專利名稱：移相器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種同軸移相器。
背景技術：
傳統(tǒng)的移相器
通常以所謂的可調U形同軸線(trombone)的形式實現(xiàn)同軸接管 (piping)技術中的移相器。不同直徑的管道彼此偏移，這意味著通過改 變線路系統(tǒng)的M長度而直接實現(xiàn)電學長度的改變。在傳統(tǒng)的可調U形同 軸線中，可彼此偏移的多個單獨的管道的直徑比率(外導體的0與內導體 的0的比率)的大小相同，這意味著在所有的部分中特征阻抗具有相同的 量值(根據Weisfloch，這是所謂的^M嘗)。由此，在機械長度的改變以及 由此引起的電學長度的改變中，不發(fā)生失配。
移相器的簡化實施方式
在這里t艮的移相器的一種實施方式(所謂的箱式可調U形同軸線) 的情況中，在被用作外導體的外殼中，僅僅U形內導體移動.以這樣的方 式選擇內導體的尺寸，使得利用外導體的壁獲得了所希望的特征阻抗。雖 然在這種實施方式中經過移相器中心(hub)的輕微的失配不可避免，對 于特定的應用而言，該輕微的失配是容許的。
發(fā)明目標
在ITER聚變實驗中，計劃經由同軸接管系統(tǒng)傳遞2MW量級的連續(xù) 功率，用于在40-55MHz的頻率范圍內進行ICRH加熱。因此，有必要利 用例如水來冷卻所有組件的內導體和外導體。對于匹配網絡，需要水冷移
4相器。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是一種基于上述"移相器的簡化實施方式"、利用對內
導體和外導體的集成水冷的移相器。為了改變相位，僅僅需要改變u形內
導體的位置。將3J4短截線(stub)用于水供給.U形內導體部分地設置為 特殊適配的波導結構，這意味著通過計算確定的U形內導體的橫截面要使 得移相器的VSWR盡可能小。U形內導體的兩個臂以收縮狀態(tài)容納在X/4 短截線的內導體內(即，在移相器的最小電學長度處)。在短截線的 內導體中集成了螺旋式纏繞的管路，利用該管路向可移動的內導,供冷卻水。
與現(xiàn)有技術狀態(tài)相比，本發(fā)明具有如下相關優(yōu)點
由于機械組件的高度集成，與根據上述"傳統(tǒng)的移相器"的實施方 式相比，結構形狀變得非常緊湊，并且，同時使電特性最優(yōu)化。
可以使支承絕緣子的數(shù)目最少。這提升了電學強度。
能夠實現(xiàn)冷卻介質的非常簡單的供給和排放。
由于利用V4短截線，顯著簡化了冷卻系統(tǒng)的可達性(accessibility)， 并因此顯著簡化了對冷卻系統(tǒng)的維護。
不通過RF場來引導冷卻介質.
由于在各個外導體之間沒有必要#^艮據上述"傳統(tǒng)的移相器"的實 施方式那樣設置滑動接觸，RF密封性優(yōu)良。其相當于通過凸緣連接的剛性 同軸線的RF密封性。
除了用于U形內導體的推桿的引入部(lead-through)的動態(tài)密封 之外，僅僅需要進行靜態(tài)密封。
可以將輸入凸緣和輸出凸緣設置為可以繞著3J4短截線的縱軸旋轉。 這確保了調整到安裝位置，從而可縮小所需要的空間。
通過一個在另一個后面地切換兩個移相器，對于預定的移相區(qū)域，可 以減小機械施工深度。在這種設置中，在給定的相變下，滑動接觸的接觸
5路徑和滑動速度減半。當在RF負載下操作時，該設置是有利的。并且， 該接觸的磨損和龜裂將減少。


唯一的附圖示出了具有集成的X/4短截線的移相器的主要i殳置。X/4短 截線的內導體的冷卻和外導體的冷卻并不重要，因此沒有在圖中示出。還 省略了對驅動部分的圖示。
具體實施例方式
以截面圖示意性示出的相移器設計用于在1MW和更寬的范圍內傳遞 非常高的高頻功率。所勤目移器以開頭在"移相器的簡化實施方式"部分 所闡述的外殼以及在用于改變所供給的高頻功率的外殼中在殼體的內室中 可移動設置的內導體的原理為依據，所述外殼形成同軸布置的外導體并具 有不可改變的尺寸，如此選擇所述內導體的尺寸，使得利用外導體的壁基 本上獲得了給定的特征阻抗，所述特征阻抗的值僅少量地依賴于相對于外 導體或外殼的內壁的內導體的位置。所述內導體鑒于高傳遞的高頻功率空 心地設計并且被冷卻介質流過。
具體地，同軸相移器包括形成外導體的外殼1，其中設置基本上U形 的內導體2。為了改變在輸入側的內導體連接件3a和輸出側的內導體連接 件3b之間的電(氣)長度，U形的內導體2可借助于穿過外殼1的上壁的 ^4iE性示出的桿來移動。桿的移動方向進而內導體2的移動方向通過雙箭 頭表示.
為了實現(xiàn)內導體2的可移動性，內導體2的兩個縱向臂2a、 2b的其中 每一個以收縮狀態(tài)容納在X;4短截線5a、 5b的內導體6a、 6b內。短截線 具有與外殼l接觸的且通過短路板8a、 8b閉合的外導體7a、 7b 。為了冷 卻，內導體2包括其兩個縱向臂2a、 2b是空的，這就是說被設計成管。冷 卻介質通過冷卻介質管路9a穿過同一側的短路板8a并且在X/4短截線5a 的管型內導體6a中通過在盤繞的管路9a輸送至U形內導體2的端部，并且以類似的方式通過盤繞的管路9b從內導體2的另一端部排出.因此冷卻 介質管路9a、 9b在縱向方向上是彈性的并且由此實現(xiàn)了 U形內導體2的 移動，所迷內導體僅通過與內導體連接件3a、 3b的接觸而被引導，還不具 有固定的支承。
外殼1具有與內導體連接件3a、 3b相符的外部的連接法蘭盤4a、 4b， 所述連接法蘭盤確定用于連接于同軸線路，通過所述同軸線路將高頻功率 輸送至(3a、 4a)或者從(3b、 4b)輸出.外部連接法蘭盤4a、 4b中的 至少一個設置在相關的V4短截線5a、 5b的外導體7a、 7b上，并且至少 相關的3J4短截線5a、 5b圍繞其中軸可旋轉地與外殼l連接。這實現(xiàn)了較 好地匹配于各個局部裝配情況。
外殼1可以額外地具有外部冷卻裝置，即例如在外側具有冷卻肋。這 一點為本領域技術人員已知，在此不再示出。
權利要求
1.一種同軸移相器，包括外殼(1)，所述外殼(1)形成外導體，在所述外殼(1)中，以能夠相對于外側偏移的方式設置基本上U形內導體(2)，以改變其在形成接觸的輸入側內導體連接塊(3a)與形成接觸的輸出側內導體連接塊(3b)之間的電學長度，并且，所述內導體連接塊(3a，3b)被同軸地設置在與所述外殼(1)接觸的外連接凸緣(4a，4b)中，其特征在于，所述U形內導體(2)由這樣的管構成，所述管在其每個端部處包括冷卻介質連接，用于引入冷卻介質。
2. 根據權利要求l的移相器，其特征在于，所述U形內導體(2)的 兩個縱向的臂(2a， 2b)中的每一個插入？J4短電路線(5a， 5b)的內導 體(6a， 6b)中，所述V4短電路線(5a, 5b)被相對于其長度調整至所 述移相器的中心頻率，并且所述X/4短電路線(5a， 5b)的外導體(7a， 7b)與所述外殼(1)形成接觸。
3. 根據權利要求2的移相器，其特征在于，每一個所述X/4短電路線 (5a， 5b)的端部為短電路板(8a， 8b)，所述短電路板(8a， 8b)包括用于冷卻介質線(9a， 9b)的引入部。
4. 根據權利要求3的移相器，其特征在于，所述冷卻介質線(9a， 9b) 的設置在每個所述短電路線(5a， 5b)的所述內導體(6a， 6b)內的 部分以在縱向上為彈性的方式橋接所述U形內導體(2)的調整路徑，并 且被特別地纏繞。
5. 根據權利要求1至4中任何一項的移相器，其特征在于，所迷U 形內導體(2)僅通過與所述內導體連接塊(3a, 3b)的接觸以無支承的方 式凈皮引導。
6. 根據權利要求1至5中任何一項的移相器，其特征在于，所迷外連 接凸緣與其各自的內導體連接塊(3a， 3b) —起以旋轉的方式與所迷外殼(1)連接。
7. 根據權利要求1至6中任何一項的移相器，其特征在于，所述外連接凸緣(4a， 4b)中的至少一個設置在兩側對稱的XAJ短電路線"a， 5b)的所述外導體(7a, 7b)上，并且至少該X/4短電路線(5a， 5b )與所述外殼(1)連接，從而能夠以其中心軸為軸旋轉。
8.根據權利要求1至7中任何一項的移相器，其特征在于，至少所述外殼(1)具有外部冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于非常高的RF功率的同軸移相器，其包括可選地被冷卻的外殼(1)，所述外殼(1)形成外導體，在所述外殼(1)中，設置由管制成的基本上U形內導體(2)，所述U形內導體(2)在其每一側包括用于引入冷卻介質的冷卻介質連接。所述U形內導體(2)為從外側可移動的，以改變其在形成接觸的輸入側內導體連接塊(3a)與形成接觸的輸出側內導體連接塊(3b)之間的電學長度。所述內導體連接塊(3a，3b)被同軸地設置在與所述外殼(1)形成接觸的外連接凸緣(4a，4b)中。
文檔編號H01P1/18GK101640299SQ20091016146
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2008年8月1日
發(fā)明者C·霍維施, F·X·皮特施 申請人:斯賓納有限公司