CN102354786A - C波段高能碳化硅陶瓷微波负载 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种C波段高能碳化硅陶瓷微波负载，采用碳化硅陶瓷电阻棒为微波吸收材料，负载包括波导管、电阻棒、吸收室、连接法兰、冷却装置组成，陶瓷电阻棒采用二次过渡焊接在波导管内。负载与待吸收微波装备相连接，微波信号源进入吸收室，碳化硅陶瓷电阻棒将微波进行吸收，产生的热量通过冷却装置传递出去，在1×10^-6Pa真空中、1μs50Hz条件下可承受不小于50MW的脉冲功率，且平均功率不小于2kW，电压注波小于1.1，具有负载功率容量大、可靠性高、使用寿命长，以及结构紧凑、体积小、重量轻、适应高真空环境等特点。

Description

C波段高能碳化硅陶瓷微波负载

技术领域

本发明属于微波负载技术领域，具体涉及一种C波段高能碳化硅陶瓷微波负载。

背景技术

微波技术在军事及民用领域快速发展，如电子加速器、电子对撞机、自由电子激光技术、大功率干扰技术等，微波负载是高功率微波系统中不可缺少的重要部件，直接关系着系统的安全和微波源的安全，如果多余的微波能量不能及时发散出去，会造成系统内部温度迅速升高，影响系统稳定，损坏速调管和磁控管，甚至产生泄漏造成危险。因此，必须有一种大功率的微波负载装配在微波使用系统上，将多余的微波吸收并发散出去，保证系统安全正常工作。

目前，国内外常用的微波负载按吸收体可分为干负载和水负载两大类，传统的干负载一般采用体积较大的固体吸收材料作为微波吸收体，吸收体一般做成尖劈状，并放置在波导内部，然后通过波导外壁上的散热片或水套通水冷却将吸收的热量带走，达到吸收微波的目的。水负载按其工作方式可分为吸收式水负载和辐射式水负载两种，它们均是利用流动的水作为微波的吸收体。吸收式水负载利用水在波导内部的水室内流动并吸收微波，水室的外壁一般用玻璃、石英或玻璃钢等微波透过性好且损耗小的介质材料做成。辐射式水负载是微波通过波导端口的窗片辐射并被覆盖在窗片上的水室中流动的水吸收，需要将介质片(陶瓷片)用密封圈压紧在波导端口的斜面法兰上构成水室。水负载具有功率容量大、水温响应敏感等优点，它的缺点主要是水室采用玻璃等介质材料，极易破碎，且介质片与波导壁的粘结不牢固也容易引起漏水，使得水负载具有较大的安全隐患，使用的可靠性较差、寿命较低、不适应高真空环境工作。

由于微波技术在加速器和军事技术领域上的安全性和可靠性的要求越来越高，微波功率也越来越大，当前急需一种功率容量大、使用寿命长、可靠性高，以及结构紧凑、体积小、重量轻、适应高真空环境工作的高能微波负载，满足微波系统使用要求。

发明内容

本发明的目的是针对传统微波负载存在的功率低、可靠性差、使用寿命较短、不适应高真空环境工作等不足之处，而提供一种C波段高能碳化硅陶瓷微波负载。

本发明的技术解决方案是：一种C波段高能碳化硅陶瓷微波负载，采用SiC陶瓷为微波吸收材料，包括波导管、电阻棒、吸收室、连接法兰、冷却装置组成，波导管的一端封闭，另一端装上连接法兰，波导管的内壁焊接多个电阻棒形成微波吸收室，波导管外壁上装有冷却装置。

本发明技术解决方案所述的波导管系采用无氧铜材料制成，波导管一端封闭，另一端装上连接法兰，连接法兰可与待吸收微波装备相连接。

本发明技术解决方案所述的电阻棒，采用碳化硅(SiC)陶瓷材料制作成圆柱状，并通过二次过渡焊接工艺焊接在波导管的内壁上。

本发明技术解决方案所述的电阻棒的高度从波导管的连接法兰的一端向封闭的一端由低到高分布，电阻棒在波导管的内壁两侧错开相对排列。

本发明技术解决方案所述的冷却装置，安装在波导管位于电阻棒两侧外壁上，由两根铜管制成，两根铜管分别设有进水口和出水口。

本发明的有益效果是：采用一种新型的碳化硅陶瓷电阻棒作为微波吸收材料制成微波负载装置，此负载功率容量大，在1×10^-6Pa真空中、1μs50HZ条件下可承受不小于50MW的脉冲功率，且平均功率不小于2KW，电压注波小于1.1，具有可靠性高、使用寿命长，以及结构紧凑、体积小、重量轻、适应高真空环境等特点。

附图说明：

图1为本发明C波段高能碳化硅陶瓷微波负载的结构示意图。

图中：1、连接法兰；2、吸收室；3、冷却装置；4、电阻棒；5、波导管。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

实施例1：

本发明采用SiC陶瓷为微波吸收材料，包括波导管(5)、电阻棒(4)、吸收室(2)、连接法兰(1)、冷却装置(3)组成，波导管(5)的一端封闭，另一端装上连接法兰(1)，波导管(5)的内壁焊接多个电阻棒(4)形成微波吸收室(2)，电阻棒(4)在波导管(5)的内壁两侧错开相对排列，波导管(5)外壁上装有冷却装置(3)，冷却装置(3)设置进出水口。

当本发明C波段高能碳化硅陶瓷微波负载通过连接法兰(1)与待吸收微波装备相连接，微波信号源进入吸收室(2)，电阻棒(4)将微波进行吸收，产生的热量通过冷却装置(3)传递出去，达到吸收微波的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种C波段高能碳化硅陶瓷微波负载，其特征在于采用碳化硅(SiC)陶瓷为微波吸收材料，包括波导管、电阻棒、吸收室、连接法兰、冷却装置组成，波导管的一端封闭，另一端装上连接法兰，波导管的内壁焊接多个电阻棒形成微波吸收室，波导管外壁上装有冷却装置。

2.根据权利要求1所述的C波段高能碳化硅陶瓷微波负载，其特征在于所述的波导管采用无氧铜材料制成，波导管一端封闭，另一端装上连接法兰，连接法兰可与待吸收微波装备相连接。

3.根据权利要求1所述的C波段高能碳化硅陶瓷微波负载，其特征在于所述的电阻棒采用碳化硅(SiC)陶瓷材料制作成圆柱状，并通过二次过渡焊接工艺焊接在波导管的内壁上。

4.根据权利要求1所述的C波段高能碳化硅陶瓷微波负载，其特征在于所述的电阻棒的高度从波导管的连接法兰的一端向封闭的一端由低到高分布，电阻棒在波导管的内壁两侧错开相对排列。

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