穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，包括有矩形波導(dǎo)、圓形法蘭、金屬空腔、陶瓷片、金屬環(huán)、橡膠密封圈，以及進出水接頭等，矩形波導(dǎo)的左邊一端與波導(dǎo)法蘭裝配連接，矩形波導(dǎo)的右邊一端被加工成斜坡形狀，與圓形法蘭裝配連接，圓形法蘭靠近金屬空腔一側(cè)開有環(huán)形槽，陶瓷片為圓形，放置于圓形法蘭中心位置，與圓形法蘭真空釬焊，同時用金屬環(huán)與圓形法蘭焊接，將環(huán)形槽密封，在金屬空腔上開密封槽，密封槽內(nèi)徑比環(huán)形槽外徑稍大，密封槽內(nèi)放置橡膠密封圈，通過螺釘將金屬空腔與圓形法蘭緊固，金屬空腔上焊接有進水接頭和出水接頭。本發(fā)明具有微波性能優(yōu)，功率容量大，安全性好，可靠性高，可一次性焊接成型等優(yōu)點，適合微波傳輸系統(tǒng)普遍的應(yīng)用。
【專利說明】穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波負(fù)載領(lǐng)域，具體為一種穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載。
【背景技術(shù)】
[0002]匹配負(fù)載是一種可以全部吸收輸入功率的一端口元件。它是一段終端短路的波導(dǎo)或同軸線，其中放有吸收物質(zhì)。其在微波測量中常用作匹配標(biāo)準(zhǔn)；在調(diào)整儀器和機器(例如電視發(fā)射機、廣播發(fā)射機、雷達等)時，利用它在傳輸系統(tǒng)中建立行波狀態(tài)，常用作等效天線。它主要的技術(shù)指標(biāo)是工作頻帶、輸入駐波比和功率容量。
[0003]水負(fù)載是匹配負(fù)載的一種，其是利用水作為吸收物質(zhì)，由水的流動導(dǎo)出熱量的終端裝置，流進的水吸收微波功率后溫度升高，根據(jù)水的流量和進出口水的溫度差可得出所測量微波功率值，一般用于高功率微波匹配與測試。
[0004]已有技術(shù)有一種水負(fù)載，是將水箱放置在斜坡形狀的波導(dǎo)輻射口外吸收微波，使用介質(zhì)材料(如陶瓷，聚四氟乙烯等)和金屬空腔構(gòu)成水箱，在金屬空腔上開槽，放置橡膠密封圈，通過螺釘使橡膠密封圈緊壓在介質(zhì)材料上，密封金屬空腔與介質(zhì)材料，介質(zhì)材料覆蓋在斜坡形狀的波導(dǎo)口，用于隔離波導(dǎo)內(nèi)腔與水箱，如圖1所示，圖1中I為波導(dǎo)，2為圓形法蘭，3為金屬腔體,4為介質(zhì)材料，5為橡膠密封圈,6為水接口，這種結(jié)構(gòu)的水負(fù)載雖然可以用橡膠密封圈密封住金屬腔體和介質(zhì)材料，但在高功率微波測試過程中，由于介質(zhì)材料可以通過微波，橡膠密封圈與介質(zhì)材料直接接觸，會不斷吸收一部分微波能量，而橡膠材料自身熱導(dǎo)率很小，很難將熱量傳導(dǎo)出去，隨著工作時間的延長，橡膠密封圈最終會因溫度過高軟化，導(dǎo)致水箱漏水，此外，隨著微波技術(shù)的發(fā)展，更高功率水平的微波傳輸系統(tǒng)要求在其內(nèi)部充入擊穿強度更高的氣體以取代空氣，如氮氣、六氟化硫等，而現(xiàn)有技術(shù)是將介質(zhì)材料覆蓋在波導(dǎo)口，由螺釘緊固，不能實現(xiàn)介質(zhì)材料與波導(dǎo)口的氣體密封。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，其特征在于:包括內(nèi)有直腔、兩端分別設(shè)置為腔口的矩形波導(dǎo)，矩形波導(dǎo)一端腔口口壁上安裝有波導(dǎo)法蘭，矩形波導(dǎo)另一端腔口 口壁加工成斜坡形狀形成斜口，且斜口口壁安裝有與斜口齊平的圓形法蘭，圓形法蘭中設(shè)置有蓋在斜口上的陶瓷片，所述圓形法蘭上還設(shè)置有環(huán)繞在陶瓷片外的環(huán)形槽，環(huán)形槽槽口設(shè)置有金屬環(huán)，還包括有金屬腔體，所述金屬腔體上安裝有一對分別與金屬腔體內(nèi)連通的水接口，且金屬腔體安裝在圓形法蘭上。
[0007]所述的穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，其特征在于:所述金屬腔體與圓形法蘭結(jié)合面設(shè)置有環(huán)繞在環(huán)形槽外的密封槽，密封槽中設(shè)置有橡膠密封圈。
[0008]所述的穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，其特征在于:所述金屬腔體通過螺釘安裝在圓形法蘭上。[0009]本發(fā)明采用陶瓷片與圓形法蘭焊接，并通過將橡膠密封圈緊壓在圓形法蘭上，保證了高功率微波測試過程中，水箱的水密封和波導(dǎo)的氣密封，同時，陶瓷片的受力大為減小，發(fā)生破裂的可能性進一步降低。
[0010]本發(fā)明的工作原理是:陶瓷片起到隔絕波導(dǎo)內(nèi)部的氣體和水腔內(nèi)部的水體的作用，陶瓷片的厚度及傾角根據(jù)匹配確定，利用金屬腔體內(nèi)的水體將微波能量近乎完全的吸收。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明通過在圓形法蘭上開環(huán)形槽，使得陶瓷片四周形成環(huán)形空隙，當(dāng)進行穩(wěn)態(tài)高功率微波測試時，環(huán)形空隙能夠很好的吸收陶瓷片上產(chǎn)生的熱應(yīng)力，確保陶瓷片不會受損破裂；陶瓷片與圓形法蘭焊接能夠保證波導(dǎo)內(nèi)部的工作氣體不會泄露，橡膠密封圈與圓形法蘭直接接觸，既保證了水體的密封，也避免了橡膠密封圈吸收微波受熱軟化，排除了漏水的隱患，提高了器件的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)裝配式水負(fù)載示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示。穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，包括內(nèi)有直腔、兩端分別設(shè)置為腔口的矩形波導(dǎo)I，矩形波導(dǎo)I 一端腔口口壁上安裝有波導(dǎo)法蘭9，矩形波導(dǎo)I另一端腔口口壁加工成斜坡形狀形成斜口，且斜口 口壁安裝有與斜口齊平的圓形法蘭2，圓形法蘭2中設(shè)置有蓋在斜口上的陶瓷片4，圓形法蘭2上還設(shè)置有環(huán)繞在陶瓷片4外的環(huán)形槽7，環(huán)形槽7槽口設(shè)置有金屬環(huán)8，還包括有金屬腔體3，金屬腔體3上安裝有一對分別與金屬腔體3內(nèi)連通的水接口6，且金屬腔體3安裝在波導(dǎo)圓形法蘭2上。
[0015]金屬腔體3與圓形法蘭2結(jié)合面設(shè)置有環(huán)繞在環(huán)形槽7外的密封槽，密封槽中設(shè)置有橡膠密封圈5。
[0016]金屬腔體3通過螺釘10安裝在圓形法蘭2上。
[0017]本發(fā)明包括有矩形波導(dǎo)、圓形法蘭、金屬空腔、陶瓷片、金屬環(huán)、橡膠密封圈，以及進出水接頭等，矩形波導(dǎo)的左邊一端與波導(dǎo)法蘭裝配連接，矩形波導(dǎo)的右邊一端被加工成斜坡形狀，與圓形法蘭裝配連接，圓形法蘭靠近金屬空腔一側(cè)開有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)側(cè)留有適當(dāng)壁厚，陶瓷片為圓形，放置于圓形法蘭中心位置，與圓形法蘭真空釬焊，同時用金屬環(huán)與圓形法蘭焊接，將環(huán)形槽密封，在金屬空腔上開密封槽，密封槽內(nèi)徑比環(huán)形槽外徑稍大，密封槽內(nèi)放置橡膠密封圈，通過螺釘將金屬空腔與圓形法蘭緊固，金屬空腔上焊接有進水接頭和出水接頭，冷卻水從進水接頭進入金屬空腔，吸收微波能量，從出水接頭流出。本發(fā)明成功通過了 250kW、IOOOs的高功率測試，沒有出現(xiàn)任何問題。
【權(quán)利要求】
1.穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，其特征在于:包括內(nèi)有直腔、兩端分別設(shè)置為腔口的矩形波導(dǎo)，矩形波導(dǎo)一端腔口口壁上安裝有波導(dǎo)法蘭，矩形波導(dǎo)另一端腔口口壁加工成斜坡形狀形成斜口，且斜口口壁安裝有與斜口齊平的圓形法蘭，圓形法蘭中設(shè)置有蓋在斜口上的陶瓷片，所述圓形法蘭上還設(shè)置有環(huán)繞在陶瓷片外的環(huán)形槽，環(huán)形槽槽口設(shè)置有金屬環(huán)，還包括有金屬腔體，所述金屬腔體上安裝有一對分別與金屬腔體內(nèi)連通的水接口，且金屬腔體安裝在圓形法蘭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，其特征在于:所述金屬腔體與圓形法蘭結(jié)合面設(shè)置有環(huán)繞在環(huán)形槽外的密封槽，密封槽中設(shè)置有橡膠密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)態(tài)高功率水負(fù)載，其特征在于:所述金屬腔體通過螺釘安裝在圓形法蘭上。
【文檔編號】G01R21/02GK103954830SQ201410095049
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】劉亮, 劉甫坤, 朱文華 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所