该发明专利技术属于微波器件中的大功率固体波导衰减器，包括散热片，导热油储油杯，波导体及等腰梯形密封腔、设于密封腔内的由等腰梯形金属片分隔成的隔离腔及位于各隔离腔内的等腰梯形衰减片，设于密封腔两侧与储油杯连通的导热油进、出管（口）以及充满密封腔的导热油。该发明专利技术由于增设了金属隔离片、衰减片及导热油，有效地将驻波比降低到１．１０以下、大幅度提高了功率容量和传导效率；因而具有驻波比小、散热效率高、功率衰减量大，所能承受的平均功率为背景技术的２０倍左右，用于与功率微波测量系统配套，可将大功率信号衰减到测量系统能够测量的范围之内，且衰减频率范围宽、回波损耗小，可靠性高等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子
中的微波器件，特别是一种与功率微波测量系统配套用 固体波导衰减器。该衰减器在使用中把功率信号衰减到测量系统能够测量的范围之内，以 便对信号进行分析和测量，提高其测试精度。
技术介绍
不同种类的衰减器应用于不同的领域，如应用于光学的光衰减器、应用于微波领 域的衰减器。微波衰减器是微波系统中最常用的元件之一，尤其是在功率微波测量系统中， 往往需利用衰减器把功率信号衰减到测量系统能够测量的范围之内，再对信号进行分析和 测量并提高其测试精度。目前常见的大功率微波衰减器分为干式衰减器和液体衰减器两 类。液体衰减器主要采用水作为衰减材料，水是一种良好的微波吸收材料同时也能有效地 带走热量，在波导内部有用玻璃、石英或其它微波低损耗材料做成的管状或锥状的水室，再 配合外围的水循环回路，对微波实现大功率衰减。水衰减器由于制作水室的材料容易破碎， 或者粘接强度不够而漏水，存在工作安全隐患，同时由于外围庞大的水循环系统，又使这类 水衰减器结构庞大、复杂。固体衰减器主要采用在波导腔内填充一定结构和体积的吸波材料、以达到衰减功 率信号的目的。为了满足驻波比的要求，吸收材料前端一般是楔形、尖劈状、阶梯状等渐变 结构。在公告号为CN2107718U，专利技术名称为《圆形槽波导衰减器》的专利文献中公开了一种 介质薄片两端呈尖劈形或刀形，在介质片表面涂敷或者镀上一层电磁波吸收材料，并且把 介质片固定在圆形槽波导中，从而组成所述的圆形槽波导衰减器。该圆形槽波导衰减器，由 于采用涂覆(镀)一层吸波(收)材料的方式做成衰减片，吸波材料量很少，因此决定了衰 减器的衰减功率量亦小；此外、该圆形槽波导衰减器中介质片和波导只有小部分接触，直接 传导到波导上的热量很少，大部分只能依靠空气散热。空气的导热系数为0. 024w/m · k，一 般将导热系数小于0. 02w/m · k的材料定义为绝热体(材料)，因此该衰减器的散热效率很 低；加之波导内部电场分布特征为中间电场强、两侧电场弱，该衰减器由于只在波导中间位 置设置一片衰减片，极大限制了衰减器承受的最大功率，此类固体衰减器一般所能承受的 平均功率仅500W左右，如果微波的功率一旦过高，便会导致衰减片烧坏。因而，此类微波固 体波导衰减器存在驻波比较大，衰减量小、可靠性差、散热效率低、使用中易导致衰减片烧 坏，不能作为大功率微波衰减器用，应用范围窄等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对
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存在的缺陷，研究设计一种大功率微波固体波导衰 减器，大幅度提高其散热效率、功率衰减量及其可靠性，实现较低的驻波比(最大电压振幅 与最小电压振幅之比)；从而达到可与功率微波测量系统配套、用于将大功率信号衰减到 测量系统能够测量的范围之内，以便于对信号进行准确分析和测量，有效提高其测试精度、 扩大其应用范围等目的。本专利技术的解决方案是针对
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散热效率及功率衰减量低的弊病，采用前、后 内壁为斜面的等腰梯形的波导密封腔，在波导体内腔顺轴向(沿微波传输方向)采用金属 片将其分隔成多个腔体并在每个腔体内设置一个衰减片(吸波片)，以使电场分布趋于均 勻，既可解决单片衰减片温度过高的现象、又可有效地提高其功率容量和传导效率，同时在 波导腔内注入传导效率高的导热油(热传导系数为0. 128w/m*k)作为散热介质，以进一步 提高散热效率和功率容量；本专利技术即以此实现其专利技术目的。因此本专利技术微波固体波导衰减 器包括外部带散热片的波导体及设于波导体密封腔内的衰减片，关键在于在波导两侧还分 别设有导热油储油杯，波导密封腔为采用金属隔离片将其顺轴向分隔成前、后两侧连通的 一组隔离腔的密封腔，每个隔离腔中部与金属隔离片平行设置一个衰减片，而在密封腔的 两侧还分别设有一与储油杯连通的导热油进、出口，密封腔及其各隔离腔内均充满导热油； 各金属隔离片的上、下底边分别与波导密封腔内的顶部和底部固定，而各个衰减片则均通 过其底边与波导密封腔内底部紧固连接，导热油储油杯通过连通管与设于波导密封腔两侧 的导热油进、出口密封式紧固连接，导热油则通过储油杯及连通管注入波导密封腔。上述波导密封腔为前、后壁呈斜面的等腰梯形密封腔。所述金属隔离片为两侧边 (腰)为斜面的等腰梯形金属隔离片，该金属隔离片的两侧边(腰)与所对应的波导密封腔 的前、后内壁之间设有一与其它隔离腔连通的间隙，以供导热油流通。而所述分隔成前、后 两侧连通的一组隔离腔，其隔离腔的个数为2-5个。所述每个隔离腔中部与金属隔离片平 行设置一个衰减片，各衰减片的两侧边(腰)及上底边与所对应波导密封腔的前、后内壁及 波导密封腔内顶部之间均设有一间隙。本专利技术由于采用前、后内壁为斜面的等腰梯形的波导密封腔，并将密封腔内采用 金属隔离片将其顺轴向分隔成多个前、后两侧连通的隔离腔，每个隔离腔内均设置一个衰 减片，金属隔离片与衰减片的两侧边(腰)均为斜面，有效地降低了驻波比、提高其功率容 量和传导效率，金属隔离片的设置又均分了电场，又有效地加强了衰减片对微波的吸收；在 波导密封腔内充满导热系数为空气导热系数的五倍的导热油作为导热介质、以快速地将热 量传递到波导外的散热片上。因而本专利技术具有驻波比很小(小于1. 10)，大幅度提高了散热 效率和功率衰减量，所能承受的平均功率为
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的20倍左右，用于与功率微波测量系 统配套，可将大功率信号衰减到测量系统能够测量的范围之内，且衰减频率范围宽、回波损 耗小，可靠性高等特点。附图说明图1为本专利技术衰减器立体结构图(轴测图)；图2为本专利技术衰减器轴向剖视图(A-A图)；图3为本专利技术衰减器波导体横向剖视图(B-B视图)及储油杯局部剖视图。图中1.波导体、1-1.波导腔、1-2.密封腔、1-3.密封腔前、后斜面(石英玻璃 片)，2散热片，3.储油杯、3-1.阀门、3-2.连通管，4.金属隔离片，5.衰减片，6.密封圈， 7.导热油。具体实施例方式以承受平均功率为IOKW的微波固体衰减器为例波导体1采用长为990mm的BJ22波导体，密封腔1-2的下底长790mm、上底长190mm、宽即为波导腔1_1宽度，密封腔前、后斜 面1-3本实施方式采用石英玻璃片对称设置，石英玻璃片(长X宽X厚)362 X 122 X 3mm; 金属隔离片4的下底长690mm、两腰长均为305mm、高54. 61mm(即与波导腔1_1高度相同)、 厚1mm，上、下底边分别焊结于波导腔1-1的上顶部和下底部，本实施方式设2个隔离片将密 封腔1-2顺轴向分隔成中间宽为39. 22mm、两侧宽为34mm的3个隔离腔；衰减片5分设于 3个隔离腔内，中间衰减片厚23mm、两侧衰减片厚均为18mm，各衰减片下底边长均为720mm、 高均为50mm、两侧边(腰)长均为304mm，分别与波导腔1_1的下底部紧固成一体；储油杯 3(直径X高)80 X 100mm、连通管3_2内径Φ IOmm ；本实施方式导热油7采用320#油。 本实施例固体衰减器与微波测量系统配套用，其衰减量范围为54. 5dB-57. 25dB， 驻波比VSWR小于1. 06，回波损耗很小，具有良好的匹配特性；可承受平均功率为10KW，为背 景技术的20倍左右。权利要求一种大功率微波固体波导衰减器，包括外部带散热片的波导体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大功率微波固体波导衰减器，包括外部带散热片的波导体及设于波导体密封腔内的衰减片，其特征在于在波导两侧还分别设有导热油储油杯，波导密封腔为采用金属隔离片将其顺轴向分隔成前、后两侧连通的一组隔离腔的密封腔，每个隔离腔中部与金属隔离片平行设置一个衰减片，而在密封腔的两侧还分别设有一与储油杯连通的导热油进、出口，密封腔及其各隔离腔内均充满导热油；各金属隔离片的上、下底边分别与波导密封腔内的顶部和底部固定，而各个衰减片则均通过其底边与波导密封腔内底部紧固连接，导热油储油杯通过连通管与设于波导密封腔两侧的导热油进、出口密封式紧固连接，导热油则通过储油杯及连通管注入波导密封腔。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田雨，童玲，张翠翠，刘余，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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