[實用新型]用于鐵電體移相器的耐高壓微波移相組合件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220499641.2
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN202797195U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周雁翎;錢林;解啟林;張曄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01P1/19
• 分類號: H01P1/19;H01P11/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微波器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵電體移相器耐高壓微波移相組合件。

背景技術(shù)

在鐵電體移相器中，利用鐵電體材料（(BaSr)TiO3（簡寫為BST））介電常數(shù)隨外加電場變化的特性，實現(xiàn)微波系統(tǒng)中通過電壓控制傳輸相位的功能。鐵電體移相器的應(yīng)用頻率高，有較高的掃描速度，具有體積小，重量輕，成本低等特點，在低成本相控陣雷達中具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢。上世紀90年代至本世紀初，國外開展了鐵電體移相器的相關(guān)技術(shù)研究，但是由于研制的鐵電體移相器工作偏置電壓高、電磁兼容性差等眾多問題，無法達到工程應(yīng)用的要求。

鐵電體移相器為了實現(xiàn)360°相移，通常需要直流偏壓加到7000V-12000V左右。而空氣擊穿場強理論值為3000V/mm，鐵電體移相器中正負電極之間距離約0.8mm，所以理論上電壓加到2400V就會發(fā)生空氣擊穿，導(dǎo)致移相器無法施加需要的直流電壓，同時，由于鐵電體材料薄板處于微波傳輸系統(tǒng)中，引入其他的材料將可能導(dǎo)致器件失配、插損增加，并且鐵電體材料形狀為薄板形，長、寬和厚度比很大，厚度尺寸很小，傳統(tǒng)的絕緣材料裹封、灌封等耐高壓處理方法并不適用。

實用新型內(nèi)容

?為了解決上述鐵電體移相器存在的問題，本實用新型提供一種用于鐵電體移相器的耐高壓微波移相組合件。

用于鐵電體移相器的耐高壓微波移相組合件包括矩形的上薄板、矩形的金屬箔和矩形的下薄板，所述上薄板和下薄板的材料均為鐵電體材料，三者粘貼在一起形成耐高壓微波移相組合件；所述金屬箔的一側(cè)設(shè)有向外延伸的高壓引線；與金屬箔對應(yīng)的上薄板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有上金屬膜層，與金屬箔對應(yīng)的下薄板的內(nèi)側(cè)面上設(shè)有下金屬膜層，上金屬膜層、金屬箔和下金屬膜層構(gòu)成中央金屬電極；耐高壓微波移相組合件的寬度方向兩側(cè)面分別設(shè)有絕緣薄膜，耐高壓微波移相組合件的長度方向兩側(cè)面分別設(shè)有絕緣膠體；在垂直于微波傳輸方向的上薄板和下薄板兩側(cè)之間的縫隙處填充有硫化硅橡膠。

?所述上薄板和下薄板的厚度均為0.8～1.0㎜；所述金屬箔的四個角均為圓弧角，金屬箔的四周邊緣與上薄板的四周邊緣之間的距離或下薄板的四周邊緣之間的距離均為1.0～2.0㎜；在垂直于微波傳輸方向的上薄板和下薄板兩側(cè)之間的縫隙小于0.15mm；所述硫化硅橡膠為單組份DG404室溫硫化硅橡膠，所述絕緣薄膜的材料為704硅橡膠，厚度小于0.2mm；所述絕緣膠體的材料為704硅橡膠。

所述金屬箔的高壓引線與耐高壓微波移相組合件的長度方向平行。

本實用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

1、在鐵電體材料薄板上濺射金屬膜層，并設(shè)計合適的金屬膜層圖形，使金屬膜層和鐵電體材料薄板邊緣有一定間距，以延長鐵電體移相器正負電極間的距離，改變直流高壓扒電路徑并增大扒電距離，設(shè)計的耐高壓微波移相組合件能夠?qū)㈣F電體移相器工作偏置電壓從?2000V提升到12000V，達到鐵電體移相器的應(yīng)用要求，有效地防止鐵電體移相器出現(xiàn)偏置高壓打火現(xiàn)象；

2、在兩塊鐵電體材料薄板垂直于微波傳輸方向的兩側(cè)之間的縫隙中選用合適的單組份硅橡膠以合適的厚度填充，并在兩側(cè)表面加絕緣薄膜，將電極與空氣隔離，兩塊鐵電體材料薄板平行于微波傳輸方向的兩端由于處于微波場強分布最弱的位置，可以使用硅橡膠大量填充。耐高壓微波移相組合件在提高鐵電體移相器耐高壓值的同時對移相器微波性能的影響最小，選用的DG404和704硅橡膠介電常數(shù)適中，介電損耗角正切值為6×10^-3量級，高頻介電損耗小，且本實用新型中其在移相器微波場強較強之處使用量很小，因此對微波傳輸系統(tǒng)的擾動較小，對鐵電體移相器性能影響小，采用本實用新型所述設(shè)計后移相器的駐波比幾乎沒有變化；

3、耐高壓微波移相組合件抗老化性能強，可靠性高。選用單組份室溫硫化硅橡膠DG404和704硅橡膠固化的絕緣層具有優(yōu)良的電氣絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性；同時其耐熱性和耐熱循環(huán)性好，并具有良好的抗老化性能；絕緣層固化后收縮率小，不會變硬、收縮或破裂，耐高壓微波移相組合件的可靠性高；保證了鐵電體移相器的工作穩(wěn)定性。?

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的爆炸圖。

圖3為圖1俯視圖。

圖4為圖1的A-A剖視圖。

圖5為圖1的B-B剖視圖。

圖6為圖5的局部放大圖。

圖7為上薄板、金屬箔和下薄板的展開圖。