[发明专利]一种铁氧体开关

说明书

本发明公开一种铁氧体开关，包括器体，器体的侧面具有三个端口，三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y型波导腔，波导腔的中心设置有铁氧体，铁氧体的上下表面均固定结合有垫片，铁氧体具有三个分别指向所述三个端口的凸起部形成Y型铁氧体，每个凸起部的端面均依次固定结合有第一径向匹配片和第二径向匹配片，第一径向匹配片的至少一侧表面与所述波导腔的内侧表面接触，并且第一径向匹配片的导热系数大于所述第二径向匹配片的导热系数，铁氧体上设有多个穿线孔，磁化线圈依次穿过各穿线孔后与控制电路连接。铁氧体工作时产生的热量通过第一径向匹配片向波导腔和热沉传导，降低铁氧体的温度，从而提高了铁氧体开关的功率容量。

技术领域

本发明涉及铁氧体开关领域。更具体地，涉及一种星载跳波束通信高功率铁氧体开关。

背景技术

传统的铁氧体开关包括：腔体、轴向匹配片、径向匹配片、铁氧体、磁化线圈、吸收负载。当输入信号的平均功率增大时，铁氧体样品吸收微波能量产生热量。如果热量不能散出去、越积越多，将导致铁氧体样品温度过高、磁化强度下降，从而偏离工作点，损耗增大，产生的热量更多。这样的恶性循环，会使开关的性能变差，甚至失效。

在真空环境下，铁氧体样品上的热量通过热传导传播至金属腔体，进而传播至热沉。铁氧体样品至金属腔体的传播路径有两条，一条经过轴向匹配片，另一条经过径向匹配片。传统的设计中，无论轴向匹配片还是径向匹配片，其热传导系数都不够大，或者说两条热传播路径的热阻都较大，制约了开关功率容量的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁氧体开关，该铁氧体开关降低铁氧体热传导路径上的热阻，解决传统铁氧体开关在输入微波信号的功率增大时，由于铁氧体产生的热量传播不出去而造成的铁氧体温升过大导致铁氧体开关性能恶化的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种铁氧体开关，包括器体，所述器体的侧面具有三个端口，所述三个端口向器体内凹陷并延伸至相互连通形成Y型波导腔，所述波导腔的中心设置有铁氧体，所述铁氧体的上下表面均固定结合有垫片，所述铁氧体具有三个分别指向所述三个端口的凸起部形成Y型铁氧体，每个所述凸起部的端面均依次固定结合有第一径向匹配片和第二径向匹配片，所述第一径向匹配片的至少一侧表面与所述波导腔的内侧表面接触，并且所述第一径向匹配片的导热系数大于所述第二径向匹配片的导热系数，所述铁氧体上设有多个穿线孔，磁化线圈依次穿过各穿线孔后与控制电路连接。

优选地，所述第一径向匹配片的上下两侧表面分别与波导腔的内侧表面贴合。

优选地，所述第一径向匹配片的材料的导热系数为不小于180W/(m·K)。

优选地，所述铁氧体包括中心部，所述中心部与其外围的三个凸起部共同形成Y型铁氧体，所述凸起部设置为矩形结构，并与所述中心部一体成型。

优选地，所述第一径向匹配片和第二径向匹配片的截面均设置为矩形，且第一径向匹配片的截面面积大于第二径向匹配片的截面面积。

优选地，所述第二径向匹配片粘接固定于所述第一径向匹配片表面，所述第一径向匹配片粘接固定于所述凸起部的端面。

优选地，所述三个凸起部上均开设有所述穿线孔，所述磁化线圈按照环形方向依次穿过所述穿线孔。

优选地，所述垫片设置为圆形，并通过粘接固定于所述铁氧体的中心部上下表面。

优选地，所述器体包括形成Y型波导槽的本体、以及固定结合于所述本体上表面的盖体，通过所述盖体盖合于所述本体顶端共同形成Y型波导腔。

优选地，所述铁氧体的上下两侧表面分别与垫片粘接固定，所述铁氧体的上下两侧的垫片分别与Y型波导腔的上表面和下表面粘接固定。

本发明的有益效果如下：