微波耦合套对正装置设计

1、削力土印 宁凝工学院毕业设计（论文）题 目微波耦合套对正装置设计姓名戚亚克学号3110611105分院机电与能源工程学院专业班级 机械设计制造及自动化113班指导教师 张 炜完成时间 2015 年05月15 日浙江大学宁波理工学院毕业设计（论汨摘要在微波系统中，耦合器是将一路的微波功率按照一定的比例分成几路的一种元 件。主要包括：定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。本文设计的微波耦合器对正装置机构主要结构包括：X-Y向对中组件，z向对中组件，涡轮微调组件，X-Y向基座，X向导轨，Z向铜套基座，底座，X向滑动 块。将耦合套的左右两部分分别放置在 10#腔内，并进行固定。移动滑板使耦合套 左右两端接触，通过两端的粗调处对耦合器进行粗略的对正调整。根据观察测微仪 上显示的数据可以得出耦合器的对正情况。再通过微调装置对耦合套的进一步对正 进行调节，使其达到对正要求。本文重点介绍了该耦合器对正装置的工作原理以及 机构的各组成部分及其作用。关键词：耦合器；微波耦合器对正装置；机构I浙江大学宁波理工学院毕业设计（论汨AbstractIn microwave systems, coupler

2、is all the way of microwave power, in accordance with certain proportion into several road of an element. Mainly includes: directional coupler and power divider and various branches of microwave devices.In this paper, the design of microwave coupler are device of main structures include: component of the X - Y, z component to, worm gear fine-tuning components, x-y pedestal, X to the guide rail, z to the copper base, base, X to the sliding block. Place the coupler of both the left and right sides

3、 respectively in 10 # cavity, and fixed. Mobile skateboarding around the coupler on both ends of the contact, through the thick at the ends of the mediation to rough coupler is adjusted. According to the observation data is displayed on the micrometer can obtain coupler to align the situation. By trimming device coupler into anotherKeyword: coupler;Microwave coupler for device; partII摘要IAbstractII第一章绪论11.1 耦合器的概述11.2 对正装置课题设计的背景和意义21.3 研究必要性3第二章对正装置工作原理42.1 工作步骤42.2 设计及制作过程中的难点分析52.3 小结6第三章耦合器对正

4、装置组件及重要零件设计73.1 底板的设计73.2 X-Y向对中组件的设计83.3 Z向对中组件的设计103.4 涡轮微调组件的设计113.5 X-Y向基座的设计133.6 X向导轨的设计143.7 Z 向铜套基座的设计 153.8 X向滑动块的设计173.9 Z向固定支架的设计 193.10 设计中的注意事项 203.11 小结20第四章总结21参考文献22致谢23II第一章绪论1.1 耦合器的概述光电耦合器是一种以光为媒介进行电信号的传输的电转化为光转化为电的转换 器件。它是由发光源和受光器两部分组成的。在同一密闭的壳体内把发光源和受光 器组装在一起，并且彼此间用透明的绝缘体进行互相隔离。发光源的引脚是输入 端，受光器的引脚是输出端，发光二极管是常见的发光源，光敏二极管、光敏三极 管是常见的受光器等等。另外，光电耦合器的种类比较多，常见有光电三极管型、 光电二极管型、光控晶闸管型、光敏电阻型、集成电路型、光电达林顿型等。图1-1光电耦合器定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件，它是由耦合装置联系在一 起的两对传输系统构成的光耦合器一词，由来已久。由于半导体技术的进步以及在光电

5、子学全面研究的 成果基础上，光耦合器因此而发展起来的。光学与电子学是两个完全不同的学术领域，以前，在它们各自的领域里都进行 过了对应独立的研究，但是随着包含半导体技术在内的各种边缘科学技术的逐渐发 展，因此产生了要将光学与电子学融合在起来的想法，因此产生结果便是光电子学 这个分支。关于光电子发展的历史过程，应经有作者进行了详细的描述。随着光电 子学日新月异地进步和发展，也已经有作者举出十余个项目对此加以说明。经过了对光电子学的长期考察研究，发现光电子学在很多的领域都得到了相 应的应用。已经达到一定实用程度的是按照 Loebner提出的光耦合方法组成的、用 于信号的传送的光耦合器。如图1-2和图1-3所示，这种光祸合器是由封入同一管 壳内的发光元件和受光元件所组成。采用光耦合器的电路与通常的电子线路相比， 具有如下一些优点：1）输入电路与输出电路之间能电气隔离，并绝缘。2)信号传送方向具有单向性。3)能用很少电路元件构成电路。4)光信号、电信号都可使它动作。5)用可见光作光源时，工作状态可以直接看到。6)适用于模拟信号和数字信号。7)用作开关时，构造简单、价廉、交流直流都能用图1-2光电

6、耦合器的结构之一图1-3光电耦合器的结构之二另外，由于光电耦合器在结构特点方面比较独特，因此在实际的使用过程中， 会具有下面比较明显易见的优点：(1)对接地回路产生的噪声能够产生有效的抑制作用，并能有效的消除地干扰，使 得信号现场与主要控制端在电气上的形成完全隔离，从而避免了主控制系统受到意 外的损坏。(2)可以在不同的电位和不同的阻抗之间进行电信号的传输，并且对信号具有放大 和整形等功能，使得实际电路设计变得更加的简化。(3)开关速度快，高速光电耦合器的响应速度到达 ns数量级，在极大程度上的拓 展了光电耦合器在数字信号处理方面的应用。(4)体积小，器件大多都采用双列直插封装，具有单通道、双通道以及多达八通道 等多种结构，使用非常方便。(5)可替代变压器隔离，不会因为触点的跳动而产生尖峰的噪声，并且抗震动能力 和抗冲击能力比较强。(6)高线性型的光电耦合器除了在电源监测有应用之外，还在医用设备上有一定的 使用程度，能十分有效地对病人的人生安全进行保护。1.2 对正装置课题设计的背景和意义微波耦合器是一种用于微波装置中的无源器件，微波耦合器包括带有内腔的 壳体，在壳体内腔中设置并排的主

7、信号线和耦合信号线，在主信号线和耦合信号线 外侧设置有能够改变主信号线与耦合信号线间距的调节装置，调节装置通过绝缘件 与主信号线或耦合信号线接触。微波耦合器产品性能稳定、制造工艺简单、制造成 本低。它广泛应用于室内布线系统工程中移动通信信号的功率分配，是将主要通信 以耦合度耦合到另一通道输出装置。对于微波耦合器对正装置的设计能对微波耦合 器圆盘的对正能更好的实现，达到所需的要求，节省大量的时间。1.3 研究必要性本课题研究的是微波耦合器对正装置的设计，即设计一种机构系统能够实现微 波耦合器的两端的对正，并且要达到一定的对正精度要求。而这一过程要通过所设 计的装置来进行实现，保证在耦合器对正的情况下，还要保证其对正精度，另外， 要保证对正装置的工作效率。耦合器在现在社会应用的越来越广泛，所以本课题对 于微波耦合器对正装置的设计是很有必要的。#第二章对正装置工作原理2.1 工作步骤本课题设计的微波耦合器对正装置，它的三维图如图 2-2,二维装配图如图2-3。该对正装置机构主要分为涡轮微调组件、X-Y向对中组件、Z向对中组件、Z向铜套基座、X-Y向基座、X向导轨、测微器固定架、底座。对正装置

8、的工作步骤 如下：1 .将耦合套的左右两部分分别放置在10#腔内，并对其进行固定，防止在对 正时出现耦合套滑动的现象。2 .移动滑板使耦合套左右两端接触，通过两端的粗调处对耦合器进行粗略的对 正调整。3 .据右侧测微仪上显示的数据来判断两端耦合套的对正情况，由此做出相应的 对正调整。4 .通过微调装置1、2对耦合套的进行进一步对正进行调节，让两边的对正达 到一定的精度要求。5 .耦合器对正达到要求后，滑动右侧滑板拿出耦合套。微调置|微调装配|.右对正 -I图2-1对正装置的简图对于微波耦合套的对正装置的尺寸大小的设计，要先通过资料去了解耦合器的 基本尺寸大小的情况，只有在对耦合器有一定的了解后，才能对对正装置的设计尺 寸进行确定，从而不会出现由于尺寸的错误而导致产品设计的失误。2.2 设计及制作过程中的难点分析在对该微波耦合器对正装置的机构设计中，我总结归纳出了几大难点，如 下：1 .将耦合器放置在对正出要保证其对于底面的垂直度。只有在耦合器的两 端的平行误差在允许的范围内，才能进行耦合器的对正。2 .微调装置的设计问题。微调如何设计才能使得在要使耦合器对正的情况 下进行精确的操作，而

9、且每次微调都应该对耦合器的对正有较好的帮助。3 .对于耦合器对正精度的保证。添加一个对正识别装置，一套测试头组 合，通过电子仪器识别其对正情况，保证对正误差。4 .在安装完成后，对应的一些零件的运动要有一定的保证，如微调手轮 在转动是要平滑，容易转动，不会出现转动困难的情况。还有在X向导轨上移 动是应移动方便，不能出现滑动过程中出现滑动困难的现象。图2-2耦合器对正装置图2-3耦合器对正装置装配图2.3 小结本章主要介绍了微波耦合器对正装置的工作原理和工作步骤，介绍了从耦合器 放置入1o #腔内开始到耦合器对正结束的整个过程，按步骤分步进行介绍。其中 详细阐述了微波耦合器对正装置的结构组成，并且分析了在该机构设计过程中可能 会产生的一些难点问题，比如耦合器对正是相对于与底面垂直度的问题、微调装置 的设计问题、对于耦合器对正精度问题等等。工作原理是下一章机构设计的基础， 就难点问题就是机构设计中需要重点关注的问题。只有针对一系列难点问题进行逐 一地找出相应的解决方案，难点问题也可以称得上是设计中的细节问题，只有抓住 细节，整个机构设计才能算是完整的、合理的。第三章耦合器对正装置组件及重要零件设计3.1 底板的设计底板是由45或30钢板加工而成的，如图3-1所示。7 ftftla 虱HhEFRB#丽色自件炳刑及寸电理幽K 雌出知度例曲，g捌 图3-1底座45*30 傩 H* id*1 Al XS22I底板在整个对正装置机构中起到的是固定和支撑的作用，其余零部件都是安装 在该底板上的。在

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