本发明涉及一种锁频电磁波源。具体地说，是涉及一种利用一只功率较小、频谱质量较好的电磁波源锁定另一只功率更大、频谱质量较差的电磁波源，获得高性价比高功率电磁波源的技术。
背景技术：
在各种电磁波系统中，电磁波源是整个系统的心脏，为整个系统提供电磁波能量。在各种电磁波源中，电真空振荡器技术相对简单，而且输出功率比较高，单位功率的价格比较低，但频谱质量较差。采用一只低功率、高频谱质量的种子源锁定电真空振荡器的频谱，可以获得性价比高的高频谱质量的电磁波源。但是，已有的电磁波源锁频技术中，电真空振荡器的输出信号会影响种子源正常工作，甚至烧毁种子源。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种性价比高的锁频电磁波源。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锁频电磁波源，包括一只电磁波源a，一只三端口环形器a和一只电磁波源b。所述环形器a具有端口aa、端口ab和端口ac。电磁波流动方向从端口aa到端口ab，从端口ab到端口ac，从端口ac到端口aa。所述电磁波源b与环形器a的端口aa连通。所述电磁波源a与环形器a的端口ab连通。所述环形器a的端口ac为所述锁频电磁波源的输出端。通过所述电磁波源的输出端可以向电磁波系统输送电磁波能量。
这里的电磁波，包括但不限于射频波和微波，也可以包括毫米波和太赫兹波。
为了防止所述电磁波源a产生的电磁波因为该锁频电磁波源的输出端的失配反射从电磁波源b的输出端灌入所述电磁波源b，影响所述电磁波源b的正常工作甚至烧毁所述电磁波源b，在所述电磁波源b与环形器a的端口aa之间还设置有一只带通滤波器。
在实际工作中，先将所述电磁波源b的频谱中心频率调整到所述电磁波源a自由工作时频谱的中心频率附近，然后再调整所述带通滤波器的通带的中心频率，使之与所述电磁波源b的频谱的中心频率重合。
较佳的设计，所述带通滤波器为一只波导销钉调配器。利用所述波导销钉调配器可以实现性价比高的可调带通滤波器。所述波导销钉调配器具有3根销钉，也可以具有多于三根销钉，比如4根、5根、6根，等等。
为了实现高品质频谱的连续脉冲电磁波输出，所述电磁波源a的输出为连续脉冲电磁波，所述电磁波源b的输出为连续波电磁波。
较佳的设计，所述电磁波源a为磁控管，所述电磁波源b为固态源。
为了进一步防止所述电磁波源a产生的电磁波因为该锁频电磁波源的输出端的失配反射从电磁波源b的输出端灌入所述电磁波源b，影响所述电磁波源b的正常工作甚至烧毁所述电磁波源b，还包括一只三端口环形器b和一只匹配负载。所述环形器b具有端口ba、端口bb和端口bc。电磁波流动方向从端口ba到端口bb，从端口bb到端口bc，从端口bc到端口ba。所述环形器b的端口bb与所述环形器a的端口ac连通。所述环形器b的端口ba与所述匹配负载连通。这时，所述环形器b的端口bc为所述锁频电磁波源的输出端。
为了有效隔离所述电磁波源a与所述电磁波源b，所述电磁波源b的频谱的中心频率与电磁波源a的中心频率之间的相对差别小于千分之四。所述带通滤波器的10db带宽小于所述电磁波源a的10db频谱带宽的1/6。
为了让所述电磁波源b产生的电磁波能顺利地注入到所述电磁波源a中，所述带通滤波器的通带的中心频率与电磁波源b的中心频率之间的相对差别小于万分之一。所述带通滤波器的3db带宽是所述电磁波源b的3db频谱带宽的1～3倍。进一步地，所述带通滤波器的3db带宽是所述电磁波源b的3db频谱带宽的3～10倍。
较佳的设计，所述电磁波源b的频谱的中心频率与电磁波源a的中心频率相同。所述带通滤波器的10db带宽小于所述电磁波源a的10db频谱带宽的1/10。本发明具有的有益效果：
本发明公布了一种锁频电磁波源的设计方案。我们在电磁波种子源与电磁波振荡器之间添加一只窄带带通滤波器，让电磁波种子源的频谱宽度远远窄于电磁波振荡器的频谱宽度，而所述带通滤波器的通带带宽介于电磁波种子源的频谱宽度和电磁波振荡器的频谱宽度之间。这样，我们可以让电磁波种子源的输出电磁波能量几乎全部输入到电磁波振荡器中，但从电磁波振荡器输出的电磁波能量只有很少部分能够输入到电磁波种子源中。本发明的锁频电磁波源可以通过一只小信号的电磁波种子源锁频一只高功率的电磁波振荡器，获得高性价比的高功率高品质频谱的电磁波源。本发明的锁频电磁波源具有体积小、功率大、制造成本低等特点，可以广泛用于高功率的射频微波加速器和射频微波能加热等领域。采用连续脉冲的电磁波振荡器和连续波固态电磁波源，还可以获得高性价比的高功率高品质频谱的连续脉冲电磁波源。这种连续脉冲电磁波源在许多领域，特别是在食品的非热效应射频微波杀菌领域得到广泛应用。
附图说明
图1为本发明和实施实例1的示意图
图2为实施实例2的示意图
附图中标号对应名称：1-电磁波源a，2-环形器a，21-端口aa，22-端口ab，23-端口ac，3-带通滤波器，4-电磁波源b，5-环形器b，51-端口ba，52-端口bb，53-端口bc，6-匹配负载。
本说明书中部分名词规定如下：
所述带通滤波器的-3db通带带宽，指所述带通滤波器的通带内插入损耗为3db处的带宽。所述电磁波源a的-3db频谱带宽，指所述电磁波源a的比其频谱峰值低3db处的频谱宽度。所述带通滤波器的-10db通带带宽，指所述带通滤波器的通带内插入损耗为10db处的带宽。所述电磁波源a的-10db频谱带宽，指所述电磁波源a的比其频谱峰值低10db处的频谱宽度。连续脉冲电磁波，指该电磁波为重复的电磁波脉冲。
具体实施方式
实施例1
如图1所示。
一种锁频电磁波源，其特征在于，包括一只电磁波源a1，一只三端口环形器a2和一只电磁波源b4。所述环形器a2具有端口aa21、端口ab22和端口ac23，电磁波流动方向从端口aa21到端口ab22，从端口ab22到端口ac23，从端口ac23到端口aa21。所述电磁波源b4与环形器a2的端口aa21连通。所述电磁波源a1与环形器a2的端口ab22连通。所述环形器a2的端口ac23为所述锁频电磁波源的输出端。
在所述电磁波源b4与环形器a2的端口aa21之间还设置有一只带通滤波器3。所述带通滤波器3为一只三销钉波导销钉调配器。
所述电磁波源a1的输出为连续脉冲电磁波，所述电磁波源b4的输出为连续波电磁波。
所述电磁波源a1为磁控管，所述电磁波源b4为固态源。
所述电磁波源b4的频谱的中心频率与电磁波源a1的频谱的中心频率之间的相对差别小于千分之四。所述带通滤波器3的-10db通带带宽小于所述电磁波源a1的-10db频谱带宽的1/6。
所述带通滤波器3的通带的中心频率与电磁波源b4的中心频率之间的相对差别小于万分之一。所述带通滤波器3的-3db通带带宽是所述电磁波源b4的-3db频谱带宽的3倍。
实施例2
如图2所示。
与实施实例1相比，不同之处仅在于，还包括一只三端口环形器b5和一只匹配负载6。所述环形器b5具有端口ba51、端口bb52和端口bc53，电磁波流动方向从端口ba51到端口bb52，从端口bb52到端口bc53，从端口bc53到端口ba51。所述环形器b5的端口bb52与所述环形器a2的端口ac23连通。所述环形器b5的端口ba51与所述匹配负载6连通。所述环形器b5的端口bc53为所述锁频电磁波源的输出端。
这种设计，一定程度地增加了所述锁频电磁波源的成本，但其输出端的失配对该锁频电磁波源的工作的稳定性的影响更小。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
1.一种锁频电磁波源，其特征在于，包括一只电磁波源a(1)，一只三端口环形器a(2)和一只电磁波源b(4)；所述环形器a(2)具有端口aa(21)、端口ab(22)和端口ac(23)；电磁波流动方向从端口aa(21)到端口ab(22)，从端口ab(22)到端口ac(23)，从端口ac(23)到端口aa(21)；所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)连通；所述电磁波源a(1)与环形器a(2)的端口ab(22)连通；所述环形器a(2)的端口ac(23)为所述锁频电磁波源的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，在所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)之间还设置有一只带通滤波器(3)。
3.根据权利要求2所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，所述带通滤波器(3)为一只波导销钉调配器。
4.根据权利要求1所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，所述电磁波源a(1)的输出为连续脉冲电磁波，所述电磁波源b(4)的输出为连续波电磁波。
5.根据权利要求1所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，所述电磁波源a(1)为磁控管，所述电磁波源b(4)为固态源。
6.根据权利要求1所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，在所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)之间设置有一只带通滤波器(3)；所述带通滤波器(3)为一只波导销钉调配器；所述电磁波源a(1)为磁控管，所述电磁波源b(4)为固态源。
7.根据权利要求1所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，还包括一只三端口环形器b(5)和一只匹配负载(6)；所述环形器b(5)具有端口ba(51)、端口bb(52)和端口bc(53)；电磁波流动方向从端口ba(51)到端口bb(52)，从端口bb(52)到端口bc(53)，从端口bc(53)到端口ba(51)；所述环形器b(5)的端口bb(52)与所述环形器a(2)的端口ac(23)连通；所述环形器b(5)的端口ba(51)与所述匹配负载(6)连通；所述环形器b(5)的端口bc(53)为所述锁频电磁波源的输出端；在所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)之间设置有一只带通滤波器(3)。
8.根据权利要求2至7所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，在所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)之间设置有一只带通滤波器(3)；所述电磁波源b(4)的频谱的中心频率与电磁波源a(1)的频谱的中心频率之间的相对差别小于千分之四；所述带通滤波器(3)的-10db通带带宽小于所述电磁波源a(1)的-10db频谱带宽的1/6。
9.根据权利要求8所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，在所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)之间设置有一只带通滤波器(3)；所述带通滤波器(3)的通带的中心频率与电磁波源b(4)的中心频率之间的相对差别小于万分之一；所述带通滤波器(3)的-3db通带带宽是所述电磁波源b(4)的-3db频谱带宽的1～3倍。
10.根据权利要求8所述的一种锁频电磁波源，其特征在于，在所述电磁波源b(4)与环形器a(2)的端口aa(21)之间设置有一只带通滤波器(3)；所述带通滤波器(3)的通带的中心频率与电磁波源b(4)的中心频率之间的相对差别小于万分之一；所述带通滤波器(3)的-3db通带带宽是所述电磁波源b(4)的-3db频谱带宽的3～10倍。
技术总结