一种波导负载的制作方法

本发明属于微波无源器件技术领域，尤其涉及一种波导负载。

背景技术：

波导负载的主要功能是吸收来自射频信号传输通路的微波能量，改善电路的匹配性能，在微波系统中应用十分广泛，是雷达设备、精确制导和微波测试系统中重要的无源器件。

波导负载主要依赖其波导腔内的吸收体来吸收微波信号的能量，而吸收能量将导致吸收体温度很高，甚至可达上千度，因此，吸收体安装是否牢靠直接关系负载性能和可靠性。

吸收体前端形状及尺寸决定了波导负载的微波匹配，如果匹配不佳将严重影响微波性能，尤其是影响电压驻波比。由于常规的限位方式通常需要增加额外的限位结构，进而影响波导负载的微波匹配，所以通常无法采用限位的方式对吸收体进行固定，而采用胶粘的方式对吸收体进行固定。具体地，波导负载通常采用涂胶的方式将吸收体粘接在一个四个内表面均为直面的波导腔内。而这种方式存在以下不足：一是吸收体粘接位置一致性难以控制，各部位的涂胶厚度将影响吸收体的最终位置，而胶层厚度难以精确控制；二是胶体中不可避免的存在气体，固化后会在胶层中形成气泡，这些气泡在温度急剧变化时会膨胀，同时高温下胶体会软化，影响粘接可靠性，甚至使吸收体在波导腔内松脱移动；三是粘接强度受较多因素影响，耐强振动冲击力学可靠性难以保证。因此，波导负载仅靠胶粘吸收体难以得到高可靠的力学和温度性能。

综上所述，如何对波导负载的吸收体进行固定，使得在保证微波匹配的基础上，提高其力学及温度可靠性成为了本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种波导负载，通过设置在波导腔体的内表面的台阶对楔形吸收体进行机械限位固定，避免了现有的胶粘固定方式存在的可靠性低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种波导负载，包括：第一波导腔体(1)、第一楔形吸收体(2)和第一尾部金属板(3)；

所述第一波导腔体(1)内表面设置有第一台阶(4)；

所述第一楔形吸收体(2)通过所述第一台阶(4)和所述第一尾部金属板(3)固定在所述第一波导腔体(1)内部。

在上述波导负载中，所述第一台阶(4)的高度为第一波导腔体(1)的高度的0.28～0.30倍。

在上述波导负载中，所述第一楔形吸收体(2)的斜劈前端高度与所述第一台阶(4)的高度的差值在±2mm以内。

在上述波导负载中，所述第一楔形吸收体(2)的斜面与下表面之间的夹角为a，a的取值范围为：10～25°。

在上述波导负载中，所述第一台阶(4)设置在所述第一波导腔体(1)内表面的其中一个长边表面上。

本发明还公开了一种波导负载，包括：第二波导腔体(5)、第二楔形吸收体(6)、第三楔形吸收体(7)和第二尾部金属板(8)；

所述第二波导腔体(5)内表面设置有第二台阶(9)和第三台阶(10)；

所述第二楔形吸收体(6)通过所述第二台阶(9)和所述第二尾部金属板(8)固定在所述第二波导腔体(5)内部；

所述第三楔形吸收体(7)通过所述第三台阶(10)和所述第二尾部金属板(8)固定在所述第二波导腔体(5)内部。

在上述波导负载中，所述第二台阶(9)和第三台阶(10)分别在所述第二波导腔体(5)内表面的两个长边表面上。

本发明具有以下优点：

综上所述，本发明提供的波导负载，通过在波导腔体的长边内腔面设置台阶结构，实现了对楔形吸收体的机械限位固定，避免了完全使用胶粘固定引起温度和力学可靠性低的问题。楔形吸收体采用台阶结构限位安装，而非完全采用胶粘固定，可以保证楔形吸收体的安装精度和负载之间的一致性，同时受温度影响更小，耐力学性能更好。另外，本发明提供的波导负载还可以在保证楔形吸收体厚度足够大的前提下，使楔形吸收体的斜劈前端与波导腔体内部的台阶的高度差控制在更小的尺寸内，甚至接近于0，以保证优良的电压驻波比性能，从而解决了传统负载结构的不足。

附图说明

图1是本发明实施例中一种波导负载的结构示意图；

图2是本发明实施例中一种波导腔体的标注示意图；

图3是本发明实施例中一种楔形吸收体的标注示意图；

图4是本发明实施例中又一种波导负载的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公共的实施方式作进一步详细描述。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例中一种波导负载的结构示意图。在本实施例中，所述波导负载包括：第一波导腔体1、第一楔形吸收体2和第一尾部金属板3。

所述第一波导腔体1内表面设置有第一台阶4。

所述第一楔形吸收体2通过所述第一台阶4和所述第一尾部金属板3固定在所述第一波导腔体1内部。

在本实施例中，所述第一楔形吸收体2的斜劈前端与所述第一台阶4紧密接触，所述第一楔形吸收体2的后端与所述第一尾部金属板3紧密接触。

优选的，所述第一台阶4设置在所述第一波导腔体1内表面的其中一个长边表面上。

参照图2，示出了本发明实施例中一种波导腔体的标注示意图。如图2，优选的，所述第一台阶4的高度h2为第一波导腔体1的高度h1的0.28～0.30倍包括0.25和0.30。

参照图3，示出了本发明实施例中一种楔形吸收体的标注示意图。优选的，结合图2和3，所述第一楔形吸收体2的斜劈前端21的高度h3与所述第一台阶4的高度h2的差值在±2mm以内(包括±2mm)。

如图3，优选的，所述第一楔形吸收体2的斜面22与下表面23之间的夹角为a，a的取值范围为：10～25°(包括10°和25°)。

在本实施例中，通过有限元法对微波参数进行仿真可以确定：第一台阶4的引入显著影响微波性能，并且通过调节所述第一台阶4的高度h2和所述第一楔形吸收体2的斜劈前端21的高度h3，可以实现阻抗匹配。具体地，当所述第一台阶4的高度h2等于第一波导腔体1的高度h1的0.28～0.30倍时，阻抗可实现匹配。例如，对于WR75型号的波导负载，h1可以等于9.53mm，相应地，h2可以等于2.8mm。

此外，通过大量微波仿真实验，采用本实施例所确定的第一楔形吸收体2，可以使波导负载获得较好的电压驻波比性能。当所述第一楔形吸收体2的斜劈前端21的高度h3与所述第一台阶4的高度h2的差值在±2mm以内、所述第一楔形吸收体2的斜面22与下表面23之间的夹角在10～25°范围之内时，波导负载具有较好的电压驻波比性能。

其中，需要说明的是，结合图2和3，为了确保第一楔形吸收体2在第一波导腔体1内安装稳定可靠，所述第一楔形吸收体2的上表面24的长度应不小于3mm，所述第一楔形吸收体2的下表面23的长度比第一台阶4的低面41的长度短0～0.1mm。此外，可以在第一楔形吸收体2的后端面25与第一尾部金属板3之间、和/或、在第一楔形吸收体2的下表面23与第一台阶4的低面41之间，涂覆少量粘接胶体，此粘接胶体仅用作辅助固定和填充因加工偏差形成的极小缝隙的目的。

另外，为便于第一楔形吸收体2能快速便捷的放入第一波导腔体1中、且保持稳定，所述第一楔形吸收体2的宽度比第一波导腔体1的内腔宽度小0～0.1mm，所述第一楔形吸收体2的高度比第一波导腔体1的内腔高度小0～0.1mm。

实施例二

在本发明的一优选实施例中，波导腔体内部可以设置有多个台阶，楔形吸收体的数量也可以是多个。下面以设置两个台阶的波导腔体和两个楔形吸收体为例进行说明。

参照图4，示出了本发明实施例中又一种波导负载的结构示意图。在本实施例中，所述波导负载包括：第二波导腔体5、第二楔形吸收体6、第三楔形吸收体7和第二尾部金属板8。

如图4，所述第二波导腔体5内表面设置有第二台阶9和第三台阶10。所述第二楔形吸收体6通过所述第二台阶9和所述第二尾部金属板8固定在所述第二波导腔体5内部；所述第三楔形吸收体7通过所述第三台阶10和所述第二尾部金属板8固定在所述第二波导腔体5内部。

优选的，所述第二台阶9和第三台阶10分别在所述第二波导腔体5内表面的两个长边表面上。

本实施例方案中其余技术特征均与上述实施例一方案中原理相同，在此不再赘述。

综上所述，本发明提供的波导负载，通过在波导腔体的长边内腔面设置台阶结构，实现了对楔形吸收体的机械限位固定，避免了完全使用胶粘固定引起温度和力学可靠性低的问题。楔形吸收体采用台阶结构限位安装，而非完全采用胶粘固定，可以保证楔形吸收体的安装精度和负载之间的一致性，同时受温度影响更小，耐力学性能更好。另外，本发明提供的波导负载还可以在保证楔形吸收体厚度足够大的前提下，使楔形吸收体的斜劈前端与波导腔体内部的台阶的高度差控制在更小的尺寸内，甚至接近于0，以保证优良的电压驻波比性能，从而解决了传统负载结构的不足。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。