集成同轴式微波检波器

所属技术领域：

本实用新型涉及的是微波技术领域里的微波晶体检波器，确切地说是一种集 成同轴式微波检波器。

背景技术：

微波检波器是一种最简单、最灵敏的微波功率检测器件，常被用作微波系统 中的微波功率信号检测。通用的微波检波器是将晶体二极管装入一段微波传输线 内，再辅以阻抗匹配网络和低通滤波器组成，但上述微波检波器在实际检测中， 还必须和隔直器、微波衰减器、低频放大器等器件串联起来组成一个测量系统， 才能完成微波功率测量工作。这样组成的测量系统，由于机械连接环节多，从而 造成器件之间的电接触可靠性下降，而且在强电磁环境下，微波系统的信号参数 检测很容易受到干扰，在大功率微波系统中，还会出现地电位突变产生的强地线 冲击电压干扰，甚至烧毁检波晶体的可能。

实用新型内容

为了克服现有的微波检波器组成的测量系统的可靠性差、容易被干扰和损坏 的缺陷，本实用新型提供了一种结构简单，可以能在复杂电磁环境下工作的集成 同轴式微波检波器，而且工作稳定可靠。

本实用新型所采用的技术方案是：一种集成同轴式微波检波器，其特征在于： 所述集成同轴式微波检波器的输入同轴端口的内外导体上分别串接有一只能耐 3000V-6000V直流电压的微波电容器，构成隔直高通滤波电路；所述 高通滤波电路后面串接由五只微波电阻器构成的∏型功率衰减网络，将输入的待 检测微波信号的功率衰减至适合检波晶体正常工作的区间内；所述衰减网络后面 连接检波晶体及其阻抗匹配网络，检波晶体输出的微弱信号再送到低频放大器的 输入端口，由低频放大器将该信号放大到能直接被计算机或其他采集、控制器件 要求的电平范围内；上述所有的电路被集中放置在一只金属屏蔽盒内，低频放大 器地输出信号由安装在屏蔽盒壳体一端的Q9接头输出，待测的微波信号经由安 装在屏蔽盒壳体另一端上的L16射频接头输入。

电磁干扰包括空间电磁干扰和地线干扰，其中地线干扰的排除尤为复杂，经 频谱测量分析，其能量主要集中在100MHz以下，因此可在测量通道前端加入 截止频率约100MHz，耐压3000V-6000V的高通滤波器，可以有效 抑制地线干扰从微波主传输线向测量通道的耦合，阻止地电位、静电电位以及其 他低频干扰对检波晶体的损害。

本专利技术的有益效果是：本实用新型不仅具备常规微波检波器的一切性 能，还可以单独组成微波功率测量系统，不再需要配备隔直器、微波衰减器、低 频放大器等器件，安装使用比较方便。另外所述集成同轴式微波检波器所有部件 都封装于屏蔽盒内，具有良好的机械稳定性和很好的抗空间干扰性能，可以在复 杂电磁环境下长时间稳定工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：

图1为采用普通微波检波器的微波功率测量系统的结构示意图，

图2为采用集成式微波检波器的微波功率测量系统的结构示意图，

图3为集成式微波检波器的结构示意图，

图4为集成式微波检波器电路原理图。

具体实施方式

从图1中可以看出，由普通微波检波器组成的微波功率测量系统需要隔直 器、微波衰减器、微波检波器和低频放大器四个分立的器件相互串接组成测量分 支，器件之间是用L16同轴接头连接的，L16接头对接经多次插拔后，内导体 之间的接触就有可能会松动，从而影响电连接的可靠性。

图2为采用集成式微波检波器组成的微波功率测量系统，测量分支只有集成 式微波检波器一个器件，既避免了上述的连接问题，又使测量系统变得很简洁。

图3为本实用新型的结构示意图，同轴输入接头L16被用螺钉固定在屏蔽 盒1壳体的一端，作为待测微波信号的输入端口，其后串联着隔直高通滤波电路、 微波功率衰减电路、微波晶体检波电路和低频信号放大电路，低频信号放大电路 输出的是经放大后的检波信号，它通过安装在屏蔽盒1壳体另一端上的09接头 输出。低频放大器A所需的直流电源由外接电源3经由固定在屏蔽盒1壳体上的 接头馈入，而其放大倍数则由精密多圈电位器调节，该电位器的调节旋钮2也被 固定在屏蔽盒1壳体上，以方便操作。

图4为集成式微波检波器的电路原理图，其中，C1、C2高频电容构成隔直 高通滤波器，R1、R2、R3、R4、R5组成衰减器，R6为频带补偿电阻，D1为抗 烧毁检波二极管，R0为平方律校正电阻，同时R0采用的是热敏电阻，可补偿 温度特性。

实际使用中曾经有50余只所述微波检波器在极其复杂的电磁环境下(受控 热核聚变装置周围)使用，微波系统的传输功率约1MW，工作两年后，基本没 有出现器件损毁现象，检测到的信号稳定可靠。

为了进一步提高该检波器的电气可靠性和抗干扰性能，还可以一方面使用隔 直高通滤波和金属屏蔽等方法，另一方面合理地优化电路参数，提高信噪比。