大功率波导隔离器

文档序号:211776 发布日期:2021-11-05 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 大功率波导隔离器 (High-power waveguide isolator ) 是由 何桂林 廖纪林 于 2021-07-28 设计创作,主要内容包括:本发明涉及隔离器技术领域,公开了大功率波导隔离器,包括上腔体和上腔体下端设置的下腔体,上腔体和上腔体内腔壁分别设置有铁氧体,上腔体和下腔体一侧开设有输出口,其相对另一侧开设有输入口,上腔体和下腔体内部设置有水负载,水负载包括上腔体外表面一侧设置有进出水嘴,上腔体和下腔体内腔之间设置有石英玻璃管,下腔体外表面一侧设置有第一水嘴安装座,其下腔体外表面另一侧设置有第二水嘴安装座,当微波从输入口输入时,由于磁回路激发的铁氧体的旋磁特性,微波只能从输出口输出,从输出口外反射进入隔离的微波,会绕行到水负载处,被水吸收,从而不会从输入口输出,实现输入到输出单向传输的功能。(The invention relates to the technical field of isolators, and discloses a high-power waveguide isolator which comprises an upper cavity and a lower cavity arranged at the lower end of the upper cavity, wherein ferrites are respectively arranged on the inner cavity walls of the upper cavity and the upper cavity, one side of the upper cavity and one side of the lower cavity are provided with an output port, the other side of the upper cavity and the other side of the lower cavity are provided with input ports, water loads are arranged inside the upper cavity and the lower cavity, each water load comprises a water inlet nozzle and a water outlet nozzle arranged on one side of the outer surface of the upper cavity, a quartz glass tube is arranged between the inner cavities of the upper cavity and the lower cavity, a first water nozzle mounting seat is arranged on one side of the outer surface of the lower cavity, and a second water nozzle mounting seat is arranged on the other side of the outer surface of the lower cavity, when microwaves are input from the input ports, the microwaves can only be output from the output ports due to the gyromagnetic characteristic of the ferrites excited by a magnetic circuit, the microwaves reflected from the output ports enter the isolated microwaves, can bypass to the water loads and are absorbed by the water, so that the microwaves can not be output from the input ports, the function of unidirectional transmission from input to output is realized.)

大功率波导隔离器

技术领域

本发明涉及隔离器技术领域,具体为一种大功率波导隔离器。

背景技术

隔离器是微波无源器件,该器件有两个端口,利用铁氧体材料在外加直流磁场的作用下所产生的旋磁效应,使入射隔离器的微波发生一定角度的偏转,由输出端口输出,而在负载端口没有输出,从而实现微波信号的单向传输。隔离器又名信号隔离器,是微波系统中重要组成部分。

然而现在的隔离器在使用时,其微波会从输入口进入,沿正确的方向进行传输,随后从输出口输出,但是一些隔离器内部的微波在输入和输出时,其中的微波会反向输出,从而导致微波从输入口进入后,再次从输入口输出。

针对上述问题。为此,提出大功率波导隔离器。

发明内容

本发明的目的在于提供大功率波导隔离器,当微波从输入口输入时,由于磁回路激发的铁氧体的旋磁特性,微波只能从输出口输出,从输出口外反射进入隔离的微波,会绕行到水负载处,被水吸收,从而不会从输入口输出,实现输入到输出单向传输的功能,从而解决了上述背景技术中的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:大功率波导隔离器,包括上腔体和上腔体下端设置的下腔体,所述上腔体和上腔体内腔壁分别设置有铁氧体,上腔体和下腔体一侧开设有输出口,其相对另一侧开设有输入口,上腔体和下腔体内部设置有水负载;

所述水负载包括上腔体外表面一侧设置有进出水嘴,上腔体和下腔体内腔之间设置有石英玻璃管。

优选的,所述上腔体和下腔体外表面设置有水路盖板,水路盖板上端两侧设置有第一水管座,下方水路盖板外表面两侧设置有第二水管座,第一水管座与第二水管座内腔设置有密封圈,第一水管座与第二水管座一侧设置有内卡直通接头。

优选的,所述下腔体外表面一侧设置有第一水嘴安装座,其下腔体外表面另一侧设置有第二水嘴安装座,第一水嘴安装座上端一侧设置有钢管,钢管末端与内卡直通接头相连,第二水嘴安装座一侧设置有堵头。

优选的,所述上腔体上端设置有磁钢,磁钢外表面设置有磁钢压块,其磁钢压块为三组。

优选的,所述上腔体上端设置有正反向耦合部件,正反向耦合部件为N-K接头。

优选的,所述上腔体和下腔体之间通过螺杆相连,螺杆外表面螺纹连接有螺母。

优选的,所述螺母上端表面开设有限位孔,其限位孔呈内凹圆柱形结构等距均匀分布开设。

优选的,所述上腔体上端一侧开设有伸缩槽,伸缩槽内腔设置有伸缩杆,伸缩杆位于伸缩槽内腔一端外表面套接有复位弹簧,伸缩杆一端设置有挡块,其伸缩杆呈U形状结构,末端插接于限位孔内腔。

优选的,所述伸缩杆的内腔下端设置有第一磁块,螺母的底面设置有卡槽,上腔体的内腔开设有移动槽,移动槽内腔设置有伸缩卡块,伸缩卡块的上端内腔设置有第二磁块,第二磁块的磁性与第一磁块磁性相吸,伸缩杆末端内腔设置的第一磁块高度与限位孔内腔深度相适配,伸缩杆为不锈钢材料制成的构件;

卡槽为倾斜状三角结构,环状首尾相接分布,伸缩卡块顶部同样为倾斜状三角结构。

优选的,所述铁氧体直径为38-48mm,厚度为1.5-4mm。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明提出的大功率波导隔离器,当微波从输入口输入时,由于磁回路激发的铁氧体的旋磁特性,微波只能从输出口输出,从输出口外反射进入隔离的微波,会绕行到水负载处,被水吸收,从而不会从输入口输出,实现输入到输出单向传输的功能。

2、本发明提出的大功率波导隔离器,当上腔体与下腔体隔离高度需要进行调配时,可对螺母和螺杆进行调节,从而对铁氧体参数尺寸、石英玻璃管的参数尺寸以及加工的容错性更高。

3、本发明提出的大功率波导隔离器,铁氧体形状尺寸的设计,更利于将其产生的热量导入到腔体上,并由水流快速带走,减小热量集中,避免应力开裂损坏。

4、本发明提出的大功率波导隔离器,当螺母与螺杆对隔离高度调节完成时,可向上拉动呈U形结构的伸缩杆,从而使伸缩杆末端能够插接于螺母上端表面开设的限位孔内腔,通过伸缩杆外表面套接的复位弹簧提供下压力,从而使伸缩杆能够向下辅助压在螺母上端,起到一定固定效果。

5、本发明提出的大功率波导隔离器,当伸缩杆下压插接于限位孔内腔进行下压固定时,第一磁块的磁性与伸缩卡块内腔上端设置的第二磁块磁性相吸,从而使伸缩卡块从移动槽内腔伸出,伸缩卡块上端能够卡接于卡槽,从而使螺母在固定后,伸缩卡块能够防止螺母反向转动出现松动,防止隔离高度出现变动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为本发明的上腔体俯视结构示意图;

图3为本发明的上腔体和下腔体侧视结构示意图;

图4为本发明的图3中A处放大结构示意图;

图5为本发明的上腔体和下腔体正视结构示意图。

图6为本发明中螺母结构示意图。

附图标记:

1、上腔体;2、下腔体;3、水路盖板;4、磁钢压块;5、第一水管座;6、第二水管座;7、第一水嘴安装座;8、第二水嘴安装座;9、钢管;10、密封圈;11、水负载;12、限位孔;13、螺母;14、螺杆;15、出水嘴;16、内卡直通接头;18、N-K接头;17、堵头;19、磁钢;20、铁氧体;21、石英玻璃管;22、输出口;23、输入口;24、伸缩槽;25、伸缩杆;251、第一磁块;252、移动槽;253、伸缩卡块;254、第二磁块;255、卡槽;26、复位弹簧;27、挡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对技术方案进行完整地描述。

参照图1-2和图5,本实施例中才用的大功率波导隔离器的型号为BJ26型,该波导隔离器包括上腔体1和上腔体1下端设置的下腔体2,上腔体1与下腔体2组成隔离器,上腔体1和上腔体2内腔壁分别设置有铁氧体20,上腔体1和下腔体2一侧开设有输出口 22,其相对另一侧开设有输入口23,上腔体1和下腔体2内部设置有水负载11,水负载 11包括上腔体1外表面一侧设置有进出水嘴15,上腔体1和下腔体2内腔之间设置有石英玻璃管21,当微波从输入口23输入时,由于磁回路激发的铁氧体20的旋磁特性,微波只能从输出口22输出,从输出口22外反射进入隔离的微波,会绕行到水负载11处,被水吸收,从而不会从输入口23输出,实现输入到输出单向传输的功能。

需要说明的是,铁氧体20直径为38-48mm,厚度为1.5-4mm,铁氧体20形状尺寸的设计,更利于将其产生的热量导入到腔体上,并由水流快速带走,减小热量集中,避免应力开裂损坏。

参照图2,上腔体1与下腔体2内腔设置有水路,其水路由上腔体1与下腔体2、水路盖板3、第一水嘴安装座7、第二水嘴安装座8、第一水管座5和第二水管座6组成,下腔体2外表面一侧设置有第一水嘴安装座7,其下腔体2外表面另一侧设置有第二水嘴安装座8,第一水嘴安装座7上端一侧设置有钢管9,钢管9末端与内卡直通接头16相连,第二水嘴安装座8一侧设置有堵头17,上腔体1和下腔体2外表面设置有水路盖板3,水路盖板3上端两侧设置有第一水管座5,下方水路盖板3外表面两侧设置有第二水管座6,第一水管座5与第二水管座6内腔设置有密封圈10,通过密封圈10的密封性防止出现泄露的现象,第一水管座5与第二水管座6一侧设置有内卡直通接头16,水路采用紫铜管和内卡直通接头16硬连接的方式,从而避免紫铜管和内卡直通接头16在使用过程中漏水的现象,其紫铜管和内卡直通接头16表面采用镀镍的方式,防止氧化腐蚀,上腔体1上端设置有磁钢19,磁钢19外表面设置有磁钢压块4,其磁钢压块4为三组,上腔体1上端设置有正反向耦合部件,正反向耦合部件为N-K接头18,将正反向耦合部件集成到隔离器中,更便于检测隔离器的正反向功率,同时便于使用者搭建系统。

参照图2-3,上腔体1和下腔体2之间通过螺杆14相连,螺杆14外表面螺纹连接有螺母13,当上腔体1与下腔体2隔离高度需要进行调配时,可转动螺母13,使螺母13能够沿着螺杆14的方向进行升降调节,且螺母13与螺杆14的螺纹配合也方便进行调节,从而对铁氧体20参数尺寸、石英玻璃管21的参数尺寸以及加工的容错性更高。

参照图4-6,螺母13上端表面开设有限位孔12,其限位孔12呈内凹圆柱形结构等距均匀分布开设,使螺母13在进行调节隔离高度后,因螺母13上端均匀分布开设有限位孔12,从而使伸缩杆25能够对角度的弹性下压固定,上腔体1上端一侧开设有伸缩槽24,伸缩槽24内腔设置有伸缩杆25,伸缩杆25位于伸缩槽24内腔一端外表面套接有复位弹簧26,伸缩杆25一端设置有挡块27,其伸缩杆25呈U形状结构,U形状结构的伸缩杆 25一端在对限位孔12进行下压固定时,U形状能够更好的进行插接固定,末端插接于限位孔12内腔,当螺母13与螺杆14对隔离高度调节完成时,可向上拉动呈U形结构的伸缩杆25,随后旋转伸缩杆25,使伸缩杆25末端能够对准限位孔12,从而使伸缩杆25末端能够插接于螺母13上端表面开设的限位孔12内腔,通过伸缩杆25外表面套接的复位弹簧26提供下压力,从而使伸缩杆25能够向下辅助压在螺母13上端,起到一定固定效果。

伸缩杆25的内腔下端设置有第一磁块251,螺母13的底面设置有卡槽255,上腔体1的内腔开设有移动槽252,移动槽252内腔设置有伸缩卡块253,伸缩卡块253的上端内腔设置有第二磁块254,第二磁块254的磁性与第一磁块251磁性相吸,伸缩杆25末端内腔设置的第一磁块251高度与限位孔12内腔深度相适配,伸缩杆25为不锈钢材料制成的构件,在伸缩杆25插接于限位孔12后,由于伸缩杆25内腔下端设置有第一磁块251,第一磁块251的磁性与第二磁块254磁性相吸,从而使伸缩卡块253能够伸缩移动;

卡槽255为倾斜状三角结构,环状首尾相接分布,伸缩卡块253顶部同样为倾斜状三角结构,当伸缩杆25下压插接于限位孔12内腔进行下压固定时,第一磁块251的磁性与伸缩卡块253内腔上端设置的第二磁块254磁性相吸,从而使伸缩卡块253从移动槽252 内腔伸出,伸缩卡块253上端能够卡接于卡槽255,使伸缩卡块253上端倾斜状结构与卡槽255配合后,对螺母13起到固定效果,从而使螺母13在固定后,伸缩卡块253能够防止螺母13反向转动出现松动,防止隔离高度出现变动。

上述隔离器零件均用数控机整体铣加工,然后用螺钉装配的方式连接起来,这样更利于保证隔离器的光洁度、平整度及美观性。

工作原理:当微波从输入口23输入时,由于磁回路激发的铁氧体20的旋磁特性,微波只能从输出口22输出,从输出口22外反射进入隔离的微波,会绕行到水负载11处,被水吸收,从而不会从输入口23输出,实现输入到输出单向传输的功能,当上腔体1与下腔体2隔离高度需要进行调配时,可对螺母13和螺杆14进行调节,从而对铁氧体20 参数尺寸、石英玻璃管21的参数尺寸以及加工的容错性更高,铁氧体20形状尺寸的设计,更利于将其产生的热量导入到腔体上,并由水流快速带走,减小热量集中,避免应力开裂损坏,当螺母13与螺杆14对隔离高度调节完成时,可向上拉动呈U形结构的伸缩杆25,从而使伸缩杆25末端能够插接于螺母13上端表面开设的限位孔12内腔,通过伸缩杆25 外表面套接的复位弹簧26提供下压力,从而使伸缩杆25能够向下辅助压在螺母13上端,起到一定固定效果,当伸缩杆25下压插接于限位孔12内腔进行下压固定时,第一磁块251 的磁性与伸缩卡块253内腔上端设置的第二磁块254磁性相吸,从而使伸缩卡块253从移动槽252内腔伸出,伸缩卡块253上端能够卡接于卡槽255,从而使螺母13在固定后,伸缩卡块253能够防止螺母13反向转动出现松动,防止隔离高度出现变动,固定效果好。

需要说明的是,尽管已经示描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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