[发明专利]一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构

说明书

本发明公开了一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它采用两段或三段式绝缘介质支撑，绝缘介质支撑之间的配合面设计成凸台与环形槽或凸台与沉孔配合的结构形式，装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm。所述发明结构，一方面起到支撑固定中心导体作用，另一方面中心导体与外部导体间被切割成几个环形槽，在传输大功率微波信号时，增加了空气间隙的长度，相当于提高了内外导体间的电场强度，降低了低气压放电的机率；在宇航真空环境中，阻碍了导致中心导体与外部导体间真空微放电现象的二次发射电子的自由路径，提高了器件抗真空微放电的能力；过盈范围的合理设定，保证器件在热胀冷缩过程中不易发生分离而产生间隙。

技术领域

本发明涉及一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构。

背景技术

宇航大功率微波器件(如：微波开关、隔离器、滤波器)常常处于特殊的使用环境，所述器件在地面模拟试验、发射及在轨使用过程中处于低气压或者真空环境中，因此，在该类微波器件的射频端口以及腔体内外信号链路的连接处等薄弱环节处容易导致低气压放电或真空微放电，设计时常常对中心导体与外部导体的间隙全部采用绝缘介质支撑(聚四氟乙烯)填充的方式。

一种填充方式为：

将中心导体填充的绝缘介质支撑设计成一体结构，但该结构装配复杂，装配过程中将绝缘介质支撑纵向切开一半，后将中心导体放入绝缘介质支撑后定位，再将绝缘介质支撑压合。切开部位产生了平面间隙，同时插拔过程中，中心导体存在移位风险。

另一种填充方式为：

将中心导体填充的绝缘介质支撑设计成接触面是平面的两体结构，采用与内外导体过盈压紧的方式进行装配，解决了中心导体存在移位风险。但是接触面是平面的两体聚四氟乙烯绝缘介质支撑在热胀冷缩过程中易发生分离，产生平面间隙，具有发生低气压放电和真空微放电现象的风险。

可见，在宇航大功率微波器件的研制中，现有技术会形成平面间隙，在相同的体积结构中，容易通过平面间隙产生低气压放电和真空微放电等放电现象，导致器件烧毁；同时采用单一的绝缘介质支撑，装配复杂，中心导体存在移位风险。

为此，目前需要一种能满足宇航环境中，具备高可靠性的产品。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，对微波开关、隔离器、滤波器等宇航大功率微波器件的中心导体采用多个绝缘介质支撑形成迷宫式结构，提高了宇航大功率微波器件抗低气压放电和真空微放电的能力。具体技术方案如下：

本发明提供一种用于宇航大功率微波器件绝缘介质支撑的迷宫式结构，它包括首端绝缘介质支撑、尾端绝缘介质支撑，两者采用端面配合连接，设置于中心导体和外导体之间；所述首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的配合面设计成凸台与环形槽咬合的结构形式，中心导体位于首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的中心部位，外导体位于首端绝缘介质支撑和尾端绝缘介质支撑的外围。

所述配合连接结构，一方面起到支撑固定中心导体作用，另一方面中心导体与外导体间被切割成几个环形槽，避免形成平面间隙。在传输大功率微波信号时，在相同的尺寸下，增加了空气间隙的长度，相当于提高了内外导体间的电场强度，降低了低气压放电的机率。在宇航真空环境中，阻碍了导致中心导体与外部导体间真空微放电现象的二次发射电子的自由路径，提高了宇航大功率微波器件抗真空微放电的能力。

特别的，首端绝缘介质支撑与尾端绝缘介质支撑的装配过盈量范围为0.05mm～0.1mm，宇航微波器件由于使用的环境恶劣，部分舱外器件承受的温差大，采用此装配过盈量，在热胀冷缩过程中不易发生分离而产生间隙。