一种高导热介质的波导结型铁氧体开关制造技术

技术编号:17782622 阅读:86 留言:0更新日期:2018-04-22 12:57
本发明专利技术涉及一种高导热介质的波导结型铁氧体开关,包括器体,所述器体的侧面具有三个端口,三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y形波导腔;所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A、铁氧体和轴向介质片B,所述铁氧体具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个所述凸起部的端面设置有径向介质片;所述铁氧体上设有多个穿线孔,激励线圈依次穿过各穿线孔后,从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路连接;所述轴向介质片A、轴向介质片B和径向介质片均采用氮化硼材料制成。本发明专利技术通过在轴向介质和径向介质同时采用高导热、低介电常数材料,使得铁氧体在轴向和径向的热传导效率提高,从而提升了波导结型铁氧体开关的功率容量。

【技术实现步骤摘要】
一种高导热介质的波导结型铁氧体开关
本专利技术属于通信
,涉及一种铁氧体开关,具体涉及一种高导热介质的波导结型铁氧体开关。
技术介绍
波导结型铁氧体开关的组成通常包括:腔体、铁氧体、轴向介质片、径向介质片、激励线圈和驱动电路。波导结型铁氧体开关在高功率条件下工作时,铁氧体由于损耗产生热量,温度上升,当温度上升到一定程度后,波导结型铁氧体性能恶化,严重时甚至会引起高功率打火,因此,波导结型铁氧体开关的功率容量大小与铁氧体的热量传导效率密切相关。铁氧体的热量主要通过轴向介质片和径向介质片这两条路径传导到腔体上。轴向介质片通常采用聚四氟乙烯,其介电常数为2.1,较低的介电常数有利于阻抗匹配,但热导率为0.33W/m·K,导热性极差,不利于铁氧体的散热。径向介质片通常采用氧化铝陶瓷,热导率为28-30W/m·K,但介电常数为9.0,较高的介电常数在进行阻抗匹配时使得其厚度尺寸较薄,与铁氧体的接触面积小,因而导热效率不高。可见,轴向和径向这两条路径的热传导效率都不高,严重制约了波导结型铁氧体开关功率容量的进一步提升。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种高导热、低介电常数的轴向介质片和径向介质片的波导结型铁氧体开关,解决由于轴向聚四氟乙烯片的热导率差、径向陶瓷片与铁氧体接触面积小使得波导结型铁氧体开关功率容量不易提升的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种高导热介质的波导结型铁氧体开关,包括器体,所述器体的侧面具有三个端口,所述三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y形波导腔;所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A、铁氧体和轴向介质片B,所述铁氧体具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个所述凸起部的侧面设置有径向介质片;所述铁氧体上设有多个穿线孔,激励线圈依次穿过各穿线孔后,从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路连接;其中,所述轴向介质片A、轴向介质片B和径向介质片均采用氮化硼材料制成。进一步的,所述凸起部为方形结构。进一步的,所述径向介质片设置于每个所述凸起部与端口相对的侧面上。进一步的,所述径向介质片与凸起部粘接固定。进一步的,所述铁氧体的上下表面分别与轴向介质片A和轴向介质片B粘接固定,所述轴向介质片A的上表面和轴向介质片B的下表面分别与Y形波导腔的上表面和下表面粘接固定。进一步的,所述穿线孔具有三个,分别贯穿铁氧体的每个凸起部。进一步的,所述器体为长方体结构,所述三个端口分别位于器体的三个侧面上。本专利技术通过在轴向介质和径向介质同时采用高导热、低介电常数材料氮化硼,将轴向路径的介质导热率提高,同时将径向路径的铁氧体散热接触面积提高1.5倍,铁氧体在轴向和径向两个路径上的热传导效率均获得较大幅度的提高,从而将波导结型铁氧体开关的功率容量提升1倍以上。附图说明图1为本专利技术一实施例的高导热介质的波导结型铁氧体开关的结构示意图;图2为图1所示的高导热介质的波导结型铁氧体开关的分解图。附图标记说明:1—器体主体;11—Y形波导槽;2—铁氧体;3—轴向介质片A;4—轴向介质片B;5—径向介质片A;6—径向介质片B;7—径向介质片C;8—激励线圈;9—驱动电路;10—盖板。具体实施方式以下将结合附图来详细说明本专利技术的实施方式,所举实施例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。一种高导热介质的波导结型铁氧体开关,包括器体,所述器体的侧面具有三个端口,所述三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y形波导腔;在一种实施方式中,所述器体可以为一个整体,所述Y形波导腔为在器体内部加工而成,所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A3、铁氧体2和轴向介质片B4,所述铁氧体2具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个所述凸起部的侧面设置有径向介质片;所述铁氧体2上设有多个穿线孔,激励线圈8依次穿过各穿线孔后,从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路9连接。在另一种实施方式中,所述器体由下部的器体主体1和上部的盖板10两部分构成,所述器体主体1内部加工有Y形波导槽11,所述Y形波导槽11的三个端口位于器体主体1的侧面上,所述Y形波导槽11与盖板10相配合形成器体内的Y形波导腔;所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A3、铁氧体2和轴向介质片B4,所述铁氧体2具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个所述凸起部的侧面设置有径向介质片;所述铁氧体2上设有多个穿线孔,激励线圈8依次穿过各穿线孔后,从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路9连接。在这两种实施方式中,所述轴向介质片A3、轴向介质片B4和径向介质片均采用氮化硼材料制成。具体的,所述器体主体1以及盖板10可为长方体结构,也可以为其他形状,比如正六棱柱形结构,所述三个端口分别位于长方体器体的三个侧面上,或正六棱柱形器体主体1互不相邻的三个侧面上,所述三个端口为方形结构,具体可以为正方形或长方形结构,优选长方形结构。所述Y形波导槽11为在器体主体1内部加工而成,所述Y形波导槽11与盖板10相配合形成器体内的Y形波导腔,三个所述端口分别构成了所述Y形波导腔的三个开口端。构成所述Y形波导腔的三个腔室之间的夹角优选120°,若因外形结构需要,夹角也可为其他角度。但是三个腔室之间的夹角为其他角度时,器件的电气性能下降,比如传输损耗大,频带宽度窄。在所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A3、铁氧体2和轴向介质片B4,所述轴向介质片A3的上表面与Y形波导腔的上表面或者说盖板10的下表面粘接固定,所述轴向介质片B4的下表面与Y形波导腔的下表面粘接固定,所述轴向介质片A3、轴向介质片B4与铁氧体2之间胶粘固定。所述轴向介质片A3和轴向介质片B4为圆形结构,粘接于铁氧体2的中心位置。所述铁氧体2具有三个凸起部,每个凸起部分别指向一个端口,并且在每个凸起部与端口相对的端面上粘接固定有一个径向介质片,这样有利于和三个端口进行阻抗匹配,电气性能好。所述铁氧体2的每个凸起部上设有一个穿线孔,分别贯穿铁氧体2的每个凸起部,激励线圈8的一端按照环形方向依次穿过铁氧体2上的各穿线孔后,两端均从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体主体1与驱动电路9的正负极连接,当激励线圈8与驱动电路9接通后,产生的电流使铁氧体2被磁化。本专利技术的铁氧体2为Y形结构,所述Y形结构的铁氧体2可由三个凸起部直接构成,也可由中心部和凸起部构成,所述中心部为三角形,所述凸起部从中心部的三个侧面向外延伸,与中心部一起形成Y形结构的铁氧体2。所述凸起部为方形结构,优选为长方形结构。所述径向介质片设置于每个所述凸起部与端口相对的端面上,分别为径向介质片A5、径向介质片B6和径向介质片C7。所述径向介质片为长方体结构,其相适配地与凸起部的端面粘接固定。本专利技术在每个铁氧体2凸起部的端面上设置一个径向介质片,这些径向介质片增加了Y形波导腔的介质填充,使得Y形波导腔的微波截止频率下降,可以压缩Y形波导腔截面的尺寸,使得器件小型化,通过调整隔片尺寸,可以使得铁氧体2与高功率波导同轴转换进行良好的微波匹配。本专利技术的波导结型铁氧体开关在高功率条件下工作时,铁氧体2由于损耗产生热量,热量通过高导热轴向和径向介质片传导到波导腔体上。为了提高本专利技术轴向和径向这两条路径的热传导效率,轴向介质片A3、轴向介质片B4、径向介质片A本文档来自技高网...
一种高导热介质的波导结型铁氧体开关

【技术保护点】
一种高导热介质的波导结型铁氧体开关,包括器体,其特征在于,所述器体的侧面具有三个端口,所述三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y形波导腔;所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A、铁氧体和轴向介质片B,所述铁氧体具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个所述凸起部的端面设置有径向介质片;所述铁氧体上设有多个穿线孔,激励线圈依次穿过各穿线孔后,从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路连接;其中,所述轴向介质片A、轴向介质片B和径向介质片均采用氮化硼材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种高导热介质的波导结型铁氧体开关,包括器体,其特征在于,所述器体的侧面具有三个端口,所述三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y形波导腔;所述Y形波导腔的中心从下到上依次设置有轴向介质片A、铁氧体和轴向介质片B,所述铁氧体具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个所述凸起部的端面设置有径向介质片;所述铁氧体上设有多个穿线孔,激励线圈依次穿过各穿线孔后,从所述Y形波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路连接;其中,所述轴向介质片A、轴向介质片B和径向介质片均采用氮化硼材料制成。2.根据权利要求1所述的高导热介质的波导结型铁氧体开关,其特征在于,所述凸起部为方形结构。3.根据权利要求2所述的高导热介质的波导结型铁氧体开关,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾志斌
申请(专利权)人:北京无线电测量研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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