一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，包括微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、波導(dǎo)階梯阻抗過渡器、X-Y記錄儀和電源單元，該測量方法和裝置比測量直流電阻沿衰減器分布的方法要更加靈敏，能發(fā)現(xiàn)衰減器上的微小缺陷；在檢測速度上有很大提高，可以成為小批量生產(chǎn)中對衰減器進(jìn)行質(zhì)量檢驗的有效手段；其檢測結(jié)果可以直觀地知道沿衰減器各段相對衰減量的分布情況，可以直接由結(jié)果曲線查出衰減器漸變段上的缺陷及位置所在。
【專利說明】一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及真空電子器件領(lǐng)域，特別涉及一種用于測量行波管夾持桿型衰減器匹配性能的測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]集中衰減器是行波管中的重要組成部件，該部件的獲得往往是通過采取一定的工藝手段，在夾持桿上蒸鍍一層衰減物質(zhì)而來。為了保證管子工作穩(wěn)定可靠，并達(dá)到某些電氣指標(biāo)，對衰減器有如下要求:1、衰減器應(yīng)有足夠的衰減量；2、衰減器與慢波線的匹配要好，使衰減器端部引起的反射很小(簡稱尖端反射)。對于第二條要求，通常使衰減器起始段上的衰減物質(zhì)密度成漸變形狀，使得這段衰減器對微波功率的吸收也是漸變的，來滿足該項要求。
[0003]不同的行波管對衰減器的衰減量要求是不同的，在工藝上通過控制衰減器上衰減物質(zhì)的密度來達(dá)到該目的。而密度不同的衰減器上的衰減物質(zhì)的表面電阻也是不同的。因此，一般通過測量衰減器上的表面分布電阻，來檢測衰減器是否達(dá)到設(shè)計要求。但是此種檢測方法結(jié)果不夠直觀，無法知道衰減器具體的衰減量；檢測效率低，尤其是批量生產(chǎn)檢測時耗時長。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)檢測速度可以滿足小批量生產(chǎn)中衰減器的質(zhì)量檢驗，并且檢測結(jié)果可以直觀地知道沿衰減器各段相對衰減量的分布情況，可以直接由結(jié)果曲線查出衰減器漸變段上的缺陷及位置所在的一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能的檢測方法及檢測裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，包括微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、波導(dǎo)階梯阻抗過渡器、X-Y記錄儀和電源單元，所述的波導(dǎo)階梯阻抗過渡器為臺階通孔結(jié)構(gòu)，且窄邊較小的一端插入有短路活塞，所述的波導(dǎo)階梯阻抗過渡器側(cè)壁設(shè)有與最小窄邊的一層階梯矩形孔交叉的用于放置被測衰減器的測試孔，所述的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)推動被測衰減器沿測試孔運動，并將運動距離信號最為一個矢量信號輸送至X-Y記錄儀，所述的微波收發(fā)器與波導(dǎo)階梯阻抗過渡器連接向其發(fā)送微波信號并接收反射的微波信號，所述的微波收發(fā)器將收發(fā)微波信號的差值作為另一個矢量信號輸送至X-Y記錄儀，所述的電源單元與微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)以及X-Y記錄儀連接提供電源。
[0006]所述的微波收發(fā)器由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器、定向耦合器構(gòu)成，所述的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀微波輸出端口經(jīng)第一波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器與定向耦合器連接，所述的定向耦合器與波導(dǎo)階梯阻抗過渡器連接，所述的定向耦合器經(jīng)第二波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀微波輸入端口連接，所述的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀信號輸出端口與X-Y記錄儀連接。
[0007]所述的波導(dǎo)階梯阻抗過渡器最小窄邊的一層階梯矩形孔窄邊小于等于1mm。
[0008]所述的定向I禹合器選擇20dB定向f禹合器。
[0009]所述的測試孔與最小窄邊的一層階梯矩形孔垂直。
[0010]本實用新型的行波管夾持桿型衰減器匹配性能的檢測方法及檢測裝置，該檢測方法比測量直流電阻沿衰減器分布的方法要更加靈敏，能發(fā)現(xiàn)衰減器上的微小缺陷；在檢測速度上有很大提高，可以成為小批量生產(chǎn)中對衰減器進(jìn)行質(zhì)量檢驗的有效手段；其檢測結(jié)果可以直觀地知道沿衰減器各段相對衰減量的分布情況，可以直接由結(jié)果曲線查出衰減器漸變段上的缺陷及位置所在。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面對本實用新型說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0012]圖1為檢測裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為圖1中所示波導(dǎo)階梯阻抗過渡器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為裝置終端短路微波傳輸示意圖；
[0015]圖4、5為被測衰減器漸變段局部變化的結(jié)果對比曲線圖；
[0016]上述圖中的標(biāo)記均為:1、電源單元；2、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀；3、第一波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器；
4、第二波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器；5、定向耦合器；6、X-Y記錄儀；7、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)；8、波導(dǎo)階梯阻抗過渡器；9、短路活塞；10、被測衰減器。

【具體實施方式】
[0017]參見圖1可知，一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置包括微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)7、波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8、X-Y記錄儀6和電源單元1，參見圖2可知，波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8為矩形柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)有階梯狀矩形通孔，其臺階結(jié)構(gòu)可根據(jù)所需頻帶按照阻抗變換原理自行設(shè)計，波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8的最小窄邊一層階梯矩形孔的一端插入有短路活塞9，短路活塞9可沿著該層階梯矩形孔調(diào)節(jié)插入深度，根據(jù)矩形波導(dǎo)中TEltl波電場和電流分布的特點，把被測衰減器10插入波導(dǎo)寬邊的a/2處時，將對微波功率吸收最多，并且不會影響波導(dǎo)中波的傳播。但為了能測出被測衰減器10上逐點的衰減量分布情況，要求把波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8最小窄邊一層階梯孔的窄邊d做得相當(dāng)窄，一般取d=l_或更小。波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8側(cè)壁設(shè)有與最小窄邊的一層階梯矩形孔交叉的用于放置被測衰減器10的測試孔，該測試孔通常與最小窄邊的一層階梯矩形孔垂直。
[0018]機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)7為一個具有推動元件沿直線運動，并將運動距離信號輸出的設(shè)備，可以是氣缸配以同步電信號單元，機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)7推動被測衰減器10沿測試孔運動，并將運動距離信號最為一個矢量信號輸送至X-Y記錄儀6，而微波收發(fā)器與波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8連接向其發(fā)送微波信號并接收反射的微波信號，同時微波收發(fā)器將收發(fā)微波信號的差值作為另一個矢量信號輸送至X-Y記錄儀6，就此，X-Y記錄儀6接收到兩個矢量信號，可以得出一個圖形，供工作人員參考。電源單元I與微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)7以及X-Y記錄儀6連接提供電源。
[0019]上述的微波收發(fā)器可以多種形式，例如其由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器、定向I禹合器5構(gòu)成,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2微波輸出端口經(jīng)第一波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器3與定向I禹合器5連接，向定向耦合器5發(fā)出微波信號，定向耦合器5與波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8連接，將該微波信號輸送至波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8，定向耦合器5經(jīng)第二波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器4與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2微波輸入端口連接，此時該定向耦合器5接收波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8的反射微波信號，并將該反射微波信號輸送至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2信號輸出端口與X-Y記錄儀6連接，將反射微波信號作為一個矢量輸送至X-Y記錄儀6。例如圖4、5所示，X-Y記錄儀6中Y軸值為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量得到的S21的值，X軸值為機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)7位于矢量，定向耦合器5選擇20dB定向耦合器5，則被測衰減器的實際相對衰減量A=(I S21 1-20)/2 dB。從圖4、5中可以看出，2’，5-2’，5-5’被測衰減器為2，5-2，5-5被衰減器測試后局部破壞形成；5-4被測衰減器為特意制作的漸變段有起伏波動的衰減器，檢測結(jié)果直觀明了。
[0020]因本專利檢測結(jié)果是在波導(dǎo)系統(tǒng)中測得的，具體條件與實際行波管內(nèi)的情況有所不同，兩種不同情況下的衰減量數(shù)值當(dāng)然是不同的，所以測得的衰減量用相對衰減量來表
/Jn ο
[0021]本專利基于原理參照圖3，插入微波系統(tǒng)中的被測衰減器10會對系統(tǒng)中傳輸?shù)奈⒉üβ视形兆饔?，使微波功率由Pl降至P2，因此，我們只要觀察被測衰減器逐點通過系統(tǒng)時，Pl與P2的相對變化關(guān)系，即在Pl —定條件下觀察P2的變化規(guī)律，便可得知被測衰減器10上相對衰減量的分布情況。在系統(tǒng)終端完全短路的情況下，若把微波功率以dB形式表示，則衰減器衰減量A= (Pl-P2)/2 dB。
[0022]把波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8接入波導(dǎo)系統(tǒng)中，當(dāng)被測衰減器10插入波導(dǎo)間隙d時，將使系統(tǒng)中所傳輸?shù)奈⒉üβ拾l(fā)生變化，如果使被測衰減器10由它的始端開始沿自身軸向移動，逐點通過波導(dǎo)間隙d，則由于其上各點衰減量不同，對微波功率吸收量也不同，從而系統(tǒng)測得的S21值也相應(yīng)的變化。若把被測衰減器10的位移標(biāo)在X軸上、把它對功率吸收量的相對變化標(biāo)在I軸上，逐點記錄下來，就形成衰減器10的相對衰減量分布曲線。
[0023]通過上述設(shè)備，行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測方法如下:
[0024]步驟1、啟動電源單元I ;
[0025]步驟2、將短路活塞9插入波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8，
[0026]步驟3、將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2調(diào)為測量S21模式，調(diào)整短路活塞9插入深度，同時觀察矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀2的示數(shù)，使波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8終端處于短路狀態(tài)為止；
[0027]步驟4、將被測衰減器10插入波導(dǎo)階梯阻抗過渡器8的測試孔中；
[0028]步驟5、啟動X-Y記錄儀6和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)7 ；
[0029]步驟6、進(jìn)行衰減器衰減量的測量。本檢測方法記錄的Y軸值為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測2量得到的S21的值。
[0030]在實際生產(chǎn)工作中證明，采用本實用新型中所述實施方式檢測比測量直流電阻沿衰減器分布的方法要更加靈敏，能發(fā)現(xiàn)衰減器上的微小缺陷；在檢測速度上有很大提高，可以成為小批量生產(chǎn)中對衰減器進(jìn)行質(zhì)量檢驗的有效手段；其檢測結(jié)果可以直觀地知道沿衰減器各段相對衰減量的分布情況，可以直接由結(jié)果曲線查出衰減器漸變段上的缺陷及位置所在。
[0031]上面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，其特征在于:包括微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、波導(dǎo)階梯阻抗過渡器、X-Y記錄儀和電源單元，所述的波導(dǎo)階梯阻抗過渡器為矩形臺階通孔結(jié)構(gòu)，且窄邊較小一端插入有短路活塞，所述的波導(dǎo)階梯阻抗過渡器側(cè)壁設(shè)有與最小窄邊的一層階梯孔交叉的用于放置被測衰減器的測試孔，所述的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)推動被測衰減器沿測試孔運動，并將運動距離信號作為一個矢量信號輸送至X-Y記錄儀，所述的微波收發(fā)器與波導(dǎo)階梯阻抗過渡器連接向其發(fā)送微波信號并接收反射的微波信號，所述的微波收發(fā)器將收發(fā)微波信號的差值作為另一個矢量信號輸送至X-Y記錄儀，所述的電源單元與微波收發(fā)器、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)以及X-Y記錄儀連接提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，其特征在于:所述的微波收發(fā)器由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器、定向耦合器構(gòu)成，所述的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀微波輸出端口經(jīng)第一波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器與定向耦合器連接，所述的定向耦合器與波導(dǎo)階梯阻抗過渡器連接，所述的定向耦合器經(jīng)第二波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀微波輸入端口連接，所述的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀信號輸出端口與X-Y記錄儀連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，其特征在于:所述的波導(dǎo)階梯阻抗過渡器最小窄邊的一層階梯矩形孔窄邊小于等于1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，其特征在于:所述的定向I禹合器選擇20dB定向I禹合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行波管夾持桿型衰減器匹配性能檢測裝置，其特征在于:所述的測試孔與最小窄邊的一層階梯矩形孔垂直。
【文檔編號】G01R31/00GK203858304SQ201320494100
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】吳華夏, 趙艷珩, 袁璟春, 王瑞, 吳磊, 李 榮, 侯信磊 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所