[实用新型]一种超高反射系数的三矢量探头微波负载牵引调配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超高反射系数的三矢量探头微波负载牵引调配器，尤其是一种超高反射系数的可处理超大功率的具有超精细调配能力的可宽带应用且相位任意可调的微波负载牵引调配器。 

背景技术

在微波大功率晶体管或芯片的负载牵引(Load Pull)测试时，需要精细的调配能力，如1Ω或更小的输出阻抗。传统的方法是在测试夹具上使用低特性阻抗的1/4波长微带变换器，调配到1Ω或更小的阻抗范围，但这种方法限制了带宽，且调配方向及变换比都是固定的，这意味着对不同的器件及不同的频率，要设计不同的变换器。加拿大的FOCUS MICROWAVES INC.发明了一种预调配调配器(Pre-matching Tuner)，它采用两个反射矢量探头，第一个探头产生一个反射矢量，并和第二个探头产生的反射矢量叠加，总的反射系数可以达到0.99，电压驻波比VSWR最大可达200∶1，但这种方法虽然可以克服采用微带变换器带来的缺点，也可以大功率及宽带应用，但是对一些要求超大功率(如数千瓦)超低阻抗(如0.02Ω)及超精细调配的应用，这种预调配调配器也是无能为力的。 

发明内容

为了实现超大功率超低阻抗及超精细宽带调配，本实用新型提供一种三矢量探头的微波负载牵引调配器，尤其是一种超高反射系数的、可处理超大功率的、具有超精细调配能力的可宽带应用且相位及幅度可任意调节的微波负载牵引调配器。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它由第一微波连接器、微波开槽传输线、中心导体、第二微波连接器、第一矢量探头及其第一驱动装置、第二矢量探头及其第二驱动装置、第三矢量探头及其第三驱动装置、外壳组成，微波开槽传输线通过中心导体连接两端的第一微波连接器和第二微波连接器，在开槽传输线的中心导体上部，第一矢量探头、第二矢量探头和第三矢量探头沿水平方向依次插入微波开槽传输线内，每个矢量探头的驱动装置在水平和垂直两个方向驱动该矢量探头在微波开槽传输线内移动。探头在水平方向移动，改变的是反射矢量的相位，而探头在垂直方向移动，改变的是反射矢量的幅度。因此，第一矢量探头产生一个反射矢量，和第二矢量探头产生的反射矢量叠加，这个叠加后的矢量再和第三矢量探头产生的反射矢量叠加，使得总的反射系数可以达到和1非常接近的数值，电压驻波比VSWR最大可达600∶1。也就是说，反射矢量的相位及幅度可通过第一个探头粗调、第二个探头微调和第三个探头细调，因而可实现超精细调配；由于每个探头无需产生超额的电压驻波比VSWR，这意味着每个探头离中心导体的距离较远，却可实现很大的合成VSWR，因而可以处理超大功率而不用担心探头和中心导体之间的电晕放电；并且由于每个探头产生的VSWR都不是很大，因而校准精度大幅改善；此外，当调配器初始化时，阻抗是50Ω，因而没有寄生 振荡。 

本实用新型的有益效果是，最大反射系数非常接近于1，因而可超大功率应用；反射矢量的相位及幅度可超精细调配；可调配任何频率，即可宽带应用，且没有寄生振荡。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型的实施例结构原理图。 

图2是本实用新型实现的矢量叠加原理图。 

图3是图1的A-A剖视图。 

图中 

C1：第一微波连接器，SL：微波开槽传输线，C2：第二微波连接器，CC：中心导体，P1：第一矢量探头，P2：第二矢量探头，P3：第三矢量探头，M1：第一驱动装置，M2：第二驱动装置，M3：第三驱动装置，B：外壳。 

具体实施方式

在图1所示的实施例中，用一条微波开槽传输线(SL)，通过中心导体(CC)连接两端的第一微波连接器(C1)和第二微波连接器(C2)，在开槽传输线(SL)的中心导体(CC)上部，第一矢量探头(P1)、第二矢量探头(P2)和第三矢量探头(P3)沿水平方向依次插入微波开槽传输线(SL)内，每个矢量探头的驱动装置在水平和垂直两个方向驱动该矢量探头在开槽传输线(SL)内移动，探头在水平方向移动，改变的是反射矢量的相位，而探头在垂直方向移动，改变的是反射矢量的幅度。在图3的剖视图中，第一驱动装置(M1)驱动第一矢量探头(P1)，P1离中心导体(CC)越近，反射矢量的幅度越大，即反射系数越大；第二驱动装置(M2)和第三驱动装置(M3)分别驱动第二矢量探头(P2)和第三矢量探头(P3)以及反射矢量幅度和中心导体(CC)的关系同上，原理相同。三个矢量合成的原理可根据图2的斯密斯圆图加以说明：第一矢量探头P1产生一个反射矢量，和第二矢量探头P2产生的反射矢量叠加，合成的结果是矢量，这个合成矢量再和第三矢量探头P3产生的反射矢量叠加，总的合成矢量是，通过第三矢量探头P3水平移动调节相位，可以产生很大的反射系数(如K点)。综上所述，通过第一矢量探头P1粗调相位及幅度，再通过第二矢量探头P2微调相位及幅度，最后通过第三矢量探头P3细调相位及幅度，即可实现斯密斯圆图上超精细的阻抗调配。