[实用新型]一种变容二极管加载的电控可调波导口负载阻抗匹配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及波导口阻抗匹配器，尤其是涉及一种变容二极管加载的电控可调波导口负载阻抗匹配器。

背景技术

在波导阻抗匹配器研究领域，目前单端负载匹配的研究虽有很多突出性进展，但并不能完全满足我们所有的需求，或者不能通过更加简洁的形式来达到人们的应用需求。

一般情况下，微波传输线与负载连接时，都要求负载是匹配的，这样负载才能不会引起反射，传输线中为行波状态。我们要求的匹配负载，在特定频段内，可以从微波源获得最大功率；传输线处于行波状态，避免了反射波在传输线中产生的损耗，可以使传输效率达到最高；传输线中不产生驻波，因而不会出现因波腹引起的击穿，从而限制了传输功率；但是一个理想的全单模传输波段负载匹配的波导口阻抗匹配器是比较难做的，并且应用范围也会有一定的局限性，比如，当仅需要在波导系统中匹配吸收某一段频率电磁波时，现有的阻抗匹配器就很难达到要求。

传统的微波波导负载阻抗匹配器基本上都是嵌入到波导管内部的，这些匹配器的存在使波导管的应用范围大大降低，使用效率大大降低，如：功率匹配器、吸收式水负载、辐射式水负载等，都改变了传输线或波导管的内部结构，不仅加大了制造成本，而且限制了它在微波工程应用上的广泛性。用膜片或销钉来调配负载时也有很多不便，一方面是负载本身的特性阻抗并不一定是已知，进而匹配时只有用不同尺寸大小的膜片或销钉反复测试才能达到匹配。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种变容二极管加载的电控可调波导口负载阻抗匹配器。

本实用新型为五层结构，从上至下依次为正面金属结构层、第一介质层、全金属反射短路层、第二介质层、背面馈电线路层；

所述正面金属结构层设有上方形金属环组和下方形金属环组，各上方形金属环和各下方形金属环的左右对边中心处均设有开口，开口的两端之间连接变容二极管，相邻上方形金属环的顶端之间和底端之间、相邻下方形金属环的顶端之间和底端之间均设有隔直电阻；

在上方形金属环组的最左边上方形金属环的左上角处和下方形金属环组的最左边下方形金属环的左上角处分别设有上左馈电引线孔，在上方形金属环组的最右边上方形金属环的右下角处和下方形金属环组的最右边下方形金属环的右下角处分别设有上右馈电引线孔；

在背面馈电线路层上设有下左馈电引线孔和稳压电源正极馈电线，下左馈电引线孔与上左馈电引线孔对接，下左馈电引线孔与稳压电源正极馈电线的一端连接，稳压电源正极馈电线的另一端接稳压电源正极；

在背面馈电线路层上设有下右馈电引线孔和稳压电源负极馈电线，下右馈电引线孔与上右馈电引线孔对接，下右馈电引线孔与稳压电源负极馈电线的一端连接，稳压电源负极馈电线的另一端接稳压电源负极；

稳压电源正极馈电线的中部断开并用左隔绝电阻连接，稳压电源负极馈电线的中部断开并用右隔绝电阻连接。

所述介质层可采用FR4介质层，所述变容二极管可采用SMV1231-079变容二极管。

本实用新型基于WR187型波导模型，本实用新型确定了在波导单模传输频段下匹配器正面结构的尺寸；通过加载变容二极管来调节匹配频段，拓宽了匹配器的应用微波频段范围；在不影响正面吸收品质的情况下，将馈电引线通过打孔的形式引至背面，孔径比较小，对匹配器正面的吸收品质影响可以忽略；背面馈电引线通过大电阻与连接稳压电源的馈电线相连，进而达到消除外部信号对正面微波电磁响应的影响。

本实用新型的工作原理是：波导发射出的电磁波到达此新型变容管加载可调波导口匹配器，特定频段的电磁波会被吸收，其余电磁波会被反射，通过调节馈电电压，可以改变匹配器的谐振频率及品质因数，继而提高此种新型波导匹配器的应用范围。

本实用新型的优点是：拆卸方便，可以通过法兰连接到波导口，也可以通过夹具连接到波导口，所以可以方便地安装以及拆卸；通过对加载的变容二极管进行偏压调节，可以方便地改变匹配频段；采用背面引线馈电，并用10KΩ大电阻隔绝外界干扰，使正面变容二极管加载的偏置电压更加理想。本实用新型可以用作特殊情况下应用的功率匹配负载、调配器、短路活塞以及衰减器等。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的正面金属结构层结构示意图。

图3为本实用新型实施例的背面馈电线路层结构示意图。

图4为本实用新型的负载衰减模拟结果图。

图5为本实用新型的负载衰减实验结果图。

具体实施方式