[发明专利]一种隔直波导

说明书

本发明属于微波技术领域，它特别涉及波导元件。

在微波系统的实际应用中，系统的始端总是要与某种微波源相连接的，而终端则连接一定的负载。微波源一般都需要一定的工作电压，而且对于大功率微波源来说往往是高压，而在很多情况下负载也是与加有高压的设备联系在一起的。因此，一旦微波源或负载的任何一方内部发生打火时，打火方的高压就会瞬时通过金属构成的微波系统与另一方连通，从而引起微波源或设备的损坏。所以对于负载与高压设备相关的大功率微波系统，就要求在系统中设置一个能隔离高压的元件，以阻止微波源或负载任何一方发生打火时高压串到另一方去。例如在托卡马克装置的低杂波电流驱动实验中，作为微波源的大功率速调管与作为承载负载等离子体的托卡马克装置之间就不允许电压互串。

本发明提供了一种隔直波导，其特点是能隔离微波系统两端的直流或交流(低频)高压而又不致引起本身的打火，而且微波泄漏小、运行可靠。

本发明是这样实现的：在两段波导4的连接法兰3和7之间衬垫一绝缘介质薄板2，在连接法兰3和7上通过固定螺钉5分别固定一个由绝缘材料做成的法兰套1，用绝缘材料做成的螺钉9连接两个法兰套1，它同时将介质薄板2固定，为了吸收可能存在的微波泄漏，在法兰套1外面再围一圈由微波吸收材料做成的吸收套6，如图1所示。

本发明实质上是通过在金属波导4中间加一个绝缘介质板2以起到隔断高压的作用；以绝缘材料做成的法兰套1替代波导原来的连接法兰3和7来连接两段波导4，同时固定绝缘介质板2；波导连接法兰之一采用了抗流法兰7，同时设置了微波吸收套6来抑制和吸收微波泄漏实现的。

在需要隔离的电压不很高，通过的微波功率不很大的情况下，两个波导连接法兰也可以都采用平板法兰。

为了提高大功率微波通过能力，减少微波损耗与反射，两个波导连接法兰3和7之间衬垫的介质薄板2可以在中间开一个与波导截面形状相似、尺寸略小的孔8。根据需要隔离的电压的高低，这个孔可以从无一直扩大到与波导内截面相同。一般情况下，为了防止介质板开孔处端面的表面击穿引起打火，孔的大小比波导内截面尺寸小一些为宜，使介质板伸入波导内部一定距离，增加表面漏电长度，提高绝缘强度，如图1所示。

介质薄板2选择具有高击穿强度而且耐机械压力的材料为最佳(如选择聚四氟乙烯等)，其厚度在保证具有足够的击穿强度和一定的机械强度的前提下，原则上应尽量薄，以减小微波泄漏。介质薄板2的外径可以与绝缘法兰套1直径相同，在保证有足够长的表面距离不致引起表面击穿打火的前提下，也可以比法兰套1的直径小。

绝缘法兰套1的连接应该用绝缘材料做成的螺钉9，在保证离波导原来的金属法兰3和7有足够长的距离不致引起表面击穿的前提下，也可以采用金属螺钉。

吸收泄漏微波用的吸收套6，可根据微波泄漏大小的实际情况决定采用与否。

在传输的微波功率特别大时，为了防止介质薄板2的介质损耗吸收微波引起发热，可以在波导平板法兰3的一侧挖水槽进行水冷或直接进行风冷。

本发明所述的波导4，既可以是矩形波导，也可以是圆波导或其它截面形状的波导。

附图及图面说明：

图1本发明隔直波导的剖面图

其中，1为绝缘法兰套，2为介质薄板，3为波导平板法兰，4为波导，5为固定绝缘法兰套1与波导连接法兰3和7的固定螺钉，6为微波吸收套，7为波导抗流法兰，8为介质薄板2上的孔，9为连接绝缘法兰套1的绝缘材料螺钉。