[发明专利]一种谐振腔耦合量宽频自适应调节装置及方法

说明书

一种谐振腔耦合量宽频自适应调节装置及方法，将用于接收谐振腔耦合量的第一耦合器件和用于谐振激励的至少两个第二耦合器件插入谐振腔的不同位置，网络分析仪接收第一耦合器件传输的谐振腔耦合量并传输给上位机，由上位机产生控制信号通过数据采集器控制第一耦合器件和第二耦合器件的位移和角度，实现一个谐振工作模式下的耦合量自适应调节；上位机还用于产生微波开关的控制信号，控制微波信号通过微波开关传输到其中一个第二耦合器件中，实现不同谐振工作模式的切换，实现了宽频下单个谐振腔多个谐振工作模式耦合量的自适应调节，减少干扰杂模，有效降低了设计成本，提高了腔体设计效率，有助于提高宽频下材料介电参数的测试精度。

技术领域

本发明属于微波、毫米波材料电磁参数测试技术领域，涉及一种谐振腔耦合量宽频自适应调节装置及方法。

背景技术

材料复介电常数是表征材料电性能的本征参数之一，其准确测试是材料设计与应用的关键环节。目前存在多种不同的复介电常数测试方法，其中谐振腔测试法是常用的测试方法之一，具有测试精度高的优点。在谐振腔设计中，同轴耦合环和耦合探针是常用的两种电磁耦合装置，用于实现谐振的激励，其耦合量的大小影响谐振腔的品质因数，进而影响复介电常数的准确测试。

在传统宽频测试的谐振腔设计过程中，选用电探针或磁探针在谐振腔不同位置耦合，分别调节电探针的长度或磁探针的大小以及探针插入谐振腔的深度，实现对谐振腔耦合量的调节。在谐振腔设计和组装完成后，所有谐振工作模式的耦合量都已确定，且无法调整，存在某些谐振工作模式耦合量太弱或太强的问题，无法实现宽频带内耦合量相同，影响宽频复介电常数测试精度。因此为实现宽频测试，只能兼顾单个或少数个模式，同时设计多个谐振腔以实现宽频测试，提高了设计成本。对于同一个谐振腔，若可实现其耦合量自适应调节，以满足不同模式下的弱耦合要求，不仅节省了设计成本，同时保证了宽频带内复介电常数测试精度。另外传统谐振腔设计方式中无法切换谐振腔的谐振工作模式，无法单独调节其中一个谐振工作模式。

发明内容

针对上述传统谐振腔在设计安装好之后无法自适应调节宽频带内耦合量和无法且含谐振腔的谐振工作模式的不足之处，本发明提出一种谐振腔耦合量宽频自适应调节装置和方法，引入微波开关切换所述谐振腔的谐振工作模式，根据谐振腔当前耦合量调节耦合器件插入谐振腔的深度和角度，实现谐振腔耦合量在宽频带内的自适应调节，满足宽频下谐振腔的不同谐振工作模式弱耦合的要求，提高宽频下材料复介电常数测试精度，节省设计成本。

本发明的技术方案为：

一种谐振腔耦合量宽频自适应调节装置，包括：

穿过所述谐振腔的第一耦合器件和穿过所述谐振腔的至少两个第二耦合器件；

多个固定装置，分别与所述第一耦合器件和第二耦合器件位于所述谐振腔外部的一端固定连接；

多个控制装置，分别连接各个所述固定装置，用于控制对应的所述固定装置的位移；

网络分析仪，其输入端通过微波电缆连接所述第一耦合器件，获取所述第一耦合器件接收的所述谐振腔的耦合量；

上位机，通过数据线连接所述网络分析仪，用于接收所述网络分析仪获取的所述谐振腔的耦合量并产生控制指令；

微波开关，其输入端通过微波电缆连接所述网络分析仪输出的微波信号，其输出端分别通过微波电缆连接各个所述第二耦合器件，每个所述第二耦合器件对应所述谐振腔的一个或多个谐振工作模式；

数据采集器，通过数据线连接所述上位机接收所述上位机的控制指令，其输出端分别通过信号控制线连接所述微波开关的控制端和各个所述控制装置的控制端；