一种新型高可靠波导环行隔离组件结构制造技术

本发明专利技术公开了一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，包括接有负载的环行器，环行器包括2个相同结构的波导导行半腔体，波导导行半腔体包括壳体，匹配台，铁氧体基座，铁氧体和永磁体；壳体内侧设有Y形波导槽，2个Y型波导槽组成Y形波导腔；匹配台安装于壳体上且匹配台中心；Y形波导槽的中心设有焊接槽，匹配台中心设有安装孔，铁氧体基座第一端穿过安装孔，并与铁氧体焊接，铁氧体基座第二端固定于焊接槽中，永磁体设于壳体外侧。本发明专利技术通过金属焊接将铁氧体固定在波导腔体中，设计了新型分离式腔体高可靠性固定方法，具有高可靠、热传导效率高等特点，巧妙解决了连接强度低与导热能力差的问题，对提高环行器和隔离器的可靠性具有重要意义。重要意义。重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高可靠波导环行隔离组件结构


[0001]本专利技术涉及一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，具体涉及一种铁氧体与金属台阶焊接方法，属于微波元器件


技术介绍

[0002]目前，现有波导环行器和隔离器中，为了保证铁氧体与金属腔体之间的位置连接固定，主要采用有机粘接剂粘接的方式进行。有机粘接剂对于温度的变化比较敏感，随着受热温度的升高，受热时间的延长，胶粘剂的剪切强度呈下降趋势。其一，当工作温度为120℃
‑
150℃时，粘接剂发生不可逆劣化，粘接强度显著下降，导致铁氧体脱落。铁氧体为波导隔离器关键部件，铁氧体脱落会导致环行器和隔离器的性能发生不可逆失效。其二，有机粘剂热传导性能较差，当产品温度上升时，有机粘剂无法及时传导热量，将引起铁氧体的温度升高，导致铁氧体材料性能产生非线性效应，严重影响环行器和隔离器性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，包括接有负载的环行器，环行器包括2个相同结构的波导导行半腔体，波导导行半腔体包括壳体，匹配台，铁氧体基座，铁氧体和永磁体；壳体内侧设有Y形波导槽，2个波导导行半腔体组合后，2个Y型波导槽组成Y形波导腔；匹配台安装于壳体上且匹配台中心与所述Y形波导槽的中心重合；Y形波导槽的中心设有焊接槽，匹配台中心设有安装孔，铁氧体基座第一端穿过所述安装孔，并与铁氧体焊接，铁氧体基座第二端固定于所述焊接槽中，永磁体设于壳体外侧。本专利技术通过金属焊接方式将铁氧体固定在波导腔体中，同时设计了新型分离式腔体高可靠性固定方法，具有高可靠、热传导效率高等特点，巧妙地解决了连接强度低与导热能力差的问题，对提高环行器和隔离器的可靠性具有重要意义。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，包括接有负载的环行器；
[0006]所述环行器包括2个相同结构的波导导行半腔体，波导导行半腔体包括壳体，匹配台，铁氧体基座，铁氧体和永磁体；
[0007]壳体内侧设有Y形波导槽，2个波导导行半腔体组合后，2个Y型波导槽组成Y形波导腔；
[0008]匹配台安装于壳体内侧且匹配台中心与所述Y形波导槽的中心重合；
[0009]Y形波导槽的中心设有焊接槽，匹配台中心设有安装孔；
[0010]铁氧体基座第一端穿过所述安装孔，并与铁氧体焊接，铁氧体基座第二端固定于所述焊接槽中；
[0011]永磁体设于壳体外侧。
[0012]进一步的，所述焊接槽为Y形；
[0013]所述铁氧体基座第一端为圆柱形，第二端为Y形。
[0014]进一步的，所述环行器还包括卡簧，焊接槽中还设有环形的卡簧槽，卡簧设于卡簧槽中，卡簧套于铁氧体基座第二端外壁，实现对铁氧体基座的卡紧固定。
[0015]进一步的，壳体外侧设有永磁体槽，永磁体设于所述永磁体槽中。
[0016]进一步的，所述铁氧体基座设有避空孔，用于实现焊接过程中的散热；所述铁氧体基座第一端的端面上设有焊锡槽，所述焊锡槽为环形槽；
[0017]所述避空孔设于铁氧体基座中心，为通孔；焊锡槽≥1个，焊锡槽与避空孔同轴。
[0018]进一步的，所述铁氧体一端的端面设有焙银层，铁氧体一端通过焙银层实现与铁氧体基座第一端的焊接；
[0019]所述焙银层的制备方法为，将银胶涂在铁氧体一端的端面，焙烤后得到。
[0020]进一步的，所述焙银层的厚度为8～10μm。
[0021]进一步的，所述铁氧体基座为可伐合金或钛合金；
[0022]所述铁氧体基座第一端与铁氧体利用铅焊料焊接。
[0023]进一步的，所述铁氧体基座所用材料为含镍合金时，对铁氧体基座第一端的端面采用金或银进行镀覆处理。
[0024]进一步的，所述Y形波导槽的截面为矩形；
[0025]所述匹配台为三层平板结构，每层平板均为Y型结构，以靠近壳体的平板为下层平板，其余两层平板分别为中层平板和上层平板，下层平板尺寸＞中层平板尺寸＞上层平板尺寸；
[0026]所述负载包括金属腔体和设于腔体内部的吸收体，所述吸收体为碳化硅。
[0027]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0028](1)本专利技术采用高可靠的金属化焊接技术取代有机粘接剂粘接工艺，实现了铁氧体的固定，使接触面热阻相对于缩醛烘干胶粘接减少50％，即热耗散效率提高了2倍，可有效降低隔离器温升，巧妙地解决了连接强度低与导热能力差的问题，对提高环行器和隔离器的可靠性具有重要意义；
[0029](2)本专利技术采用高可靠的金属化焊接技术取代有机粘接剂粘接工艺，显著提高了波导导行腔体中，铁氧体与壳体之间的附着力，附着力从120N提高至370N，提高3倍以上；
[0030](3)本专利技术在焊接位置设计了焊锡槽和避空槽，既能保证焊料均匀分布于焊接接触面，又能有效控制多余焊料的溢出，避免影响性能参数；
[0031](4)本专利技术采用与铁氧体线膨胀系数匹配的合金材料，如：可伐合金(Kovar合金)、钛合金等，与铁氧体进行焊接，解决金属锡焊带来的铁氧体基片与壳体材料(铝合金材料)线胀系数差距导致的铁氧体基片破碎的问题；
[0032](5)本专利技术设计了一种卡簧方式进行分离式波导腔体的机械式固定搭接，提高了铁氧体基座与壳体二者之间的搭配稳定性，实现无缝连接，对提高环行器和隔离器的可靠性具有重要意义。
附图说明
[0033]图1为本专利技术新型高可靠波导环行隔离组件结构的外形图；
[0034]图2为本专利技术环行器剖面结构示意图；
[0035]图3为本专利技术环行器内部结构示意图；
[0036]图4为本专利技术铁氧体基座示意图；其中图(a)为俯视图，图(b)为剖面图；
[0037]图5为本发铁氧体基座安装示意图；其中图(a)为铁氧体基座的整体安装示意图，图(b)为铁氧体基座与卡簧的配合示意图；
[0038]图6为本专利技术卡簧示意图，其中图(a)为卡簧正面图，图(b)为卡簧侧视图；
[0039]图7为接触热阻试验流程图。
具体实施方式
[0040]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0041]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0042]环行隔离组件是利用铁氧体材料在外加偏置磁场诱导下产生的磁各向异性，使射频信号在各端口之间按一定方向环行单向传播的非互易性微波无源器件。引入隔离器能够实现微波各级各个匹配点相互隔离，保证单向传输，避免相互串扰，保证微波系统的正常工作。在射频微波领域，凡是大功率射频器件诸如通信卫星，地面雷达等，均需要隔离器和环行器，射频环行隔离组件在射频微波领域起着重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，其特征在于，包括接有负载(13)的环行器；所述环行器包括2个相同结构的波导导行半腔体，波导导行半腔体包括壳体(9)，匹配台(2)，铁氧体基座(4)，铁氧体(5)和永磁体；壳体(9)内侧设有Y形波导槽，2个波导导行半腔体组合后，2个Y型波导槽组成Y形波导腔；匹配台(2)安装于壳体(9)上且匹配台(2)中心与所述Y形波导槽的中心重合；Y形波导槽的中心设有焊接槽(1)，匹配台(2)中心设有安装孔；铁氧体基座(4)第一端穿过所述安装孔，并与铁氧体(5)焊接，铁氧体基座(4)第二端固定于所述焊接槽(1)中；永磁体设于壳体(9)外侧。2.根据权利要求1所述的一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，其特征在于，所述焊接槽(1)为Y形；所述铁氧体基座(4)第一端为圆柱形，第二端为Y形。3.根据权利要求1所述的一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，其特征在于，所述环行器还包括卡簧(6)，焊接槽(1)中还设有环形的卡簧槽(3)，卡簧(6)设于卡簧槽(3)中，卡簧(6)套于铁氧体基座(4)第二端外壁，实现对铁氧体基座(4)的卡紧固定。4.根据权利要求1所述的一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，其特征在于，壳体(9)外侧设有永磁体槽(8)，永磁体设于所述永磁体槽(8)中。5.根据权利要求1或2所述的一种新型高可靠波导环行隔离组件结构，其特征在于，所述铁氧体基座(4)设有避空孔(10)，用于实现焊接过程中的散热；所述铁氧体基座...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴若男，李心怡，郑国龙，苌群峰，庞丽红，崔倩，刘文成，相东，
申请(专利权)人：中国航天时代电子有限公司，
类型：发明
国别省市：