CN103596408B - 速调管的微波前级系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种速调管的微波前级系统，包括有两个封闭机柜，所述的机柜顶部设有轴流风机，在机柜底部开有进风口，在其中一个机柜内放有十四个插箱，另一个机柜内放有十三个插箱，在插箱内设有发热元件，所述的发热元件的上面及四周均为带有凸凹结构的散热面，发热元件的底部为平面结构，在插箱的顶板和底板上分别开有相对应的条形通风口，在顶板的通风口内设有散热片。本发明发热元件采用凹凸结构设计，减小了元件的散热体积，使微波元件可以集成在较小的插箱内；采用封闭式机柜下部开通风孔，上部使用轴流风机方案，有利于减小了灰尘的堆积，提高散热效率。

Description

速调管的微波前级系统

技术领域

本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种速调管的微波前级系统。

背景技术

低杂波目前广泛的应用于核聚变实验中，其主要作用是电流驱动和辅助加热。低杂波系统主要通过多只高功率速调管输出功率。速调管需要微波前级系统提供激励源。现有的微波前级系统微波器件采用平面结构散热或者是外加散热片。所有元器件安装在敞开式固定支架上，支架上安装有轴流风机。

该结构主要存在如下缺点：

1、微波元件发热量较大，由于是平面结构散热，微波元件为了有效散热，保证安全运行，其体积都比较大。另外支架上安装的风扇散热效果有限，实验中经常需要通过旁边放置工业风扇来辅助散热，增加了整套设备占用的空间。

2、敞开式支架没有形成风道，散热效果比较差，通过普通工业用风扇散热，效率比较低，造成能源浪费。同时敞开式结构造成元器件容易积累灰尘，影响散热，增加元器件故障概率。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种速调管的微波前级系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种速调管的微波前级系统，包括有两个封闭机柜，所述的机柜顶部设有轴流风机，辅助散热，在机柜底部开有进风口，在其中一个机柜内放有十四个插箱，另一个机柜内放有十三个插箱，在插箱内设有发热元件，所述的发热元件的上面及四周均为带有凸凹结构的散热面，发热元件的底部为平面结构，在插箱的顶板和底板上分别开有相对应的条形通风口，在顶板的通风口内设有散热片，辅助散热，在插箱内部形成上下通风的风道，风道上下对应，在整个机柜内形成上下通风的风道，风通过底部进风口进入机柜，从插箱间流过，通过在风道内插箱顶板的散热片进行散热，在轴流风机的协助下，热空气从机柜顶部吹出，在顶板和底板上均开有通风口，顶板在通风口上采用条型散热片结构，增加了散热效率，这样风可以顺利的通过各个机柜从底部到顶部，将热量带走。

所述的发热元件包括有微波源、微波放大器、相移器、PIN开关、功分器、频率计、直流电源和其他功能模块。

所述的插箱包括有一个本振插箱、两个功分器插箱和二十四个放大器插箱，所述的本振插箱内安装有微波源、频率计和直流电源和其他功能模块；所述的功分器插箱内安装有功分器、微波放大器、直流电源和其他功能模块；所述的放大器插箱内安装有微波放大器、相移器、PIN开关、直流电源和其他功能模块。

放有十四个插箱的机柜内顶部插箱为本振插箱，中部插箱为功分器插箱，功分器插箱上下部均安装有三个放大器插箱；放有十三个插箱的机柜内中部插箱为功分器插箱，功分器插箱上下部均安装有三个放大器插箱，每个速调管对应一个放大器插箱。

所述的插箱为铝合金材质的，散热效果好。

本发明的优点是：本发明发热元件采用凹凸结构设计，减小了元件的散热体积，使微波元件可以集成在较小的插箱内；采用封闭式机柜下部开通风孔，上部使用轴流风机方案，有利于减小了灰尘的堆积，提高散热效率；采用封闭式机箱，安装在顶端的轴流风机进行散热，插箱间形成风道，有效的降低了运行的噪声；通过模块化设计各个功能插箱，新的散热方式，可以有效减小占地面积。

附图说明

图1为本发明其中一个机柜结构示意图。

图2为插箱顶部结构图。

图3为插箱底板结构图。

图4为发热元件结构图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，一种速调管的微波前级系统，包括有两个封闭机柜1，所述的机柜1顶部设有轴流风机2，辅助散热，在机柜1底部开有进风口，在其中一个机柜1内放有十四个插箱3，另一个机柜1内放有十三个插箱3，在插箱3内设有发热元件4，所述的发热元件4的上面及四周均为带有凸凹结构的散热面5，发热元件4的底部为平面结构，在插箱3的顶板6和底板7上分别开有相对应的条形通风口8，在顶板6的通风口8内设有散热片9，辅助散热，在插箱3内部形成上下通风的风道，风道上下对应，在整个机柜1内形成上下通风的风道，风通过底部进风口进入机柜1，从插箱3间流过，通过在风道内插箱3顶板6的散热片9进行散热，在轴流风机2的协助下，热空气从机柜1顶部吹出，在顶板6和底板7上均开有通风口8，顶板6在通风口上采用条型散热片9结构，增加了散热效率，这样风可以顺利的通过各个机柜1从底部到顶部，将热量带走。

所述的发热元件4包括有微波源、微波放大器、相移器、PIN开关、功分器、频率计、直流电源和其他功能模块。

所述的插箱3包括有一个本振插箱、两个功分器插箱和二十四个放大器插箱，所述的本振插箱内安装有微波源、频率计和直流电源和其他功能模块；所述的功分器插箱内安装有功分器、微波放大器、直流电源和其他功能模块；所述的放大器插箱内安装有微波放大器、相移器、PIN开关、直流电源和其他功能模块。

放有十四个插箱3的机柜1内顶部插箱为本振插箱，中部插箱为功分器插箱，功分器插箱上下部均安装有三个放大器插箱；放有十三个插箱3的机柜1内中部插箱为功分器插箱，功分器插箱上下部均安装有三个放大器插箱，每个速调管对应一个放大器插箱。

所述的插箱3为铝合金材质的，散热效果好。

新建的4.6GHz/6MW低杂波系统是由24只250KW速调管组成的。因而也需要24个微波激励源为速调管提供激励信号。低杂波系统需要所有的速调管的激励源具有相同的频率，因此采用1个本振加两个12路功分器实现，共需要27个插箱。所有的27个插箱均采用标准的19寸2U插箱。本振使用一个插箱放置在一个机柜的顶部，插箱内含有4.6GHz锁相功率源、频率计、供电电源。功分器插箱有两个，分别安置在两个机柜的中部。功放之路插箱有24个，每个机柜12个，功分器上部和下部各6个。整个前级系统是由两个机柜组成。

Claims (5)

1.一种速调管的微波前级系统，其特征在于：包括有两个机柜，所述的机柜顶部设有轴流风机，在机柜底部开有进风口，在其中一个机柜内放有十四个插箱，另一个机柜内放有十三个插箱，在插箱内设有发热元件，所述的发热元件的上面及四周均为带有凸凹结构的散热面，发热元件的底部为平面结构，在插箱的顶板和底板上分别开有相对应的条形通风口，在顶板的通风口内设有散热片。

2.根据权利要求1所述的速调管的微波前级系统，其特征在于：所述的发热元件包括有微波源、微波放大器、相移器、PIN开关、功分器、频率计和直流电源。

3.根据权利要求1所述的速调管的微波前级系统，其特征在于：所述的插箱包括有一个本振插箱、两个功分器插箱和二十四个放大器插箱，所述的本振插箱内安装有微波源、频率计和直流电源；所述的功分器插箱内安装有功分器、微波放大器和直流电源；所述的放大器插箱内安装有微波放大器、相移器、PIN开关和直流电源。

4.根据权利要求1所述的速调管的微波前级系统，其特征在于：放有十四个插箱的机柜内顶部插箱为本振插箱，中部插箱为功分器插箱，功分器插箱上下部均安装有三个放大器插箱；放有十三个插箱的机柜内中部插箱为功分器插箱，功分器插箱上下部均安装有三个放大器插箱。

5.根据权利要求1所述的速调管的微波前级系统，其特征在于：所述的插箱为铝合金材质的。