CN209217172U - 一种高功率毫米波差相移水冷环行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高功率毫米波差相移水冷环行器，包括移相段、电桥、双T、磁路板、永磁体、铁氧体、冷却流道及水嘴接口。所述的电桥与移相段通过螺钉相连，所述的双T与移相段通过螺钉相连，所述的磁路板用螺钉安装在移相段上，所述的永磁体粘接于磁路板内侧，所述的铁氧体用缩醛烘干胶粘接于移相段的波导内壁上，所述的冷却流道对应移相段内铁氧体布置在腔体的外侧宽面上，所述的两个水嘴接口分别焊接在冷却流道的入、出口。本实用新型所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，性能优良，整频带频率效应理想，自身损耗小，可靠性高，同时该环行器中冷却流道的设计，使得器件具有良好的散热能力。

Description

一种高功率毫米波差相移水冷环行器

技术领域

本实用新型涉及一种环行器，尤其涉及一种高功率毫米波差相移水冷环行器。

背景技术

随着雷达技术的发展，毫米波频段器件由于其波长短、频带宽，可以有效解决高速宽带通信中面临的众多问题，其体积小、重量轻、分辨率高、保密性好以及良好的多普勒处理能力，使其具有广泛的应用前景。可以预见，除了军事应用方面，随着5G通讯、大数据、智慧城市等科技的不断革新，毫米波器件的需求将迎来井喷式发展。

高功率是当前微波技术发展的一个重要方向，高功率隔离器和环行器是确保高功率微波整机系统正常、稳定、可靠工作的关键元器件，但高功率器件中铁氧体内部因电磁损耗会产生热量，且不易散发，当铁氧体温度超过其承受能力，器件性能会发生严重恶化，甚至无法工作，所以在器件设计时必须考虑热传导和散热因素。

为适应现代雷达收发组件技术的发展，开发新的集成性高、体积小、散热性能好的高功率毫米波差相移环行器，显得尤为重要。

实用新型专利内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型的集成性高、体积小、重量轻、耐功率水平及可靠性高的高功率毫米波差相移环行器，该环行器合理的冷却流道设计，冷却效果良好，器件性能优良。该环行器主要包括移相段、电桥、双T三部分。

为了解决以上问题，本发明采用了如下技术方案：一种高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于：包括移相段、电桥、双T、磁路板、永磁体、铁氧体、冷却流道及水嘴接口；电桥一端、双T一端分别连接在移相段左右两端；磁路板安装在移相段上，永磁体粘接于磁路板内侧；铁氧体粘接于移相段的波导内壁上；冷却流道对应铁氧体布置在移相段腔体的外侧宽面上；两个水嘴接口分别焊接在冷却流道的入、出口。

所述电桥的另一端设置有腔体，匹配金属块I设置在腔体内，匹配金属块I与电桥腔体焊接成一体。

所述双T的另一端设置有腔体，匹配金属块II设置在腔体内，匹配金属块II与双T腔体焊接成一体。

所述电桥、双T、匹配金属块I、匹配金属块II均为铜材料。

所述的铁氧体为NiZn5000耐功率铁氧体。

所述的铁氧体的厚度为0.3mm-0.4mm。铁氧体共四片。每片铁氧体分成3节粘结。

所述铁氧体用缩醛烘干胶粘接于移相段的波导内壁上。

所述的冷却流道，均匀布置在移相段腔体的外壁上，冷却液在流道内为单向流通。

本实用新型与最接近的现有技术相比，具有以下有益效果：本实用新型提供一种高功率毫米波差相移环行器，该环行器电性能优良，结构体积小，移相段、电桥、双T三者间结构装配一致性好，冷却流道设计合理，冷却效果良好。

附图说明

图1-1为一种高功率毫米波差相移水冷环行器结构示意图。

图1-2为图1的AA截面图。

图2-1为一种高功率毫米波差相移水冷环行器的电桥结构示意图。

图2-2为图2-1左视图。

图3-1为一种高功率毫米波差相移水冷环行器的双T结构示意图。

图3-2为图3-1左视图。

图4为一种高功率毫米波差相移水冷环行器的电性能仿真示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，进一步对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但本实用新型的保护范围不限于以下所述。

如图1-1至3-2所示，本实用新型提供了一种高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于：包括移相段1、电桥2、双T3、磁路板4、永磁体5、铁氧体6、冷却流道7及水嘴接口8。所述的电桥2与移相段1通过螺钉相连，所述的双T3与移相段1通过螺钉相连，所述的磁路板4用螺钉安装在移相段1上，所述的永磁体5粘接于磁路板4内侧，所述的铁氧体 6用缩醛烘干胶粘接于移相段1的波导内壁上，所述的冷却流道7对应铁氧体6布置在移相段腔体的外侧宽面上，所述的两个水嘴接口8分别焊接在冷却流道7的入、出口。

所述电桥2的另一端设置有腔体，匹配金属块I9设置在腔体内，匹配金属块I9与电桥腔体焊接成一体，保证匹配金属块在腔体内的定位尺寸，有效的减少设计者的操作工序，避免了操作误差。

所述双T3的另一端设置有腔体，匹配金属块II10设置在腔体内，匹配金属块II10与双T腔体焊接成一体，保证匹配金属块在腔体内的定位尺寸，有效的减少设计者的操作工序，避免了操作误差。

所述的移相段1、电桥2、双T3三者间结构装配一致性要求高，材料均为铜材料，器件的法兰盘上相互配打定位销，保证三者口径位置一致。移相段、电桥和双T在环行器内部的波导端口均采用压缩波导宽度进行设计，避免在高频端时易出现的高次模，有效增加带宽，该环行器实验测试带宽可以达到15％左右，压缩波导宽度减小了整个环行器的体积和重量。

所述的铁氧体6为NiZn5000耐功率铁氧体，共使用四片。我们在控制好铁氧体加工尺寸精度的同时，设计了精密简便的工装夹具，保证铁氧体在移相段腔体内的安装位置。对于铁氧体厚度做减薄设计，厚度控制在0.3mm-0.4mm，使铁氧体移相器自身损耗减小；同时，将铁氧体进行分段设计，分成3节粘结，有效改善了散热性能，提高平均功率容量。

所述的冷却流道7，均匀布置在移相段1腔体的外壁上，冷却液在流道内保证单向流通。本冷却流道的结构壁较薄不会使器件增加过多的重量及体积，且满足耐压力要求。所述的冷却流道7对应移相段1内铁氧体6布置在腔体的外侧宽面上，冷却流道7内腔通冷却水，将在高功率下铁氧体产生的热量带走。经过实验验证，在流道内充入0.6MPa水压，耐压试验保持压力冲击10min，波导内壁不变形，满足使用要求。

如图4，为一种高功率毫米波差相移水冷环行器的电性能仿真曲线。从图中看出，在频带内器件性能优越，端口回波损耗≤25dB，传输损耗≤0.5dB，隔离≥25dB。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，并非对本实用新型作任何形式上的限制，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例。但凡脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高功率毫米波差相移水冷环行器,其特征在于：包括移相段(1)、电桥(2)、双T(3)、磁路板(4)、永磁体(5)、铁氧体(6)、冷却流道(7)及水嘴接口(8)；电桥(2)一端、双T(3)一端分别连接在移相段(1)左右两端；磁路板(4)安装在移相段(1)上，永磁体(5)粘接于磁路板(4)内侧；铁氧体(6)粘接于移相段(1)的波导内壁上；冷却流道(7)对应铁氧体(6)布置在移相段(1)腔体的外侧宽面上；两个水嘴接口(8)分别焊接在冷却流道(7)的入、出口。

2.根据权利要求1所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述电桥(2)的另一端设置有腔体，匹配金属块Ⅰ(9)设置在腔体内，匹配金属块Ⅰ(9)与电桥(2)腔体焊接成一体。

3.根据权利要求1所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述双T(3)的另一端设置有腔体，匹配金属块Ⅱ(10)设置在腔体内，匹配金属块Ⅱ(10)与双T(3)腔体焊接成一体。

4.根据权利要求1所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述电桥(2)、双T(3)、匹配金属块Ⅰ(9)、匹配金属块Ⅱ(10)均为铜材料。

5.根据权利要求1所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述的铁氧体(6)为NiZn5000耐功率铁氧体。

6.根据权利要求1或5所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述的铁氧体(6)的厚度为0.3mm-0.4mm。

7.根据权利要求1或5所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，铁氧体(6)共四片。

8.根据权利要求1或5所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，每片铁氧体(6)分成3节粘结。

9.根据权利要求1所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述铁氧体(6)用缩醛烘干胶粘接于移相段(1)的波导内壁上。

10.根据权利要求1所述的高功率毫米波差相移水冷环行器，其特征在于，所述的冷却流道(7)，均匀布置在移相段腔体的外壁上，冷却液在流道内为单向流通。