CN208445013U - 一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构 - Google Patents
一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它采用两段或三段式绝缘介质支撑，绝缘介质支撑之间的配合面设计成凸台与环形槽或凸台与沉孔配合的结构形式，装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm。所述实用新型结构，一方面起到支撑固定中心导体作用，另一方面中心导体与外部导体间被切割成几个环形槽，在传输大功率微波信号时，增加了空气间隙的长度，相当于提高了内外导体间的电场强度，降低了低气压放电的机率；在宇航真空环境中，阻碍了导致中心导体与外部导体间真空微放电现象的二次发射电子的自由路径，提高了器件抗真空微放电的能力；过盈范围的合理设定，保证器件在热胀冷缩过程中不易发生分离而产生间隙。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构。
背景技术
宇航大功率微波器件(如：微波开关、隔离器、滤波器)常常处于特殊的使用环境，所述器件在地面模拟试验、发射及在轨使用过程中处于低气压或者真空环境中，因此，在该类微波器件的射频端口以及腔体内外信号链路的连接处等薄弱环节处容易导致低气压放电或真空微放电，设计时常常对中心导体与外部导体的间隙全部采用绝缘介质支撑(聚四氟乙烯)填充的方式。
一种填充方式为：
将中心导体填充的绝缘介质支撑设计成一体结构，但该结构装配复杂，装配过程中将绝缘介质支撑纵向切开一半，后将中心导体放入绝缘介质支撑后定位，再将绝缘介质支撑压合。切开部位产生了平面间隙，同时插拔过程中，中心导体存在移位风险。
另一种填充方式为：
将中心导体填充的绝缘介质支撑设计成接触面是平面的两体结构，采用与内外导体过盈压紧的方式进行装配，解决了中心导体存在移位风险。但是接触面是平面的两体聚四氟乙烯绝缘介质支撑在热胀冷缩过程中易发生分离，产生平面间隙，具有发生低气压放电和真空微放电现象的风险。
可见，在宇航大功率微波器件的研制中，现有技术会形成平面间隙，在相同的体积结构中，容易通过平面间隙产生低气压放电和真空微放电等放电现象，导致器件烧毁；同时采用单一的绝缘介质支撑，装配复杂，中心导体存在移位风险。
为此，目前需要一种能满足宇航环境中，具备高可靠性的产品。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，对微波开关、隔离器、滤波器等宇航大功率微波器件的中心导体采用多个绝缘介质支撑形成迷宫式结构，提高了宇航大功率微波器件抗低气压放电和真空微放电的能力。具体技术方案如下：
本实用新型提供一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它包括首端绝缘介质支撑、尾端绝缘介质支撑，两者采用端面配合连接，设置于中心导体和外导体之间；所述首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的配合面设计成凸台与环形槽咬合的结构形式，中心导体位于首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的中心部位，外导体位于首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的外围。
所述配合连接结构，一方面起到支撑固定中心导体作用，另一方面中心导体与外导体间被切割成几个环形槽，避免形成平面间隙。在传输大功率微波信号时，在相同的尺寸下，增加了空气间隙的长度，相当于提高了内外导体间的电场强度，降低了低气压放电的机率。在宇航真空环境中，阻碍了导致中心导体与外部导体间真空微放电现象的二次发射电子的自由路径，提高了宇航大功率微波器件抗真空微放电的能力。
特别的，首端绝缘介质支撑与尾端绝缘介质支撑的装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm，宇航微波器件由于使用的环境恶劣，部分舱外器件承受的温差大，采用此装配过盈量，在热胀冷缩过程中不易发生分离而产生间隙。
本实用新型还提供一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它包括同轴端绝缘介质支撑、中间绝缘介质支撑、腔体内绝缘介质支撑，三者采用端面配合连接，设置于同轴外导体与同轴中心导体之间、腔体外导体与微带线中心导体之间；所述同轴端绝缘介质支撑与中间绝缘介质支撑的配合面及中间绝缘介质支撑与腔体内绝缘介质支撑的配合面设计成凸台与沉孔咬合的结构形式，同轴中心导体位于同轴端绝缘介质支撑和中间绝缘介质支撑的中心部位，微带线中心导体位于中间绝缘介质支撑和腔体内绝缘介质支撑的中心部位，同轴外导体位于同轴端绝缘介质支撑外围，腔体位于中间绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的外围。
所述配合连接结构，一方面起到支撑固定同轴中心导体和微带线中心导体作用，另一方面同轴中心导体与同轴外部导体之间、微带线中心导体与腔体外导体之间被切割成几个台阶槽，避免形成平面间隙。在传输大功率微波信号时，在相同的尺寸下，增加了空气间隙的长度，相当于提高了内外导体间的电场强度，降低了低气压放电的机率。在宇航真空环境中，阻碍了导致中心导体与外部导体间真空微放电现象的二次发射电子的自由路径，提高了宇航大功率微波器件抗真空微放电的能力。
特别的，同轴端绝缘介质支撑、中间绝缘介质支撑、腔体内绝缘介质支撑配合面之间的装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm，宇航微波器件由于使用的环境恶劣，部分舱外器件承受的温差大，采用此装配过盈量，在热胀冷缩过程中不易发生分离产生间隙。
本实用新型的有益效果是：采用多绝缘介质支撑迷宫式结构，避免形成平面间隙，降低了低气压放电的几率，提高了宇航大功率微波器件抗真空微放电的能力；使器件结构更合理，装配过程更简单，中心导体的组装、焊点等关键检验点质量更加容易检查控制，装配效率得到提高。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图；
图2是图1中的首端绝缘介质支撑剖面图；
图3是图1中的尾端绝缘介质支撑剖面图；
图4是实施例二的结构示意图；
图5是图4中的同轴端绝缘介质支撑剖面图；
图6是图4中的中间绝缘介质支撑剖面图；
图7是图4中的腔体内绝缘介质支撑剖面图。
附图中：1-外导体，2-中心导体，3-首端绝缘介质支撑，4-尾端绝缘介质支撑，5-同轴外导体，6-同轴中心导体，7-同轴端绝缘介质支撑，8-腔体外导体，9-中间绝缘介质支撑，10-腔体内绝缘介质支撑，11-微带线中心导体。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一
参见图1：本实用新型提供了一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它包括首端绝缘介质支撑3、尾端绝缘介质支撑4，两者采用端面配合连接，设置于中心导体2和外导体1之间，所述首端绝缘介质支撑3和尾端绝缘介质支撑4的配合面设计成凸台与环形槽咬合的结构形式，中心导体2位于首端绝缘介质支撑3和尾端绝缘介质支撑4的中心部位，外导体1位于首端绝缘介质支撑3、尾端绝缘介质支撑4的外围。
如图1、图2、图3所示，装配时，采用两段绝缘介质支撑的结构，将首端绝缘介质支撑3放入外导体1相应的固定位置，放置中心导体2穿过首端绝缘介质支撑3后，然后放置尾端绝缘介质支撑4；两段绝缘介质支撑的接触端面位置设有环形凸台和环形槽的配合，配合过盈量为0.05mm～0.1mm之间，装配时通过工装压紧两段绝缘介质支撑，排去环形槽内部的残余气体，形成环形凸台与环形槽咬合的绝缘介质支撑迷宫式结构。
实施例一适用于带有同轴射频端口的宇航大功率微波器件。
实施例二
参见图4：本实用新型提供了一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它包括同轴端绝缘介质支撑7、中间绝缘介质支撑9、腔体内绝缘介质支撑10，三者采用端面配合连接，设置于同轴外导体5与同轴中心导体6之间、腔体外导体8与微带线中心导体11之间；所述同轴端绝缘介质支撑7与中间绝缘介质支撑9的配合面及中间绝缘介质支撑9与腔体内绝缘介质支撑10的配合面设计成凸台与沉孔咬合的结构形式，同轴中心导体6位于同轴端绝缘介质支撑7和中间绝缘介质支撑9的中心部位，微带线中心导体11位于中间绝缘介质支撑9和腔体内绝缘介质支撑10的中心部位，同轴外导体5位于同轴端绝缘介质支撑7的外围，腔体外导体8位于中间绝缘介质支撑9和腔体内绝缘介质支撑10的外围。
如图4、图5、图6、图7所示，装配时，采用三段绝缘介质支撑的结构，将同轴端绝缘介质支撑7固定装入同轴外导体5，然后将同轴中心导体6穿过同轴端绝缘介质支撑7并压紧到位；将同轴中心导体6与微带线中心导体11进行搭接；依次将中间绝缘介质支撑9对同轴端绝缘介质支撑7进行包裹压紧、腔体内绝缘介质支撑10对中间绝缘介质支撑9进行包裹压紧；三段绝缘介质支撑接触端面位置设有凸台与沉孔咬合的结构形式，配合过盈量为0.05mm～0.1mm之间，通过同轴外导体5与腔体外导体8最终将三段绝缘介质支撑过盈压紧，排去台阶处的残余气体，形成阶梯台阶复合的绝缘介质支撑迷宫式结构。
实施例二适用于带有腔体内部微带线与外部射频同轴端口转接结构的宇航大功率微波器件。
凡依本实用新型内容所作的一些变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (4)
1.一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，其特征在于：它包括首端绝缘介质支撑、尾端绝缘介质支撑，两者采用端面配合连接，设置于中心导体和外导体之间；所述首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的配合面设计成凸台与环形槽咬合的结构形式，中心导体位于首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的中心部位，外导体位于首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的外围。
2.根据权利要求1所述的一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，其特征在于：所述首端绝缘介质支撑与尾端绝缘介质支撑配合面之间的装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm。
3.一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，其特征在于：它包括同轴端绝缘介质支撑、中间绝缘介质支撑、腔体内绝缘介质支撑，三者采用端面配合连接，设置于同轴外导体与同轴中心导体之间、腔体外导体与微带线中心导体之间；所述同轴端绝缘介质支撑与中间绝缘介质支撑的配合面及中间绝缘介质支撑与腔体内绝缘介质支撑的配合面设计成凸台与沉孔咬合的结构形式，同轴中心导体位于同轴端绝缘介质支撑和中间绝缘介质支撑的中心部位，微带线中心导体位于中间绝缘介质支撑和腔体内绝缘介质支撑的中心部位，同轴外导体位于同轴端绝缘介质支撑外围，腔体外导体位于中间绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的外围。
4.根据权利要求3所述的一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，其特征在于：所述同轴端绝缘介质支撑、中间绝缘介质支撑和腔体内绝缘介质支撑配合面之间的装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm。
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