一种带防水透气阀的射频旋转滑环的制作方法

1.本实用新型涉及微波传送设备技术领域，特别涉及一种带防水透气阀的射频旋转滑环。


背景技术：

2.在射频微波雷达系统中，雷达天线在不停地360
°
旋转，同时将微波信号通过射频旋转滑环传输到系统内部，在这个过程中射频旋转滑环起到了地面处理系统与雷达天线之间微波信号传输的纽带。现有技术的多通道射频旋转滑环在做高低温湿热环境试验时，产品内部经常会出现吸潮冷凝液，导致产品失效，传统的方法是将产品的ip等级提高到ip54以上的等级，但这样不仅加大了产品生产同时难度，使射频旋转滑环的旋转力矩增大，导致需提高电机的功率来驱动产品的旋转，增加了成本。另一方面，现有技术的射频旋转滑环模块在组成的多通道射频旋转滑环产品时其电性能指标不理想，主要是频带宽度偏窄，电压驻波比及插入损耗偏大、隔离度偏小，现有产品大多存在这些问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为解决现有技术的多通道射频旋转滑环在做高低温湿热环境试验时，产品内部经常会出现吸潮冷凝液，导致产品失效及现有的解决方法存在生产难度大、成本高的问题，提供一种带防水透气阀的射频旋转滑环，使产品可以满足高低温湿热环境要求，与现有技术的解决方法相比，降低了产品装配难度，提高了生产效率，降低了产品成本。
4.本实用新型的另一目的是为解决现有技术的射频旋转滑环模块在组装成多通道射频旋转滑环的产品时，存在频带宽度窄、电压驻波比与插入损耗值偏大，隔离度低的问题，提供一种带防水透气阀的射频旋转滑环，可以显著改善其频带宽度窄、电压驻波比与插入损耗值偏大，隔离度低的问题。
5.本实用新型为解决上述的技术问题采用的具体方案是，一种带防水透气阀的射频旋转滑环, 包括壳体，所述壳体包括筒状结构的固定侧壳体和相对于固定侧壳体可转动的旋转侧壳体，固定侧壳体与旋转侧壳体之间形成有容纳腔，容纳腔内设有若干个旋转滑环模块，相邻的旋转滑环模块之间设有联动机构，所述固定侧壳体的一端设有法兰板，法兰板上设有若干固定插座，所述旋转侧壳体的端板外侧设有旋转插座，旋转侧壳体的端板内侧设有防水透气阀，旋转侧壳体的端板上与防水透气阀对应设有贯穿端板的透气孔。本实用新型的壳体包括筒状结构的固定侧壳体和相对于固定侧壳体可转动的旋转侧壳体，若干个旋转滑环模块设置在固定侧壳体与旋转侧壳体之间的容纳腔内，固定侧壳体的一端设有法兰板，旋转滑环模块的固定侧插座安装在法兰板上，旋转滑环模块的旋转侧插座安装在旋转侧壳体的端板上，这样端板上的插座可相对于法兰板上的插座转动，从而实现转动过程中的微波信号传输。本实用新型旋转侧壳体的端板内侧设有防水透气阀，端板上与防水透气阀对应设有透气孔，防水透气阀的一端与容纳腔相通，防水透气阀的另一端通过透气孔
与外界环境相通，由于防水透气阀内设有微孔薄膜，该薄膜的微孔直径通常在0.1
‑
10μm之间，而气体的分子只有0.0004μm左右，膜的孔径比气体直径大得多，因此气体可以顺利通过。而空气中悬浮的水雾直径比膜的微孔直径大得多而难以通过，另外，薄膜材料表面能很低，由于表面张力作用，水汽冷凝变成小水滴在薄膜表面形成较大水珠，可有效阻止液态水润湿和毛细渗透，因此具有良好的防水透气性能。这样，本实用新型在做高低温湿热环境试验时，产品内部不会出现吸潮冷凝液，也不会导致产品失效，可以在不提高产品防护等级的情况下正常进行，从而降低了产品装配难度，提高了生产效率，降低了产品成本。
6.作为优选，防水透气阀包括阀体以及螺接在阀体上的阀盖，所述阀体与阀盖之间形成有阀腔，所述阀腔内设有阀片，阀片包括一环形边及固定在环形边上的透气膜，阀片的环形边与阀体之间设有密封环，所述阀片通过阀盖压紧固定在阀体上，所述阀片将阀腔分隔成左阀腔及右阀腔，阀盖上设有与左阀腔连通的左气孔，阀体上设有与右阀腔连通的右气孔。
7.作为优选，旋转侧壳体端板的内侧中央设有凸台，凸台上设有螺孔，阀体远离阀盖的一端设有螺接段，防水透气阀螺接在凸台上，透气孔位于螺孔的底部，阀体与凸台之间设有密封圈。由于防水透气阀具有一定的安装长度，因此在旋转侧壳体端板的内侧中央设置一凸起的凸台，以便防水透气阀的螺接段与端板螺接，同时为了避免外界杂物进入防水透气阀，因此本实用新型的透气孔采用小直径孔，防水透气阀通过透气孔与外部环境相通。
8.作为优选，旋转滑环模块包括定子及相对于定子可转动的转子，所述定子及转子的主体均呈筒状，所述的转子扣设在定子内，转子的外周与定子内壁之间通过轴承转动连接，所述转子的转动中心处设有过线管，所述过线管贯穿所述的定子且其轴心设有过线孔，所述的定子上设有定子接线孔，定子接线孔内设有定子接线柱，所述的转子上设有转子接线孔，转子接线孔内设有转子接线柱，转子与定子之间的空腔内设有分路器及合路器，所述转子接线柱与定子接线柱之间通过分路器及合路器电连接；所述的分路器上设有分路臂，合路器上连接有呈圆环状的汇流环，所述的分路臂与汇流环滑动连接。本实用新型的定子及转子的主体呈相互扣设的筒状，转子的外周与定子内壁之间设有轴承，转子的转动中心处设有过线管，过线管与转子一起转动，过线管内设置的过线孔在组成的多通道射频旋转滑环产品时用于穿设相邻模块的转子电缆，这样转子电缆可与转子一起转动。本实用新型旋转滑环模块的转子与定子之间的空腔内设有分路器及合路器，位于转子上的转子接线柱与位于定子上的定子接线柱之间通过分路器及合路器电连接；射频信号通过分路器分成几路后再通过合路器合成为一路，由于通过分路加合路形式的射频信号传输具有匹配良好（电压驻波比小、相应的频带宽度更宽）、插入损耗小的特点，因此可以解决现有技术的射频旋转滑环在组装成多通道射频旋转滑环的产品时存在的频带宽度窄、电压驻波比与插入损耗值大的问题；同时本实用新型定子及转子的主体呈筒状且相互扣设的结构及贯穿定子过线管有效地屏蔽了分路器及合路器，提高了射频旋转滑环在组装成多通道射频旋转滑环产品时各通道之间的隔离度。
9.作为优选，合路器包括一圆环状的pcb板，pcb板上设有两条合路带，两条合路带的一端相互连接且与设置在pcb板一面的转子接线柱连接，汇流环的一面对称设有两根连接柱，所述汇流环通过连接柱固定在pcb板的另一面且分别与两条合路带的另一端电连接，pcb板上还设有安装孔，所述pcb板通过安装孔固定在转子上。定子接线柱固定在定子接线
孔内，定子接线柱上设有支撑环槽，支撑环槽内嵌设有绝缘支撑环，定子接线柱通过绝缘支撑环固定在定子接线孔内；所述的分路器由弹性导电金属片构成，包括两根分路臂，两根分路臂的一端相互连接且与定子接线柱固定连接，两根分路臂的另一端设有滑动触点，所述滑动触点与汇流环滑动连接。本实用新型的合路器采用两路合成一路的方式，便于在圆环形的pcb板上通过铜箔带实现，本方案的合路器位于转子一侧，分路器位于定子一侧。
10.作为优选，过线管靠近定子一端与定子之间设有过线管弹片，过线管通过过线管弹片与定子抵接，过线管靠近定子一端的出口处设有缺口；转子靠近定子的开口端螺接有转子螺母，转子螺母的前端面与轴承的内圈抵接，转子螺母的后端面形成有限位环，限位环与定子之间设有密封弹片，转子螺母的外周面设有防转螺钉。在过线管与定子之间设有过线管弹片，可以确保转子转动时过线管与定子接触良好，避免射频泄漏，提高带防水透气阀的射频旋转滑环在组装成多通道射频旋转滑环产品时各通道之间的隔离度；缺口用于产品组合时的连接定位。
11.作为优选，定子的开口端螺接有定子螺母，定子螺母的后端面形成有压环，所述压环与轴承的外圈抵接。
12.作为优选，定子接线柱与转子接线柱分别连接定子电缆及转子电缆的芯线，定子接线孔及转子接线孔的开口处均设有用于固定定子电缆或转子电缆外导体的焊接法兰，定子电缆与转子电缆的另一端分别连接固定插座与旋转插座。
13.作为优选，固定侧壳体端部的法兰板外周设有若干固定孔。固定孔用于固定将固定侧壳体固定在设备上。
14.本实用新型的主要电性能指标可以达到：频带宽度dc
‑
5ghz，电压驻波比在1.2
‑
1.4之间，插入损耗在0.5db以下,隔离度在70 db以上,滑环转动时，电压驻波比与插入损耗的变化量均在0.05（数值）以内。
15.本实用新型的有益效果是，它有效解决了现有技术的多通道射频旋转滑环在做高低温湿热环境试验时，产品内部经常会出现吸潮冷凝液，导致产品失效及现有技术的旋转滑环模块在组装成多通道射频旋转滑环的产品时，存在频带宽度窄、电压驻波比与插入损耗值偏大，隔离度低的问题，本实用新型具有高低温湿热环境试验适应性强、主要电性能指标好的优点，具有很高的实用价值。
附图说明
16.图1是本实用新型带防水透气阀的射频旋转滑环的一种结构示意图；
17.图2是图1的左视图；
18.图3是图1的右视图；
19.图4是本实用新型旋转滑环模块的一种结构剖视图；
20.图5是本实用新型防水透气阀的一种结构剖视图。
21.图中：1.固定侧壳体，2.旋转侧壳体，3. 固定孔，4.法兰板，5.固定插座，6.端板，7.旋转插座，8.防水透气阀，9.透气孔，10.阀体，11.阀盖，12.环形边，13.透气膜，14.密封环，15.左阀腔，16.右阀腔，17.左气孔，18.右气孔，19.凸台，20.螺接段，21.密封圈，22.定子，23.转子，24.轴承，25.过线管，26.过线孔，27.定子接线孔，28.定子接线柱，29.转子接线孔，30.转子接线柱，31.分路器，32.合路器，33.汇流环，34.连接柱，35.绝缘支撑环，36.
过线管弹片，37.缺口，38.转子螺母，39.密封弹片,40.防转螺钉，41.定子螺母，42.定子电缆，43.转子电缆，44.焊接法兰。
具体实施方式
22.下面通过实施例,并结合附图对本实用新型的实施方式进行进一步的说明。
23.实施例1
24.在图1图2图3所示的实施例1中，一种带防水透气阀的射频旋转滑环, 包括壳体，所述壳体包括圆筒状结构的固定侧壳体1和相对于固定侧壳体可转动的旋转侧壳体2，固定侧壳体与旋转侧壳体之间形成有容纳腔，容纳腔内设有4个旋转滑环模块，相邻的旋转滑环模块之间设有联动机构，所述固定侧壳体的一端设有直径大于圆筒状结构的法兰板4，法兰板外周设有6个固定孔3，法兰板上与4个旋转滑环模块对应设有4固定插座5，其中一个固定插座位于法兰板的中心，另外三个固定插座环绕法兰板中心均匀分布。旋转侧壳体的端板6外侧面设有4个旋转插座7，4个旋转插座环绕端板中心均匀分布，旋转侧壳体的端板内侧中央设有防水透气阀8，端板上与防水透气阀对应设有贯穿端板的透气孔9，透气孔设于端板的中心。
25.本实施例的防水透气阀包括阀体10以及螺接在阀体上的阀盖11（见图5），所述阀体与阀盖之间形成有阀腔，所述阀腔内设有阀片，阀片包括一环形边12及固定在环形边上的透气膜13，透气膜选用膨体聚四氟乙烯（e
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ptfe）微孔膜，阀片的环形边与阀体之间设有密封环14，所述阀片通过阀盖压紧固定在阀体上，所述阀片将阀腔分隔成左阀腔15及右阀腔16，阀盖上设有与左阀腔连通的左气孔17，阀体上设有与右阀腔连通的右气孔18。旋转侧壳体端板的内侧中央设有凸台19，凸台上设有螺孔，阀体远离阀盖的一端设有螺接段20，防水透气阀螺接在凸台上，透气孔位于螺孔的底部，阀体与凸台之间设有密封圈21。
26.本实施例的旋转滑环模块包括定子22及相对于定子可转动的转子23（见图4），所述定子及转子的主体均呈筒状，所述的转子扣设在定子内，转子的外周与定子内壁之间通过轴承24转动连接，所述转子的转动中心处设有过线管25，所述过线管贯穿所述的定子且其轴心设有过线孔26，所述的定子上设有定子接线孔27，定子接线孔内设有定子接线柱28，所述的转子上设有转子接线孔29，转子接线孔内设有转子接线柱30，转子与定子之间的空腔内设有分路器31及合路器32，所述转子接线柱与定子接线柱之间通过分路器及合路器电连接；所述的分路器上设有分路臂，合路器上连接有呈圆环状的汇流环33，所述的分路臂与汇流环滑动连接。合路器包括一圆环状的pcb板，pcb板上设有两条合路带，两条合路带的一端相互连接且与设置在pcb板一面的转子接线柱连接，汇流环的一面对称设有两根连接柱34，所述汇流环通过连接柱固定在pcb板的另一面且分别与两条合路带的另一端电连接，pcb板上还设有安装孔，所述pcb板通过安装孔固定在转子上。
27.本实施例的定子接线柱固定在定子接线孔内，定子接线柱上设有支撑环槽，支撑环槽内嵌设有聚四氟乙烯材质的绝缘支撑环35，定子接线柱通过绝缘支撑环固定在定子接线孔内；所述的分路器由弹性导电金属片（铜片）构成，包括两根分路臂，两根分路臂的一端相互连接且与定子接线柱固定连接，两根分路臂的另一端设有滑动触点，所述滑动触点与汇流环滑动连接。过线管靠近定子一端与定子之间设有过线管弹片36，过线管通过过线管弹片与定子抵接，过线管靠近定子一端的出口处设有缺口37；转子靠近定子的开口端螺接
有转子螺母38，转子螺母的前端面与轴承的内圈抵接，转子螺母的后端面形成有限位环，限位环与定子之间设有密封弹片39，转子螺母的外周面设有防转螺钉40。定子的开口端螺接有定子螺母41，定子螺母的后端面形成有压环，所述压环与轴承的外圈抵接。
28.定子接线柱与转子接线柱分别连接定子电缆42及转子电缆43的芯线，定子接线孔及转子接线孔的开口处均设有用于固定定子电缆或转子电缆外导体的焊接法兰44，定子电缆与转子电缆的另一端分别连接固定插座与旋转插座。
29.本实用新型旋转侧壳体的端板内侧设有防水透气阀，端板上与防水透气阀对应设有透气孔，防水透气阀的一端与容纳腔相通，防水透气阀的另一端通过透气孔与外界环境相通，由于防水透气阀内设有膨体聚四氟乙烯（e
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ptfe）微孔膜，该薄膜的微孔直径通常在0.1
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10μm之间，而气体的分子只有0.0004μm左右，膜的孔径比气体直径大得多，因此气体可以顺利通过。而空气中悬浮的水雾直径比膜的微孔直径大得多而难以通过，同时由于eptfe薄膜材料表面能很低，接触角为135.6
°
，由于表面张力作用（水分子相互拉扯）水汽冷凝变成小水滴在eptfe膜表面形大较大水珠，可有效阻止液态水润湿和毛细渗透，因此具有良好的防水透气性能。这样，本实用新型在做高低温湿热环境试验时，产品内部不会出现吸潮冷凝液，也不会导致产品失效，可以在不提高产品防护等级的情况下正常进行，从而降低了产品装配难度，提高了生产效率，降低了产品成本。
30.除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。