一种高功率铁氧体负载制造技术

本发明专利技术涉及微波功率源技术领域，具体为一种高功率铁氧体负载；包括匹配段，所述匹配段一侧设置有波导直段一，所述波导直段一远离匹配段一侧设置有波导直段二，所述波导直段二远离波导直段一一侧设置有波导楔形段，波导型大功率铁氧体负载主要通过内部的铁氧体基片进行吸收功率，铁氧体基片均匀分布在负载波导的内部，在负载终端的波导短接到一起，铁氧体粘合到水冷板上，通过水冷板中流动的水将吸收的热量带走，利用该方法可设计出几百千瓦量级铁氧体负载。氧体负载。氧体负载。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率铁氧体负载


[0001]本专利技术涉及微波功率源
，具体为一种高功率铁氧体负载。

技术介绍

[0002]高功率匹配负载主要用来吸收微波能量，环形器、魔T等设备均需要高功率吸收负载，吸收来自传输系统、加速器的反射功率，从而起到保护微波源的作用。铁氧体负载采用铁氧体作为吸波材料，铁氧体吸波材料是依照铁氧体在高频电磁场作用下产生较大电磁损耗的原理制成的，为了满足无反射性吸收目的,要求吸收材料在使用频段范围内具有较大的电磁损耗,而且要求实现电磁波传输中的阻抗匹配。对于波导型铁氧体负载一般靠近输入端的铁氧体基片会吸收系统的绝大部分功率，发热速率较后端的铁氧体基片快。而铁氧体导热系数小，吸收高频功率后，热沉积易导致铁氧体出气、破裂等问题。目前，研发的都是几千瓦量级小功率的铁氧体负载。本专利技术通过分段式设计、优化每段的功率分配、递进式增加铁氧体基片厚度等方式避开热量主要沉积在输入端铁氧体基片的问题，减少前端铁氧体热沉积，利用该方法可设计出几百千瓦量级铁氧体负载。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术的铁氧体导热系数小，吸收高频功率后，热沉积易导致铁氧体出气、破裂等缺陷，提供一种高功率铁氧体负载。所述一种高功率铁氧体负载具有减少前端铁氧体热沉积导致的破裂问题，提升负载稳定性等特点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高功率铁氧体负载，包括匹配段，所述匹配段一侧设置有波导直段一，所述波导直段一远离匹配段一侧设置有波导直段二，所述波导直段二远离波导直段一一侧设置有波导楔形段，所述匹配段内设置有若干个匹配块。
[0005]优选的，所述波导直段一、波导直段二和波导楔形段内均设置有若干个铁氧体基片。
[0006]优选的，所述波导直段二内铁氧体基片厚度大于波导直段一内铁氧体基片厚度设置，所述波导楔形段内铁氧体基片厚度大于波导直段二内铁氧体基片厚度设置。
[0007]优选的，所述匹配段、波导直段一、波导直段二和波导楔形段均固定与水冷板上。
[0008]优选的，所述铁氧体基片均匀分布设置在波导直段一、波导直段二和波导楔形段内。
[0009]优选的，所述相邻所述铁氧体基片之间有间隙。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0011](1)、铁氧体负载主要包括匹配段、波导直段、波导楔形段组成，铁氧体基片均匀分布在负载波导的内部，块与块之间有间隙，在负载终端的波导短接到一起，可以有效防止热应力集中造成挤压碎裂。
[0012](2)、从负载入口到终端，在铁氧体片布局时将薄的铁氧体片铺在前面，从入口到
终端逐渐增加铁氧体片的厚度，使铁氧体片吸收的功率密度差异减小，从而减少前端铁氧体热沉积，同时也加大了负载终端附近铁氧体片的衰减；
[0013](3)、采用胶粘工艺，铁氧体片通过导热粘接胶粘贴到不锈钢的水冷板上，水冷板为不锈钢
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铜
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不锈钢三层结构，可以有效的提高散热性能，使用效果好。
附图说明
[0014]图1为本专利技术负载微波结构示意图；
[0015]图2为本专利技术铁氧体基片的温度ΔT与其面积S、厚度d、吸收功率P及导热系数k关系公式；
[0016]图3为本专利技术不同厚度铁氧体片的最高温度表；
[0017]图4为本专利技术不同厚度铁氧体片的带来的功率衰减表；
[0018]图5为本专利技术功率分配关系图；
[0019]图6为本专利技术负载在波导的整个带宽内驻波比(VSWR)与频段关系图。
[0020]图中标号：1、匹配段；2、波导直段一；3、波导直段二；4、波导楔形段；5、铁氧体基片；6、水冷板；7、匹配块。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例一：请参阅图1
‑
6，本专利技术提供一种技术方案：一种高功率铁氧体负载，包括匹配段1，匹配段1内设置有若干个匹配块7，匹配段1一侧设置有波导直段一2，波导直段一2远离匹配段1一侧设置有波导直段二3，波导直段二3远离波导直段一2一侧设置有波导楔形段4，波导楔形段4靠近波导直段二3一侧的边长大于波导楔形段4另一侧边长设置，波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4内均设置有若干个铁氧体基片5，铁氧体基片5的尺寸为15mm
×
15mm
×
1mm，得出铁氧体基片5的最高温度和功率衰减数据，铁氧体基片5均匀分布设置在波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4内，相邻铁氧体基片5之间间隙相距1毫米，可以有效防止热应力集中造成挤压碎裂，匹配段1、波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4均通过粘接胶固定与水冷板6上，水冷板6为不锈钢
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铜
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不锈钢三层结构设置，实现高效散热操作，减少热量聚集。
[0023]实施例二：请参阅图1
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6，本专利技术提供一种技术方案：一种高功率铁氧体负载，包括匹配段1，匹配段1内设置有若干个匹配块7，匹配段1一侧设置有波导直段一2，波导直段一2远离匹配段1一侧设置有波导直段二3，波导直段二3远离波导直段一2一侧设置有波导楔形段4，波导楔形段4靠近波导直段二3一侧的边长大于波导楔形段4另一侧边长设置，波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4内均设置有若干个铁氧体基片5，铁氧体基片5的尺寸为15mm
×
15mm
×
1.3mm，得出铁氧体基片5的最高温度和功率衰减数据，铁氧体基片5均匀分布设置在波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4内，相邻铁氧体基片5之间间隙相距1毫米，可以有效防止热应力集中造成挤压碎裂，匹配段1、波导直段一2、波导直段二3和波导楔
形段4均通过粘接胶固定与水冷板6上，水冷板6为不锈钢
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铜
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不锈钢三层结构设置，实现高效散热操作，减少热量聚集。
[0024]实施例三：请参阅图1
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6，本专利技术提供一种技术方案：一种高功率铁氧体负载，包括匹配段1，匹配段1内设置有若干个匹配块7，匹配段1一侧设置有波导直段一2，波导直段一2远离匹配段1一侧设置有波导直段二3，波导直段二3远离波导直段一2一侧设置有波导楔形段4，波导楔形段4靠近波导直段二3一侧的边长大于波导楔形段4另一侧边长设置，波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4内均设置有若干个铁氧体基片5，铁氧体基片5的尺寸为15mm
×
15mm
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1.6mm，得出铁氧体基片5的最高温度和功率衰减数据，铁氧体基片5均匀分布设置在波导直段一2、波导直段二3和波导楔形段4内，相邻铁氧体基片5之间间隙相距1毫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率铁氧体负载，包括匹配段(1)，其特征在于：所述匹配段(1)一侧设置有波导直段一(2)，所述波导直段一(2)远离匹配段(1)一侧设置有波导直段二(3)，所述波导直段二(3)远离波导直段一(2)一侧设置有波导楔形段(4)，所述匹配段(1)内设置有若干个匹配块(7)。2.根据权利要求1所述的一种高功率铁氧体负载，其特征在于：所述波导直段一(2)、波导直段二(3)和波导楔形段(4)内均设置有若干个铁氧体基片(5)。3.根据权利要求1所述的一种高功率铁氧体负载，其特征在于：所述波导直段二(3)内铁氧体基片(5)厚度大于波导直段...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣林艳，慕振成，张辉，王博，万马良，周文中，谢哲新，李松，傅世年，欧阳华甫，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：