CN104916891A - 大功率波导环行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率波导环行器，它包括波导腔体（1）、匹配台腔（2）、旋磁铁氧体（3）和永磁体（5），波导腔体（1）有三个端口（4），永磁体（5）设置在波导腔体（1）中心结外围，所述的匹配台腔（2）和永磁体（5）各有两块，匹配台腔（2）位于波导腔体（1）的中心结上，上、下两个匹配台腔（2）的表面上各粘贴多个小尺寸旋磁铁氧体（3）圆片。该波导环行器采用了匹配台腔配多片旋磁铁氧体的技术，避免了大尺寸旋磁铁氧体制备困难、制造成本高、合格率低的问题。有效的解决了在大功率下大尺寸旋磁铁氧体由于受热不均匀造成开裂，导致产品失效的难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波无源器件，特别是一种大功率波导环行器。
背景技术
波导环行器是一种微波无源器件，该器件有三个端口，利用铁氧体材料在外加直流磁场的作用下所产生的旋磁效应，使入射环行器的微波发生一定角度的偏转，由第二个端口输出，而在第三个端口则没有输出，从而实现微波信号的环行。
波导环行器一般都是由波导腔体、匹配台腔、铁氧体、永磁体等部分组成，其中永磁体是放置在腔体的外面，提供直流磁场；匹配台腔位于波导腔体的中央，一般上下各有一个，在每一匹配台腔上各有一个铁氧体，他们共同构成一个波导结，在波导结中心加上匹配台腔。
目前P波段大功率波导环行器采用两片大尺寸旋磁铁氧体(直径大于100mm)，造成旋磁铁氧体的制备困难、制造成本高、合格率低。在大功率下大尺寸旋磁铁氧体由于受热不均匀极易造成开裂,造成产品的失效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大功率波导环行器，该波导环行器采用匹配台腔配多片旋磁铁氧体的技术，避免大尺寸旋磁铁氧体制备困难、制造成本高、合格率低的问题。有效的解决在大功率下大尺寸旋磁铁氧体由于受热不均匀造成开裂，导致产品失效的难题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：大功率波导环行器，它包括波导腔体、匹配台腔、旋磁铁氧体和永磁体，波导腔体有三个端口，永磁体设置在波导腔体中心结外围，所述的匹配台腔和永磁体各有两块，匹配台腔位于波导腔体的中心结上，上、下两个匹配台腔的表面上各粘贴多个小尺寸旋磁铁氧体圆片。
所述的匹配台腔底部内壁通冷却水散热。
所述的波导腔体有三个端口，呈对称分布，其中任意两个端口间的夹角为120度。
所述的小尺寸旋磁铁氧体圆片为38个，上、下匹配台腔的表面各以19个组合成正六边形。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种大功率波导环行器，该波导环行器采用了匹配台腔配多片旋磁铁氧体的技术，避免了大尺寸旋磁铁氧体制备困难、制造成本高、合格率低的问题。有效的解决了在大功率下大尺寸旋磁铁氧体由于受热不均匀造成开裂，导致产品失效的难题。
附图说明
图1为波导环行器主视图；
图2为波导环行器俯视图；
图3为波导环行器主视剖面图；
图4为波导环行器左视剖面图；
图中，1-波导腔体，2-匹配台腔，3-旋磁铁氧体，4-端口，5-永磁体。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，大功率波导环行器，它包括波导腔体1、匹配台腔2、旋磁铁氧体3和永磁体5，波导腔体1有三个端口4，永磁体5设置在波导腔体1中心结外围，所述的匹配台腔2和永磁体5各有两块，匹配台腔2位于波导腔体1的中心结上，上、下两个匹配台腔2的表面上各粘贴多个小尺寸旋磁铁氧体3圆片。
所述的匹配台腔2底部内壁通冷却水散热，将在大功率下旋磁铁氧体产生的热量带走。同时匹配台腔也作为一个阻抗变换器，用作调整环行作用的电抗元件。
所述的波导腔体1有三个端口，呈对称分布，其中任意两个端口间的夹角为120度。
所述的小尺寸旋磁铁氧体圆片采用38个，上、下匹配台腔的表面各以19个组合成正六边形，通过改变旋磁铁氧体直径和高度，可达到大尺寸两片旋磁铁氧体同样的性能指标，且通过75KW的功率测试。多片小尺寸旋磁铁氧体圆片组合成正六边形，数量可为7，19或37片，组合成的正六边形外圆直径约为130mm。但7片直径较大，加工难度大，且易受热不均。37片数量多，尺寸小，不易操作。
75kW的功率测试实验记录如下：
从表中可以看出，在输入功率75kW情况下工作6小时，输出功率均大于70kW，满足使用要求。
Claims (4)
1.大功率波导环行器，它包括波导腔体（1）、匹配台腔（2）、旋磁铁氧体（3）和永磁体（5），波导腔体（1）有三个端口（4），永磁体（5）设置在波导腔体（1）中心结外围，其特征在于：所述的匹配台腔（2）和永磁体（5）各有两块，匹配台腔（2）位于波导腔体（1）的中心结上，上、下两个匹配台腔（2）的表面上各粘贴多个小尺寸旋磁铁氧体（3）圆片。
2.根据权利要求1所述的大功率波导环行器，其特征在于：所述的匹配台腔（2）底部内壁通冷却水散热。
3.根据权利要求1所述的大功率波导环行器，其特征在于：所述的波导腔体（1）有三个端口，呈对称分布，其中任意两个端口间的夹角为120度。
4.根据权利要求1所述的大功率波导环行器，其特征在于：所述的小尺寸旋磁铁氧体（3）圆片为38个，上、下匹配台腔的表面各以19个组合成正六边形。
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