[发明专利]一种高功率铁氧体负载

说明书

本发明涉及微波功率源技术领域，具体为一种高功率铁氧体负载；包括匹配段，所述匹配段一侧设置有波导直段一，所述波导直段一远离匹配段一侧设置有波导直段二，所述波导直段二远离波导直段一一侧设置有波导楔形段，波导型大功率铁氧体负载主要通过内部的铁氧体基片进行吸收功率，铁氧体基片均匀分布在负载波导的内部，在负载终端的波导短接到一起，铁氧体粘合到水冷板上，通过水冷板中流动的水将吸收的热量带走，利用该方法可设计出几百千瓦量级铁氧体负载。

技术领域

本发明涉及微波功率源技术领域，具体为一种高功率铁氧体负载。

背景技术

高功率匹配负载主要用来吸收微波能量，环形器、魔T等设备均需要高功率吸收负载，吸收来自传输系统、加速器的反射功率，从而起到保护微波源的作用。铁氧体负载采用铁氧体作为吸波材料，铁氧体吸波材料是依照铁氧体在高频电磁场作用下产生较大电磁损耗的原理制成的，为了满足无反射性吸收目的,要求吸收材料在使用频段范围内具有较大的电磁损耗,而且要求实现电磁波传输中的阻抗匹配。对于波导型铁氧体负载一般靠近输入端的铁氧体基片会吸收系统的绝大部分功率，发热速率较后端的铁氧体基片快。而铁氧体导热系数小，吸收高频功率后，热沉积易导致铁氧体出气、破裂等问题。目前，研发的都是几千瓦量级小功率的铁氧体负载。本发明通过分段式设计、优化每段的功率分配、递进式增加铁氧体基片厚度等方式避开热量主要沉积在输入端铁氧体基片的问题，减少前端铁氧体热沉积，利用该方法可设计出几百千瓦量级铁氧体负载。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的铁氧体导热系数小，吸收高频功率后，热沉积易导致铁氧体出气、破裂等缺陷，提供一种高功率铁氧体负载。所述一种高功率铁氧体负载具有减少前端铁氧体热沉积导致的破裂问题，提升负载稳定性等特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高功率铁氧体负载，包括匹配段，所述匹配段一侧设置有波导直段一，所述波导直段一远离匹配段一侧设置有波导直段二，所述波导直段二远离波导直段一一侧设置有波导楔形段，所述波导直段一、波导直段二和波导楔形段内均设置有若干个铁氧体基片，相邻所述铁氧体基片之间存在间隙，所述波导直段二内铁氧体基片厚度大于波导直段一内铁氧体基片厚度设置，所述波导楔形段内铁氧体基片厚度大于波导直段二内铁氧体基片厚度设置，所述匹配段、波导直段一、波导直段二和波导楔形段均固定与水冷板上，所述匹配段内设置有若干个匹配块，所述匹配段、波导直段一、波导直段二和波导楔形段均通过粘接胶固定在水冷板上。

优选的，所述铁氧体基片均匀分布设置在波导直段一、波导直段二和波导楔形段内，相邻所述铁氧体基片之间间隙相距1毫米。

优选的，所述波导楔形段靠近波导直段二一侧的边长大于波导楔形段另一侧边长设置。

优选的，所述水冷板为不锈钢-铜-不锈钢三层结构设置。

优选的，所述匹配段、波导直段一、波导直段二和波导楔形段均通过粘接胶固定在水冷板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)、铁氧体负载主要包括匹配段、波导直段、波导楔形段组成，铁氧体基片均匀分布在负载波导的内部，块与块间隙相距1mm,在负载终端的波导短接到一起，可以有效防止热应力集中造成挤压碎裂。

(2)、从负载入口到终端，在铁氧体片布局时将薄的铁氧体片铺在前面，从入口到终端逐渐增加铁氧体片的厚度，使铁氧体片吸收的功率密度差异减小，从而减少前端铁氧体热沉积，同时也加大了负载终端附近铁氧体片的衰减；

(3)、采用胶粘工艺，铁氧体片通过导热粘接胶粘贴到不锈钢的水冷板上，水冷板为不锈钢-铜-不锈钢三层结构，可以有效的提高散热性能，使用效果好。

附图说明

图1为本发明负载微波结构示意图；

图2为本发明铁氧体基片的温度ΔT与其面积S、厚度d、吸收功率P及导热系数k关系公式；