CN217115594U - 一种高压射频同轴真空穿墙件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，包括焊接组件、内导体、内导体转接零件、绝缘件、外壳体和螺纹环；其中焊接组件包括法兰、焊接件内导体和陶瓷件；陶瓷件的中心设有与焊接件内导体匹配的通孔，焊接件内导体的下端插入通孔与陶瓷件密封固定；陶瓷件与法兰密封连接固定；法兰与外壳体的上端接触，内导体、内导体转接件位于绝缘件和所述外壳体的中心，内导体的上端与焊接件内导体的下端连接，下端与内导体转接件连接；内导体、内导体转接零件与外壳体之间安装绝缘件；螺纹环与外壳体的下端连接并压紧绝缘件。本实用新型的穿墙件能够满足高真空、耐高压、脉冲功率匹配传输中的低损耗，并且适用于辐射环境。

Description

一种高压射频同轴真空穿墙件

技术领域

本实用新型属于电真空领域，涉及一种高压射频同轴真空穿墙件，用于高压设备上真空内外的功率传输。

背景技术

目前在高压设备上使用的穿墙件，其功能只是真空高压穿墙，而集高真空、耐高压、宽频带、低脉冲功率损耗和抗辐射这些特性于一体的穿墙件，在国内该领域内未发现有相关报道。

与本实用新型最为相近的是公开号CN201174556Y的专利文献公开的一种陶瓷-金属封接的高压真空穿墙件，其作用主要是耐高压，实现真空穿墙。但是其无法解决穿墙过程中的脉冲功率损耗和穿墙件在辐射环境中工作等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压射频同轴真空穿墙件，满足高真空、耐高压、脉冲功率匹配传输中的低损耗，并且适用于辐射环境。

本实用新型的技术方案为：

一种高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，包括焊接组件1、内导体2、内导体转接零件3、绝缘件4、外壳体5和螺纹环6；其中

所述焊接组件1包括法兰11、焊接件内导体12和陶瓷件13；所述陶瓷件13的中心设有与所述焊接件内导体12匹配的通孔，所述焊接件内导体12的下端插入所述通孔并与所述陶瓷件13密封固定；所述陶瓷件13与所述法兰11密封连接固定；

所述焊接组件1的法兰11与所述外壳体5的上端接触，所述内导体2、所述内导体转接零件3位于所述绝缘件4和所述外壳体5的中心，所述内导体2的上端与所述焊接件内导体12的下端连接，所述内导体2的下端与所述内导体转接零件3连接，所述焊接件内导体12、所述内导体2和所述内导体转接零件3组合构成穿墙件的内导体；

所述内导体2、内导体转接零件3与所述外壳体5之间装配所述绝缘件4；所述螺纹环6 与所述外壳体5的下端连接并压紧所述绝缘件4；所述法兰11、所述外壳体5和所述螺纹环 6组合构成穿墙件的外导体。

进一步的，所述陶瓷件13为平底的V型结构，其底部中心设有与所述焊接件内导体12 匹配的通孔。

进一步的，所述绝缘件4一端为与所述陶瓷件13匹配的喇叭口结构，另一端为有利于增加爬电距离而设计的凹槽结构。

进一步的，所述焊接件内导体12的上端开有螺纹孔，用于与高压设备连接；所述焊接件内导体12的下端开有螺纹孔，用于与所述内导体2连接。

进一步的，所述内导体转接零件3的上端与所述内导体2通过螺纹连接，所述内导体转接零件3的下端为弹性插拔结构，用于与电缆连接。

进一步的，所述陶瓷件13为99％氧化铝陶瓷。

进一步的，所述绝缘件4为聚醚醚酮(PEEK)材料。

进一步的，所述的各结构部件机械尺寸，参考氧化铝陶瓷和聚醚醚酮的相对介电常数，按照50Ω同轴结构特征阻抗进行设计。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果为：

经测试，本实用新型的穿墙件工作时真空内部分的静态真空度优于4×10^-8Pa，焊接组件的真空漏率优于3×10^-12Pa·m³/s。穿墙件中陶瓷件和绝缘件的特殊形状结构，使内外导体之间在空气条件下可以承受8kV的直流高压，在真空条件下可以传输底宽小于20ns、脉冲沿小于1ns 和峰值高压20kV的快脉冲。穿墙件整体的结构形式、机械尺寸与各个零件之间的结构配合可实现脉冲功率低损耗的传输，在1GHz以下驻波比小于1.5，插入损耗S₂₁小于0.4dB；在 3GHz以下驻波比小于1.8，插入损耗S₂₁小于0.8dB。穿墙件采用聚醚醚酮(PEEK)材料作为绝缘介质材料，其具有低介电常数和良好的耐高温耐辐射的特性。同轴穿墙件的结构特征阻抗按照50Ω设计，可与常规的50Ω高压射频同轴电缆匹配。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1-焊接组件，2-内导体；3-内导体转接零件；4-绝缘件；5-外壳体；6-螺纹环。

图2为焊接组件的结构示意图。

其中，11-法兰，12-焊接件内导体；13-陶瓷件。

具体实施方式

本实用新型为一种高压射频真空同轴穿墙件，包括焊接组件1、内导体2、内导体转接零件3、绝缘件4、外壳体5和螺纹环6。其中焊接组件1包括法兰11、焊接件内导体12和陶瓷件13。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1，见图1。一种高压射频同轴真空穿墙件，焊接件内导体12、内导体2和内导体转接零件3共同组成穿墙件的内导体，法兰11、外壳体5和螺纹环6共同组成穿墙件的外导体，陶瓷件13和绝缘件4装配在穿墙件的外导体和穿墙件的内导体之间，把穿墙件的内导体和穿墙件的外导体隔离，使内、外导体之间电路断开。见图2，陶瓷件13整体设计成平底的V型结构，其底部中心设有与焊接件内导体12匹配圆形通孔，焊接件内导体12插入此孔内在底部处与陶瓷件13焊接固定，焊接件内导体12与陶瓷件13的通孔上端在尺寸上靠公差配合保证顺利安装；陶瓷件13和法兰11焊接固定，这样，焊接件内导体12、陶瓷件13和法兰11组成焊接组件1，实现真空密封。见图1，在焊接组件1的基础上，依次装配内导体 2、内导体转接零件3、绝缘件4和外壳体5，用螺钉固定外壳体5与焊接组件1，最后装配螺纹环6压紧绝缘件4。焊接件内导体12的顶端开有螺纹孔，方便与高压设备连接；焊接件内导体12的下端开有螺纹孔，与内导体2连接；内导体转接零件3，一端与内导体2通过螺纹连接，另一端设计成弹性插拔结构，方便与电缆连接。绝缘件4的一端与陶瓷件13的平底 V形结构匹配，另一端设计出凹槽结构，增加爬电距离，起到耐高压的作用。螺纹环6，通过外螺纹与外壳体5连接实现对绝缘件4的固定。使用时，法兰一端与高压设备的对应法兰连接，和高压设备真空环境连通；壳体一端，与电缆连接件相连接，实现电连通。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，包括焊接组件(1)、内导体(2)、内导体转接零件(3)、绝缘件(4)、外壳体(5)和螺纹环(6)；其中

所述焊接组件(1)包括法兰(11)、焊接件内导体(12)和陶瓷件(13)；所述陶瓷件(13)的中心设有与所述焊接件内导体(12)匹配的通孔，所述焊接件内导体(12)的下端插入所述通孔并与所述陶瓷件(13)密封固定；所述陶瓷件(13)与所述法兰(11)密封连接固定；

所述焊接组件(1)的法兰与所述外壳体(5)的上端接触，所述内导体(2)、所述内导体转接零件(3)位于所述绝缘件(4)和所述外壳体(5)的中心，所述内导体(2)的上端与所述焊接件内导体(12)的下端连接，所述内导体(2)的下端与所述内导体转接零件(3)连接，所述焊接件内导体(12)、内导体(2)和内导体转接零件(3)构成穿墙件内导体；

所述内导体(2)、内导体转接零件(3)与所述外壳体(5)之间填充所述绝缘件(4)；所述螺纹环(6)与所述外壳体(5)的下端连接并压紧所述绝缘件(4)；所述法兰(11)、外壳体(5)和螺纹环(6)构成穿墙件外导体。

2.根据权利要求1所述的高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，所述陶瓷件(13)为平底的V型结构，其底部中心设有与所述焊接件内导体(12)匹配的通孔。

3.根据权利要求1所述的高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，所述绝缘件(4)一端为与所述陶瓷件(13)匹配的喇叭口结构，另一端为利于增加爬电距离的凹槽结构。

4.根据权利要求1所述的高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，所述焊接件内导体(12)的上端开有螺纹孔，用于与高压设备连接；所述焊接件内导体(12)的下端开有螺纹孔，用于与所述内导体(2)连接。

5.根据权利要求1所述的高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，所述内导体转接零件(3)的上端与所述内导体(2)通过螺纹连接，所述内导体转接零件(3)的下端为弹性插拔结构，用于与电缆连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，所述陶瓷件(13)为99％氧化铝陶瓷。

7.根据权利要求1～5任一项所述的高压射频同轴真空穿墙件，其特征在于，所述绝缘件(4)的材料为聚醚醚酮PEEK。

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