[发明专利]一种基于陶瓷片微波隔离窗的频偏校正方法

说明书

本发明公开了一种基于陶瓷片微波隔离窗的频偏校正方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采取非焊接式的紧固件和螺栓装配、固定微波窗的矩形波导、外水套、圆波导和陶瓷介质片，形成装配件，所述的微波隔离窗由矩形波导直接过渡到圆波导，再由圆波导直接过渡到矩形波导，陶瓷介质片位于圆波导中间对称位置，沿着窗框径向放置，对装配件进行微波性能测量，根据测量结果对微波隔离窗的圆波导长度进行修正；所述的圆波导预留一定长度作为频偏校正的修正量，外水套长度配合圆波导长度一起进行修正；步骤2、然后再次进行微波性能测量，根据测量结果再次进行圆波导长度修正，如此反复迭代，直至频偏现象消除。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，尤其涉及高功率微波隔离窗的微波性能优化技术。

背景技术

微波隔离窗是真空微波传输系统中非常关键的一个微波器件，用于隔绝传输线中不同的气体环境，让微波能量尽量无反射地通过，起到能量传输和气体密封的作用。陶瓷介质片是微波隔离窗中的核心材料，在以往的高功率长脉冲微波隔离窗研制过程中，由于国产陶瓷制备水平有限，而微波隔离窗对陶瓷片介电性能要求很高，因此采取陶瓷片国外购置。但是国外采购陶瓷片不仅周期长而且成本高，近年来随着国内高纯陶瓷制造工艺快速发展，采用国产化的陶瓷片代替进口陶瓷研制微波隔离窗已具备可行性。在基于国产陶瓷片的微波隔离窗研制过程中，首先要解决的一个难题就是国产陶瓷片介电常数不确定范围大，直接影响隔离窗的微波性能，会引起严重频偏现象，造成微波功率大量反射。

发明内容

本发明目的就是为了解决基于部分陶瓷片的微波隔离窗严重频偏问题，提供一种在封接工艺环节采用可调试腔体匹配技术来完成频偏校正的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于陶瓷片微波隔离窗的频偏校正方法，包括如下步骤：

步骤1、采取非焊接式的紧固件和螺栓装配、固定微波窗的矩形波导、外水套、圆波导和陶瓷介质片，形成装配件，所述的微波隔离窗由矩形波导直接过渡到圆波导，再由圆波导直接过渡到矩形波导，陶瓷介质片位于圆波导中间对称位置，沿着窗框径向放置，对装配件进行微波性能测量，根据测量结果对微波隔离窗的圆波导长度进行修正；所述的圆波导预留一定长度作为频偏校正的修正量，外水套长度配合圆波导长度一起进行修正；

步骤2、然后再次进行微波性能测量，根据测量结果再次进行圆波导长度修正，如此反复迭代，直至频偏现象消除。

进一步的，所述的圆波导壁中开有循环水冷管道，外接水冷接头，水冷接头装配在外水套上。

进一步的，频偏校正过程中水冷接头不组装到装配件中，等到频偏校正完成之后，再进行水冷接头的装配，最终装配件整体式一次性焊接成型。

进一步的，所述的外水套长度长于圆波导长度，增大焊接接触面；

进一步的，所述的紧固件为两个半圆组成的环形结构，左右两边的环形结构呈90°交叉装配，其上的凸台与矩形波导外围留有的凸台相互咬合，紧固件上开有通孔，紧固螺栓穿过通孔，将两个紧固件固定住，也即固定住了整个微波隔离窗。

所述的外水套长度长于圆波导长度。

本发明的工作原理是：陶瓷片起到隔绝真空状态和大气状态的作用。整个陶瓷窗相当于一个LC选频电路，通过调节圆波导的长度，使得微波在工作频率点附近的频带内能够完全通过。本发明提出的是通过一套夹具装置，方便的改变圆波导的长度，来改变这个选频电路的工作频率点。

有益效果：

本发明相对于现有技术的优点是：本发明在不确定国产陶瓷片的精确介电常数情况下，通过微波隔离窗的封接工艺环节采用可调试腔体匹配技术进行频偏现象校正，完成高性能微波隔离窗的整体式一次性焊接成型。同时，本发明采用矩-圆波导直接转换的微波隔离窗设计，此方案可增大隔离窗的工作频率带宽，便于频偏修正。本发明具有优化微波性能、降低成本、缩短周期、可一次性真空焊接等优点，适合真空系统普遍地应用。