专利名称：一种用于被动型铷原子频标的微波腔的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种微波腔，特别是一种用于被动型铷原子频标的微波腔。
背景技术：
铷原子频标具有体积小、重量轻和成本低的优点，被广泛的应用与卫星导航、物理测量、航空及通信等领域。铷原子频标分为物理部分和电路部分，物理部分为整机的核心器件，其性能决定着铷原子频标的频率稳定度。微波腔作为物理部分的重要部件，提供了微波辐射场与铷原子精细能级跃迁的场所，使铷原子产生高能级至低能级的跃迁。目前铷原子频标使用的运行模式为TEtlll模或TE111模的圆柱形微波腔、开槽型的磁控管及楔形支柱磁控管微波腔。普通圆柱形TEtlll模微波腔Q值较大，轴向磁场分布较为均勻，但体积较大。TE111模微波腔体积较小，但Q值也比较小，轴向的磁场分布不如TEtlll模微波腔均勻。开槽型磁控管腔具有较小的体积和Q值但力学稳定性不如楔形支柱磁控管微波腔好，但后者的Q值要低于前者。矩形微波腔虽然也能用于铷原子频标，但由于其矩形的截面对C场及磁屏蔽系统的性能提出了较高的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种被动型铷原子频标用微波腔，解决TEtlll模微波腔体积过大的问题、TE111模微波腔Q值小和磁场分布不均勻的问题。一种铷原子频标用微波腔，包括腔盖A、腔盖B、调节活塞，还包括腔体C。其中， 腔体C包括弧形叶片、支柱、腔壁、耦合环安装孔。腔体C为上下贯通的镂空圆柱形，腔盖A、腔盖B分别和腔体C螺钉固定。弧形叶片、支柱和腔壁为一体加工成形，支柱两边为凹陷半圆形，四个支柱均勻分布在腔体C上， 支柱置于腔壁中间，支柱置于弧形叶片中心。腔盖A中心有螺纹孔，腔盖A与调节活塞螺纹固定。在调节活塞上开有通孔，在腔盖B上开有通孔。腔体C的外半径为腔体C高度的 20% 60%，腔壁的厚度为腔体C外半径的10% 40%。弧形叶片的高度为腔体C高度的 30% 90%，弧形叶片的外半径为腔体C外半径的20% 80%，弧形叶片厚度为弧形叶片外半径的m 20%。支柱对腔体C中心的张角为8° 70°，弧形叶片对圆心的张角为30° 89。， 支柱的高度为腔体C高度的10% 80%，支柱的高度小于弧形叶片的高度。腔盖A、腔盖B、 腔体C和调节活塞的外表面均镀银或镀金。使用时，通过对腔盖A上的调节活塞进行旋转可以对微波腔的频率进行初步调节，精细调节通过腔体C上缠绕的加热丝或加热片利用微波腔的温度系数进行调节，铷灯通过调节活塞的通孔对被动铷泡进行泵浦，透射光通过腔盖B的通孔被光探测器采集。微波信号通过耦合环或耦合探针馈入微波腔，腔内辐射场呈驻波形式振荡，形成具有适合铷原子频标频率和模式分布的电磁场，该微波电磁场激励铷原子频标中的高能级原子向低能级跃迁，使光探测器探测到的光信号强度减弱，呈现凹陷的曲线。通过光电探测器将光信号转换为电信号，电路部分将晶体振荡器锁定在该电信号的频率，形成稳定的输出。[0008]一种用于被动型铷原子频标的微波腔具有体积小、Q值高、轴向磁场分布均勻、力学稳定性强的优点。由于微波腔外部为圆形，其内部磁场的均勻性得到了提高，并易于和磁屏蔽层配合，提高整机的磁屏蔽系数。而凹形支柱则使微波腔的Q值得到了较大的提升。装备该微波腔的铷原子频标整机性能能够得到较大提高。其能性能比楔形支柱的磁控管微波腔要好，比开槽型磁控管微波腔的力学稳定性要高。
图1 一种用于被动型铷原子频标的微波腔轴向剖面示意图；图2 —种用于被动型铷原子频标的微波腔腔体C的横截面示意图。1.腔壁 2.腔盖A 3.腔盖B 4.调节活塞 5.支柱 6.弧形叶片7.耦合环安装孔 8.腔体C。
具体实施方式
一种铷原子频标用微波腔，包括腔盖A2、腔盖B3、调节活塞4，还包括腔体C8。 其中，腔体C8包括弧形叶片6、支柱5、腔壁1、耦合环安装孔7。腔体C8为上下贯通的镂空圆柱形，腔盖A2、腔盖B3分别和腔体C8螺钉固定。弧形叶片6、支柱5和腔壁1为一体加工成形，支柱5两边为凹陷半圆形，四个支柱5均勻分布在腔体C8上，支柱5置于腔壁1中间，支柱5置于弧形叶片6中心。腔盖A2中心有螺纹孔，腔盖A2与调节活塞4螺纹固定。在调节活塞4上开有通孔，在腔盖B3上开有通孔。腔体C8高度为30mm，腔体C8的外半径为19mm，腔壁1的厚度为2mm。弧形叶片6的高度为 25mm,弧形叶片6的外半径为15mm，弧形叶片6厚度为1mm。支柱5对腔体C8中心的张角为18°，弧形叶片6对圆心的张角为66. 5°，支柱5的高度为15mm。腔盖A2、腔盖B3、腔体C8 和调节活塞4的外表面均镀银或镀金。使用时，通过对腔盖A2上的调节活塞4进行旋转可以对微波腔的频率进行初步调节，精细调节通过腔体C8上缠绕的加热丝或加热片利用微波腔的温度系数进行调节，铷灯通过调节活塞4的通孔对被动铷泡进行泵浦，透射光通过腔盖B3的通孔被光探测器采集。 微波信号通过耦合环或耦合探针馈入微波腔，腔内辐射场呈驻波形式振荡，形成具有适合铷原子频标频率和模式分布的电磁场，该微波电磁场激励铷原子频标中的高能级原子向低能级跃迁，使光探测器探测到的光信号强度减弱，呈现凹陷的曲线。通过光电探测器将光信号转换为电信号，电路部分将晶体振荡器锁定在该电信号的频率，形成稳定的输出。
权利要求1. 一种用于被动型铷原子频标的微波腔，包括腔盖AO)、腔盖BC3)、调节活塞，其特征在于还包括腔体C ( ；其中，腔体C ( 包括弧形叶片(6)、支柱(5)、腔壁(1)、耦合环安装孔(7)；腔体C(8)为上下贯通的镂空圆柱形，腔盖AO)、腔盖B(3)分别和腔体C(8)螺钉固定； 弧形叶片(6)、支柱( 和腔壁(1)为一体加工成形，支柱( 两边为凹陷半圆形，四个支柱(5)均勻分布在腔体C(8)上，支柱(5)置于腔壁(1)中间，支柱(5)置于弧形叶片(6) 中心；腔盖AO)中心有螺纹孔，腔盖AO)与调节活塞(4)螺纹固定；在调节活塞(4)上开有通孔，在腔盖BC3)上开有通孔；腔体C(8)的外半径为腔体C(8)高度的20% 60%，腔壁(1)的厚度为腔体C(8)外半径的10% 40%;弧形叶片(6)的高度为腔体C(8)高度的 30% 90%，弧形叶片(6)的外半径为腔体C (8)外半径的20% 80%，弧形叶片(6)厚度为弧形叶片(6)外半径的2% 20% ；支柱(5)对腔体C(8)中心的张角为8° 70°，弧形叶片(6)对圆心的张角为30° 89°，支柱(5)的高度为腔体C(8)高度的10% 80%， 支柱(5)的高度小于弧形叶片(6)的高度；腔盖AO)、腔盖B(3)、腔体C(8)和调节活塞的外表面均镀银或镀金；使用时，通过对腔盖AO)上的调节活塞(4)进行旋转可以对微波腔的频率进行初步调节，精细调节通过腔体C (8)上缠绕的加热丝或加热片利用微波腔的温度系数进行调节，铷灯通过调节活塞(4)的通孔对被动铷泡进行泵浦，透射光通过腔盖B ( 的通孔被光探测器采集；微波信号通过耦合环或耦合探针馈入微波腔，腔内辐射场呈驻波形式振荡，形成具有适合铷原子频标频率和模式分布的电磁场，该微波电磁场激励铷原子频标中的高能级原子向低能级跃迁，使光探测器探测到的光信号强度减弱，呈现凹陷的曲线；通过光电探测器将光信号转换为电信号，电路部分将晶体振荡器锁定在该电信号的频率，形成稳定的输出。
专利摘要本实用新型公开了一种用于被动型铷原子频标的微波腔，包括腔盖A(2)、腔盖B(3)、调节活塞(4)，还包括腔体C(8)；其中，腔体C(8)包括弧形叶片(6)、支柱(5)、腔壁(1)、耦合环安装孔(7)。腔体C(8)为上下贯通的镂空圆柱形，支柱(5)和腔壁(1)为一体加工成形，支柱(5)两边为凹陷半圆形。由于微波腔外部为圆形，其内部磁场的均匀性得到了提高，并易于和磁屏蔽层配合，提高整机的磁屏蔽系数。而凹形支柱(5)则使微波腔的Q值得到了较大的提升。
文档编号H03L7/26GK202261239SQ20112034056
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者操春燕, 杨晨, 王亮, 陈海波, 高连山 申请人:中国航天科工集团第二研究院二〇三所