[发明专利]一种高功率微波测试平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种高功率微波测试平台，属于微波领域。

背景技术

高功率微波测试是微波领域专业性极强的一门技术。在粒子加速器超导高频领域，常见的高功率微波器件包括高功率输入耦合器、高阶模吸收器、超导加速腔等，这些器件的高功率测试均具有高真空和高功率两大特点，因此需要一个特殊的测试平台。该平台需同时承担建立微波匹配传输通路、建立高真空环境和提供支撑等作用。

目前，国内外加速器高频实验室的高功率测试平台通常采用矩形谐振腔[文献1，M.Stirbet.,I.E.Campisi,G.K.Davis,M.Drury,T.Powers,G.Myneni et al.“HIGH POWER RF TESTS ON FUNDAMENTAL POWER COUPLERS FOR THE SNS PROJECT”,Proceedings of EPAC2002,Paris,France]和圆柱形谐振腔[文献2，E.N.Schmierer,K.C.D.Chan,D.C.Gautier,J.G.Gioia et al.“High-Power Testing of the APT Power coupler”,XX International Linac Conference,Monterey,California]，其结构示意图分别见图1和图2。由图可见，连接待测器件的端口分别位于矩形腔的波导宽边上端面和圆柱形腔的两侧端面。

这种传统的测试平台在频率低于500MHz左右时具有一个致命的缺点，即测试平台体积庞大，这既增大了测试台本身的加工难度，又增大了安装和操作难度，使得在低频率下，传统的测试平台实际上无法再使用。

发明内容

本发明的目的是克服低频率下传统测试平台体积庞大的缺点，提供一种适用于宽频率范围的高功率微波测试平台。

本发明的技术方案为:

本发明平台实际上是一个电容加载的同轴线谐振腔（见附图3），其谐振频率f为：

f=12πLC]]>     (1)

公式（1）中L为谐振腔的等效电感，C为谐振腔的等效电容。其中，等效电感L为：

L=μl2πlnba]]>    （2）

其中，公式（2）中μ为腔内填充介质的磁导率。

等效电容C为：

C=ϵr2t]]>    （3）

其中，公式（3）中ε为腔内填充介质的介电常数。

从公式（1）（2）（3）可以看出，通过增大腔长l，或者增大同轴线内导体上圆形平板的半径r，或者减小圆形平板与腔体端面之间的距离t等，均可使谐振腔的谐振频率f降低。因此，该测试平台具有体积小、工作频带宽且易调节的优点。