變?nèi)荻O管加載的電控可調(diào)波導(dǎo)口負(fù)載阻抗匹配器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及波導(dǎo)口阻抗匹配器，尤其是涉及一種變?nèi)荻O管加載的電控可調(diào)波導(dǎo)口負(fù)載阻抗匹配器。
【背景技術(shù)】
[0002]在波導(dǎo)阻抗匹配器研宄領(lǐng)域，目前單端負(fù)載匹配的研宄雖有很多突出性進(jìn)展，但并不能完全滿足我們所有的需求，或者不能通過更加簡潔的形式來達(dá)到人們的應(yīng)用需求。
[0003]一般情況下，微波傳輸線與負(fù)載連接時，都要求負(fù)載是匹配的，這樣負(fù)載才能不會引起反射，傳輸線中為行波狀態(tài)。我們要求的匹配負(fù)載，在特定頻段內(nèi)，可以從微波源獲得最大功率；傳輸線處于行波狀態(tài)，避免了反射波在傳輸線中產(chǎn)生的損耗，可以使傳輸效率達(dá)到最高；傳輸線中不產(chǎn)生駐波，因而不會出現(xiàn)因波腹引起的擊穿，從而限制了傳輸功率；但是一個理想的全單模傳輸波段負(fù)載匹配的波導(dǎo)口阻抗匹配器是比較難做的，并且應(yīng)用范圍也會有一定的局限性，比如，當(dāng)僅需要在波導(dǎo)系統(tǒng)中匹配吸收某一段頻率電磁波時，現(xiàn)有的阻抗匹配器就很難達(dá)到要求。
[0004]傳統(tǒng)的微波波導(dǎo)負(fù)載阻抗匹配器基本上都是嵌入到波導(dǎo)管內(nèi)部的，這些匹配器的存在使波導(dǎo)管的應(yīng)用范圍大大降低，使用效率大大降低，如:功率匹配器、吸收式水負(fù)載、輻射式水負(fù)載等，都改變了傳輸線或波導(dǎo)管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不僅加大了制造成本，而且限制了它在微波工程應(yīng)用上的廣泛性。用膜片或銷釘來調(diào)配負(fù)載時也有很多不便，一方面是負(fù)載本身的特性阻抗并不一定是已知，進(jìn)而匹配時只有用不同尺寸大小的膜片或銷釘反復(fù)測試才能達(dá)到匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種變?nèi)荻O管加載的電控可調(diào)波導(dǎo)口負(fù)載阻抗匹配器。
[0006]本發(fā)明為五層結(jié)構(gòu)，從上至下依次為正面金屬結(jié)構(gòu)層、第一介質(zhì)層、全金屬反射短路層、第二介質(zhì)層、背面饋電線路層；
[0007]所述正面金屬結(jié)構(gòu)層設(shè)有上方形金屬環(huán)組和下方形金屬環(huán)組，各上方形金屬環(huán)和各下方形金屬環(huán)的左右對邊中心處均設(shè)有開口，開口的兩端之間連接變?nèi)荻O管，相鄰上方形金屬環(huán)的頂端之間和底端之間、相鄰下方形金屬環(huán)的頂端之間和底端之間均設(shè)有隔直電阻；
[0008]在上方形金屬環(huán)組的最左邊上方形金屬環(huán)的左上角處和下方形金屬環(huán)組的最左邊下方形金屬環(huán)的左上角處分別設(shè)有上左饋電引線孔，在上方形金屬環(huán)組的最右邊上方形金屬環(huán)的右下角處和下方形金屬環(huán)組的最右邊下方形金屬環(huán)的右下角處分別設(shè)有上右饋電引線孔；
[0009]在背面饋電線路層上設(shè)有下左饋電引線孔和穩(wěn)壓電源正極饋電線，下左饋電引線孔與上左饋電引線孔對接，下左饋電引線孔與穩(wěn)壓電源正極饋電線的一端連接，穩(wěn)壓電源正極饋電線的另一端接穩(wěn)壓電源正極；
[0010]在背面饋電線路層上設(shè)有下右饋電引線孔和穩(wěn)壓電源負(fù)極饋電線，下右饋電引線孔與上右饋電引線孔對接，下右饋電引線孔與穩(wěn)壓電源負(fù)極饋電線的一端連接，穩(wěn)壓電源負(fù)極饋電線的另一端接穩(wěn)壓電源負(fù)極；
[0011]穩(wěn)壓電源正極饋電線的中部斷開并用左隔絕電阻連接，穩(wěn)壓電源負(fù)極饋電線的中部斷開并用右隔絕電阻連接。
[0012]所述介質(zhì)層可采用FR4介質(zhì)層，所述變?nèi)荻O管可采用SMV1231-079變?nèi)荻O管。
[0013]本發(fā)明基于WR187型波導(dǎo)模型，本發(fā)明確定了在波導(dǎo)單模傳輸頻段下匹配器正面結(jié)構(gòu)的尺寸；通過加載變?nèi)荻O管來調(diào)節(jié)匹配頻段，拓寬了匹配器的應(yīng)用微波頻段范圍；在不影響正面吸收品質(zhì)的情況下，將饋電引線通過打孔的形式引至背面，孔徑比較小，對匹配器正面的吸收品質(zhì)影響可以忽略；背面饋電引線通過大電阻與連接穩(wěn)壓電源的饋電線相連，進(jìn)而達(dá)到消除外部信號對正面微波電磁響應(yīng)的影響。
[0014]本發(fā)明的工作原理是:波導(dǎo)發(fā)射出的電磁波到達(dá)此新型變?nèi)莨芗虞d可調(diào)波導(dǎo)口匹配器，特定頻段的電磁波會被吸收，其余電磁波會被反射，通過調(diào)節(jié)饋電電壓，可以改變匹配器的諧振頻率及品質(zhì)因數(shù)，繼而提高此種新型波導(dǎo)匹配器的應(yīng)用范圍。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點是:拆卸方便，可以通過法蘭連接到波導(dǎo)口，也可以通過夾具連接到波導(dǎo)口，所以可以方便地安裝以及拆卸；通過對加載的變?nèi)荻O管進(jìn)行偏壓調(diào)節(jié)，可以方便地改變匹配頻段；采用背面引線饋電，并用10ΚΩ大電阻隔絕外界干擾，使正面變?nèi)荻O管加載的偏置電壓更加理想。本發(fā)明可以用作特殊情況下應(yīng)用的功率匹配負(fù)載、調(diào)配器、短路活塞以及衰減器等。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實施例的正面金屬結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明實施例的背面饋電線路層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的負(fù)載衰減模擬結(jié)果圖。
[0020]圖5為本發(fā)明的負(fù)載衰減實驗結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0021]以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0022]參見圖1?3，本發(fā)明實施例為五層結(jié)構(gòu)，從上至下依次為正面金屬結(jié)構(gòu)層1、第一介質(zhì)層2、全金屬反射短路層3、第二介質(zhì)層4、背面饋電線路層5。
[0023]所述正面金屬結(jié)構(gòu)層I設(shè)有上方形金屬環(huán)組11和下方形金屬環(huán)組12，各上方形金屬環(huán)和各下方形金屬環(huán)的左右對邊中心處均設(shè)有開口 A，開口 A的兩端之間連接變?nèi)荻O管8，相鄰上方形金屬環(huán)的頂端之間和底端之間、相鄰下方形金屬環(huán)的頂端之間和底端之間均設(shè)有隔直電阻6。
[0024]在上方形金屬環(huán)組11的最左邊上方形金屬環(huán)的左上角處和下方形金屬環(huán)組12的最左邊下方形金屬環(huán)的左上角處分別設(shè)有上左饋電引線孔71，在上方形金屬環(huán)組11的最右邊上方形金屬環(huán)的右下角處和下方形金屬環(huán)組12的最右邊下方形金屬環(huán)的右下角處分別設(shè)有上右饋電引線孔72。
[0025]在背面饋電線路層5上設(shè)有下左饋電引線孔71’和穩(wěn)壓電源正極饋電線51，下左饋電引線孔71’與上左饋電引線孔71對接，下左饋電引線孔71’與穩(wěn)壓電源正極饋電線51的一端連接，穩(wěn)壓電源正極饋電線51的另一端接穩(wěn)壓電源正極。
[0026]在背面饋電線路層5上設(shè)有下右饋電引線孔72’和穩(wěn)壓電源負(fù)極饋電線52，下右饋電引線孔72’與上右饋電引線孔72對接，下右饋電引線孔72’與穩(wěn)壓電源負(fù)極饋電線52的一端連