特征在于，形成在波导通道侧上带开口的第二通孔减少，以及配有一深度增加的光点面，从开口向光点面延伸的第二螺丝套由一绝缘件支撑，并且在螺丝套的圆筒部形成一收缩部。
4．如权利要求1或2所述的二极管限制装置，其特征在于，形成一用于使配线基板的检波二极管和电阻器定位于第三螺丝套处的光点面。
全文摘要
一种二极管限制装置,其中在一H表面的壁面上形成第一个通孔;通过柱的PIN二极管安装侧和PIN二极管的另一侧所支撑的PIN二极管;第二个通孔形成在另一壁面上;用柱抓住PIN二极管的第二个导电螺丝套是电绝缘的,并相对第二个通孔支撑;安装其上安装有一检波二极管和电阻器的配线基板,并且由第三个螺丝套支撑在第二个通孔中,从而可提高产量和降低价格。
文档编号H03G11/00GK1208971SQ9811550
公开日1999年2月24日 申请日期1998年6月26日 优先权日1997年7月16日
发明者木佐贯郁朗, 富田学 申请人:新日本无线株式会社