能承受高平均功率的x波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，包括功率分配器、高功率快速開關(guān)組件、功率合成器和高功率負載；外殼的線極化波進口上固定有功率分配器，水平極化波出口和垂直極化波出口上固定有功率合成器，兩個負載固定口固定有高功率負載；每個通道層內(nèi)均勻設(shè)置有包括T型波導(dǎo)結(jié)、星形鐵氧體、氮化硼底座和導(dǎo)線的三個高功率快速開關(guān)；中間的T型波導(dǎo)結(jié)的波的入口就是通道層的通道進口，其波的兩個出口分別與其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)的波的入口連通，其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)的波的兩個出口分別是通道層的四個通道出口。本實用新型能承受70KW峰值功率及200W以上平均功率，降低了器件的損耗和噪音，延長了器件的壽命。
【專利說明】能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)；尤其涉及一種能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有X波段快速開關(guān)是為雷達接收支路而研制的，其用途是代替放電管開關(guān)而接入接收支路中。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是由外殼、T型波導(dǎo)結(jié)、T型波導(dǎo)結(jié)內(nèi)設(shè)有的星形鐵氧體組成的。星形鐵氧體由支架固定在T型波導(dǎo)結(jié)的中心，導(dǎo)線穿過星形鐵氧體內(nèi)部，導(dǎo)線中流過大脈沖電流，瞬時產(chǎn)生強磁場，使T型波導(dǎo)結(jié)形成一瞬時環(huán)行器，這瞬時環(huán)行器的環(huán)行方向隨脈沖電流的方向改變，若在T型波導(dǎo)結(jié)的一個口接一全匹配負載，則在另兩個口之間形成了“開”和“斷”兩種狀態(tài)。其可以單獨使用做快速開關(guān)用，進行微波的直接傳輸通道開關(guān)；也可將一口作為線極化輸入口，另兩個出口為水平極化波和垂直極化波的出口，作為極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)使用，其可將接收到的微波進行水平極化波和垂直極化波的分離，以便檢測接收到的微波質(zhì)量，提高雷達的分辨率。
[0003]現(xiàn)有X波段快速開關(guān)采用聚四氟乙烯支架固定星形鐵氧體，其散熱效果差，承受功率?。恍切舞F氧體所使用的材料只能承受峰值功率20KW，平均功率20W，開關(guān)時間1.5μ
S。如果超過20KW的峰值功率，這種快速開關(guān)將不能使用。為了解決這種問題，本實用新型人申請了申請?zhí)枮?00810068290.8的三厘米頻段快速開關(guān)及其制備工藝的實用新型專利，其公開了適應(yīng)高功率的星形鐵氧體的材料配方和使用該星形鐵氧體制成的能承受70KW峰值功率及100W平均功率的X波段快速開關(guān)，由于雷達技術(shù)的發(fā)展，該X波段快速開關(guān)所能承受的平均功率還是很低，不能滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種能承受70KW峰值功率及200W以上平均功率的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，包括功率分配器、包括外殼和偶數(shù)層的通道層的高功率快速開關(guān)組件、兩個功率合成器和兩個高功率負載；功率分配器與功率合成器的結(jié)構(gòu)相同，只是微波的走向相反，功率分配器的波進口是功率合成器的波出口，功率分配器的各波出口是功率合成器的各波進口 ；功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和偶數(shù)層的通道層的層數(shù)相同；外殼一端中間有線極化波進口，兩側(cè)有兩個負載固定口 ；外殼另一端有水平極化波出口和垂直極化波出口 ；外殼的線極化波進口上固定有功率分配器，水平極化波出口和垂直極化波出口上分別固定有功率合成器，兩個負載固定口分別固定有高功率負載；偶數(shù)層的通道層置于外殼內(nèi)；每個通道層的通道進口分別正對外殼的線極化波進口，其四個通道出口的其中兩個正對外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口，另兩個正對兩個高功率負載；每個通道層內(nèi)均勻設(shè)置有三個高功率快速開關(guān)；
[0006]每個高功率快速開關(guān)分別包括T型波導(dǎo)結(jié)、星形鐵氧體、陶瓷匹配片、氮化硼底座和導(dǎo)線；中間的T型波導(dǎo)結(jié)的波的入口就是通道層的通道進口，其波的兩個出口分別與其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)的波的入口連通，其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)的波的兩個出口分別是通道層的四個通道出口 ；星形鐵氧體通過氮化硼底座固定在T型波導(dǎo)結(jié)內(nèi)；導(dǎo)線穿在星形鐵氧體上，形成形成廣2個圓圈；外殼上開有導(dǎo)線進口和導(dǎo)線出口，外部導(dǎo)線通過外殼上的導(dǎo)線進口和導(dǎo)線出口與各星形鐵氧體上的導(dǎo)線連接；在T型波導(dǎo)結(jié)的各端口上分別用膠固定有陶瓷匹配片。
[0007]上述所述的功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和通道層的層數(shù)都是兩個，其外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口之間的隔離大于42dB。其高功率快速開關(guān)中的星形鐵氧體采用申請?zhí)枮?00810068290.8的三厘米頻段快速開關(guān)及其制備工藝的實用新型專利申請中公開的星形鐵氧體的材料配方及制作工藝制成的，其能承受70KW的峰值功率和200W的平均功率。
[0008]上述所述的功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和通道層的層數(shù)都是四個，其外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口之間的隔離大于42dB。其高功率快速開關(guān)中的星形鐵氧體采用申請?zhí)枮?00810068290.8的三厘米頻段快速開關(guān)及其制備工藝的實用新型專利申請中公開的星形鐵氧體的材料配方及制作工藝制成的，其能承受70KW的峰值功率和400W的平均功率。
[0009]上述所述的功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和通道層的層數(shù)都是六個，其外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口之間的隔離大于42dB。其高功率快速開關(guān)中的星形鐵氧體采用申請?zhí)枮?00810068290.8的三厘米頻段快速開關(guān)及其制備工藝的實用新型專利申請中公開的星形鐵氧體的材料配方及制作工藝制成的，其能承受70KW的峰值功率和600W的平均功率。
[0010]上述所述的各高功率負載上分別裝有散熱片，便于高功率負載的散熱，延長了負載的使用壽命。
[0011]上述所述的星形鐵氧體外涂覆有一層三防漆；固定星形鐵氧體的T型波導(dǎo)結(jié)的上、下壁上涂有一層絕緣層。防止了星形鐵氧體的高功率擊穿，散熱效果好，進一步延長了星形鐵氧體的壽命。
[0012]本實用新型垂直極化波發(fā)射時，水平極化波同時接收；相反，水平極化波發(fā)射時，垂直極化波同時接收；可將接收到的微波進行水平極化波和垂直極化波的分離，以便檢測接收到的微波質(zhì)量，提高雷達的分辨率。本實用新型用功率分配器將入射功率一分為二或四或六等偶數(shù)；后面連接到兩層、四層或六層等偶數(shù)通道層，每個通道層內(nèi)有三個高功率快速開關(guān)(各自能承受100W平均功率的快速開關(guān))，其是由6個、12個或18個等多個高功率快速開關(guān)組成的組件，通過高功率快速開關(guān)的微波能量再由功率合成器合成為一路輸出。所以，其所承受的平均功率能達到70KW的峰值功率和200W或400W或600W的平均功率，其承受的平均功率高，能滿足雷達技術(shù)的發(fā)展需要。且其對每個高功率快速開關(guān)中的星形鐵氧體和氮化硼底座高度要求降低，所以其T型波導(dǎo)結(jié)的腔體高度降低，抑制了高次模波的產(chǎn)生，降低了器件的損耗，延長了器件的壽命，并降低了噪音。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的主視圖；
[0014]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0015]圖3為圖2的BB剖視圖；
[0016]圖4為圖1的AA剖視圖；
[0017]圖5為本實用新型中單個高功率快速開關(guān)的橫剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為本實用新型中單個高功率快速開關(guān)的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為本實用新型中星形鐵氧體的結(jié)構(gòu)示意圖
[0020]圖8為本實用新型中功率分配器和功率合成器的主視圖；
[0021]圖9為本實用新型中功率分配器的仰視圖和功率合成器的俯視圖；
[0022]圖10為本實用新型中功率分配器的俯視圖和功率合成器的仰視圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的描述。
[0024]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10所示，本實施例包括一個一通道分為四通道的功率分配器7、包括外殼3和四層(也可是兩層、六層等偶數(shù)層)的通道層16、17、18和19的高功率快速開關(guān)組件11、兩個四通道合為一通道的功率合成器I和兩個高功率負載6。功率分配器8與功率合成器I的結(jié)構(gòu)相同，只是微波的走向相反，功率分配器8的波進口 7是功率合成器I的波出口 13，功率分配器的各波出口 9是功率合成器I的各波進口 12。外殼3—端中間有線極化波進口 14，兩側(cè)有兩個負載固定口 4、10。外殼3另一端有水平極化波出口 2和垂直極化波出口 15。外殼的線極化波進口 14上固定有功率分配器8，水平極化波出口 2和垂直極化波出口 15上分別固定有功率合成器1，兩個負載固定口 4、10分別固定有高功率負載6。四層的通道層16、17、18和19置于外殼3內(nèi)；每個通道層16、17、18或19的通道進口 20分別正對外殼的線極化波進口 14，其四個通道出口 21、22,23和24的其中兩個通道出口 21和22正對外殼的水平極化波出口 2和垂直極化波出口15，另兩個通道出口 23和24正對兩個高功率負載6。每個通道層16、17、18或19內(nèi)均勻設(shè)置有三個高功率快速開關(guān)。每個高功率快速開關(guān)分別包括T型波導(dǎo)結(jié)25、星形鐵氧體26、陶瓷匹配片34、氮化硼底座33和導(dǎo)線27。中間的T型波導(dǎo)結(jié)25的波的入口就是通道層的通道進口 20，其波的兩個出口 28和29分別與其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)25的波的入口 30和31連通，其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)25的波的兩個出口分別是通道層的四個通道出口 21、22、23和24。星形鐵氧體26通過圓形氮化硼底座33固定在T型波導(dǎo)結(jié)25內(nèi)。導(dǎo)線27穿在星形鐵氧體26的穿線孔35內(nèi)上，形成廣2個圓圈；外殼3上開有導(dǎo)線進口和導(dǎo)線出口，外部導(dǎo)線通過外殼上的導(dǎo)線進口和導(dǎo)線出口與各星形鐵氧體上的導(dǎo)線27連接。在T型波導(dǎo)結(jié)25的各端口上分別用膠固定有陶瓷匹配片34。外殼的水平極化波出口 2和垂直極化波出口 15之間的隔離大于42dB。其高功率快速開關(guān)中的星形鐵氧體25采用申請?zhí)枮?008100682908的三厘米頻段快速開關(guān)及其制備工藝的實用新型專利申請中公開的星形鐵氧體的材料配方及制作工藝制成的，其能承受70KW的峰值功率和200W的平均功率。星形鐵氧體外涂覆有一層三防漆；固定星形鐵氧體25的T型波導(dǎo)結(jié)的上、下壁上涂有一層絕緣層32。各高功率負載6上分別裝有散熱片5。這樣，裝有星形鐵氧體的波導(dǎo)部分的高度相對降低，進行了適當?shù)膲嚎s，抑制了高次模波的產(chǎn)生，降低了器件的損耗，延長了器件的壽命，并降低了噪音。
[0025]上述實施例僅是優(yōu)選的和示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本專利的描述進行等同技術(shù)的改進，其都在本專利的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:包括功率分配器、包括外殼和偶數(shù)層的通道層的高功率快速開關(guān)組件、兩個功率合成器和兩個高功率負載；功率分配器與功率合成器的結(jié)構(gòu)相同，只是微波的走向相反，功率分配器的波進口是功率合成器的波出口，功率分配器的各波出口是功率合成器的各波進口 ；功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和偶數(shù)層的通道層的層數(shù)相同；外殼一端中間有線極化波進口，兩側(cè)有兩個負載固定口 ；外殼另一端有水平極化波出口和垂直極化波出口 ；外殼的線極化波進口上固定有功率分配器，水平極化波出口和垂直極化波出口上分別固定有功率合成器，兩個負載固定口分別固定有高功率負載；偶數(shù)層的通道層置于外殼內(nèi)；每個通道層的通道進口分別正對外殼的線極化波進口，其四個通道出口的其中兩個正對外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口，另兩個正對兩個高功率負載；每個通道層內(nèi)均勻設(shè)置有三個高功率快速開關(guān)； 每個高功率快速開關(guān)分別包括T型波導(dǎo)結(jié)、星形鐵氧體、陶瓷匹配片、氮化硼底座和導(dǎo)線；中間的T型波導(dǎo)結(jié)的波的入口就是通道層的通道進口，其波的兩個出口分別與其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)的波的入口連通，其兩側(cè)的T型波導(dǎo)結(jié)的波的兩個出口分別是通道層的四個通道出口 ；星形鐵氧體通過氮化硼底座固定在T型波導(dǎo)結(jié)內(nèi)；導(dǎo)線穿在星形鐵氧體上，形成廣2個圓圈；外殼上開有導(dǎo)線進口和導(dǎo)線出口，外部導(dǎo)線通過外殼上的導(dǎo)線進口和導(dǎo)線出口與各星形鐵氧體上的導(dǎo)線連接；在T型波導(dǎo)結(jié)的各端口上分別固定有陶瓷匹配片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和通道層的層數(shù)都是兩個，其外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口之間的隔離大于42dB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和通道層的層數(shù)都是四個，其外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口之間的隔離大于42dB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的功率分配器分出的波的通道數(shù)與功率合成器要合成的波的通道數(shù)和通道層的層數(shù)都是六個，其外殼的水平極化波出口和垂直極化波出口之間的隔離大于42dB。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的各高功率負載上分別裝有散熱片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的星形鐵氧體外涂覆有一層三防漆。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的星形鐵氧體外涂覆有一層三防漆。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的固定星形鐵氧體的T型波導(dǎo)結(jié)的上、下壁上涂有一層絕緣層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的固定星形鐵氧體的T型波導(dǎo)結(jié)的上、下壁上涂有一層絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能承受高平均功率的X波段極化面轉(zhuǎn)換開關(guān)，其特征在于:所述的固定星形鐵氧體的T型波導(dǎo)結(jié)的上、下壁上涂有一層絕緣層。
【文檔編號】H01P1/11GK203839488SQ201420151845
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】佟義貞, 李紅芳, 石苗苗 申請人:淶水縣淶磁凱立特磁業(yè)有限公司