专利名称：一种多层铁氧体波导结构的制作方法
技术领域：
一种多层铁氧体波导结构技术领域[0001]本实用新型属于环行器领域，尤其涉及一种应用于微波雷达、微波通讯、电子对抗、微波能应用等技术领域的多层铁氧体波导结构。
背景技术：
[0002]在微波系统中，高功率环行器应用较普遍，如雷达中的收发天线、开关大都用差相级式环行器，但其结构复杂，重量体积均很大；另一种环行器称为Y结波导环行器，其体积小、重量轻，可承受功率较上类结构的环行器功率小。实用新型内容[0003]实用新型目的:本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多层铁氧体波导结构，其体积小、重量轻、散热效率高，可承受较大功率。[0004]技术方案:本实用新型所述的一种多层铁氧体波导结构，包括波导、导热机构和铁氧体片，所述导热机构将波导内腔分隔成若干层，所述铁氧体片附着在导热机构的上下表面，且所述波导内腔的上下壁上也附着有铁氧体片。[0005]进一步地，所述导热机构为与波导相匹配的散热片。[0006]进一步地，相邻铁氧体片之间的间隙设有聚四氟乙烯介质支衬。[0007]进一步地,所述铁氧体片为铁氧体圆柱片或铁氧体三角片。[0008]进一步地，所述波导的外壁设置有散热片。[0009]本实用新型与现有技术相比，其有益效果是:本实用新型所述的多层铁氧体波导结构，其体积小、重量轻、散热效率高，可承受较大功率。
[0010]图1为实施例1的结构示意图。[0011]图2为图1的AA剖面示意图。[0012]图3为实施例2的结构示意图。[0013]图4为图3的AA剖面示意图。
具体实施方式
[0014]下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。[0015]实施例1:如图1所示，一种C波段多层铁氧体的Y形波导结构，包括波导1、2片散热片2和6片铁氧体圆柱片3，所述波导I的宽度a=47.55mm、高度b=22.15mm、长度(波导I中心到距离中心最远的侧面的垂直距离)L=50mm，所述散热片2的厚度t=2.5mm、长度(散热片2中心到距离中心最远的侧面的垂直距离)l=24mm，所述铁氧体圆柱片3的厚度h=2.2mm、直径D f =20mm、饱和磁矩4πMs=1000Gs、介电常数 ε =14 ;[0016]所述散热片I将波导I内腔平均分隔成3层，每层高度为8.575mm，两片铁氧体圆柱片3直接贴附在波导I内腔的上下壁上，另外四片铁氧体圆柱片3贴附在波导I内腔中两片散热片2的上下表面；由于多层铁氧体散热面积增大，铁氧体厚度减小，使散热效率大大提闻。[0017]当上述C波段多层铁氧体的Y形波导结构在4.4-5.0 GHz频率内工作时，其反射损耗Sll (dB)彡20dB，反向损耗S31 (dB)彡20dB，正向损耗S21 CdB)^ 0.2 dB。该器件能承受4000W平均功率，每片铁氧体圆柱片3散热功率P I 30W。把它进行散热仿真，得到铁氧体圆柱片3的温度分布，其中贴紧波导内腔上下壁的两片铁氧体圆柱片3其温度分布较低，高端温度Th =95°C，冷端温度T。=650C ;与散热片2相接触的四片铁氧体圆柱片3，其温度分布偏高，高端温度Th 119°C，冷端温度T。 65°C，整个C波段多层铁氧体的Y形波导结构采用风冷冷却，风速为5m/s。[0018]上述C波段多层铁氧体的Y形波导结构抗压试验结果表明:当端口输入4000功率时，从六片铁氧体圆柱片3中场强分析观察，散热片2与波导I内腔的上下壁之间的四片铁氧体圆柱片3，场强|E|较弱，IejekIs 1.43X 105V/m，散热片2之间的两片铁氧体圆柱片3场强稍强，|Em I ^ 2.64X 105V/m，但均不会引起高功率击穿，击穿场强Eb=3X106V/m。[0019]实施例2:如图2所示，一种Ku波段多层铁氧体的Y形波导结构，包括波导1、1片散热片2和4片铁氧体三角片4，所述波导I的宽度a=12.954mm、高度b=6.477mm、长度(波导I中心到距离中心最远的侧面的垂直距 离)L=IOmm,所述散热片2的宽度(与波导的宽度相同)w=12.954mm、厚度t=lmm、长度(散热片2中心到距离中心最远的侧面的垂直距离)1=7.2mm,所述铁氧体三角片4的边长Λ =6.2mm、厚度tf =1.06mm、饱和磁矩4 Ms=3600Gs、介电常数ε =16、共振线宽Λ H=IOOOe ；[0020]所述散热片2将波导I内腔平均分隔成2层，两片铁氧体三角片4直接贴附在波导I上下壁上，另外两片铁氧体三角片4贴附在波导I中散热片2的上下表面；铁氧体三角片4间的空隙用聚四氟乙烯介质支衬，其形状为三角形，边长为2mm、厚度为0.62mm，保证铁氧体三角片4贴附牢靠。[0021]上述Ku波段多层铁氧体的Y形波导结构在19.6GHz-21.2GHz频率范围工作时，正向损耗S12(dB) < 0.3dB，反射损耗Sll (dB)和反向隔离S13 (dB)均大于20dB。当输入峰值功率为200W时，铁氧体表面电场强度在IO2 104V/m的范围内，均不会产生高峰功率击穿。[0022]上述Ku波段多层铁氧体的Y形波导结构的铁氧体三角片4温度分布情况为:当总的平均功率100W，每片铁氧体三角片4吸收1.5W功率，总损耗约0.3dB时，铁氧体三角片4中6W的功率变成热量，通过散热片2和波导I把热量散到外环境中，而铁氧体三角片4中形成一定的温度场分布:散热片2上的两块铁氧体三角片4，温度分布T=53°C -68°C范围；波导I内腔上下壁上两片铁氧体三角片4中的温度分布T=47°C -60°C范围，低于散热板2上的两块铁氧体三角片4中的温度。[0023]同时，实施例1和2中所述的Y形波导结构的外壁均可设置有散热片。[0024]如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
权利要求1.一种多层铁氧体波导结构，包括波导、导热机构和铁氧体片，其特征在于，所述导热机构将波导的内腔分隔成若干层，所述铁氧体片附着在导热机构的上下表面，且所述波导的内腔的上下壁上也附着有铁氧体片。
2.根据权利要求1所述的多层铁氧体波导结构，其特征在于，所述导热机构为与波导的内腔相匹配的散热片。
3.根据权利要求1所述的多层铁氧体波导结构，其特征在于，相邻铁氧体片之间的间隙设有聚四氟乙烯介质支衬。
4.根据权利要求1所述的多层铁氧体波导结构，其特征在于，所述铁氧体片为铁氧体圆柱片或铁氧体三角片。
5.根据权利要求1所述的多层铁氧体波导结构，其特征在于，所述波导的外壁设置有散热片。
专利摘要本实用新型公开一种多层铁氧体波导结构，包括波导、导热机构和铁氧体片，其特征在于，所述导热机构将波导的内腔分隔成若干层，所述铁氧体片附着在导热机构的上下表面，且所述波导的内腔的上下壁上也附着有铁氧体片；本实用新型所述的多层铁氧体波导结构，其体积小、重量轻、散热效率高，可承受较大功率。
文档编号H01P1/38GK202997020SQ20122073590
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者王广顺 申请人:南京广顺电子技术研究所