[發明專利]一種帶有散熱裝置的波導開關

有效

• 申請號: 201310172847.3
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103247838A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 毛澤偉;郭高文;趙然
• 申請（專利權）人: 中國航天時代電子公司
• 主分類號: H01P1/10
• 分類號: H01P1/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種用于微波通信的波導開關，特別是一種帶有散熱裝置的波導開關，屬于機電技術領域。

背景技術

波導開關是信號通路控制的重要元器件，廣泛地用于大功率輸出的雷達及通訊發射機的備份通路開關；同時也應用于衛星通訊系統的微波發射設備和微波測控工程中，常用來實現微波功率信號上天線和去負載通道之間的切換，是衛星信號發射系統的關鍵零件之一。波導開關主要用于大功率、高頻段微波傳輸，一般有四個對外接口，需要備份的產品通過傳輸線與四個接口相連接，通過切換四個接口間傳輸方式，從而實現備份產品的相互切換，以此提高整星的可靠性。

波導開關一般有三部分構成：控制電路部分、驅動電機部分以及射頻導行部分。射頻導行部分由導行定子與導行轉子精密配合組成，單邊間隙約為0.03-0.05mm，導行轉子由驅動電機帶動轉動。在波導開關傳輸大功率射頻信號時，導行轉子上產生的熱量主要通過輻射和滾珠球軸承的點接觸進行散熱，因此散熱性較差，導致導行轉子與導行定子溫差加大，導行轉子熱漲至間隙不足，進而卡死，直接造成波導開關轉動失效，影響波導開關的可靠性。

發明內容

本發明的技術解決問題是:克服現有技術中波導開關導行轉子同波導開關其他部位相比溫度較高，且沒有專門散熱的裝置，散熱效果差的問題，一種帶有散熱裝置的波導開關，可以有效提高波導開關的散熱能力。

本發明的技術解決方案是：一種帶有散熱裝置的波導開關，由控制及驅動組件（1）、導行定子（2）、導行轉子（3）以及散熱裝置（4）組成。散熱裝置由內環（5）、外環（6）以及散熱絲（7）組成。控制及驅動組件（1）為波導開關的動力系統，當控制及驅動組件（1）接入外界的輸入電壓時，即驅動導行轉子（3）在導行定子（2）的腔體內做旋轉運動，從而實現不同射頻傳輸通道的切換。散熱裝置（4）裝配于波導開關的底部，其中內環（5）固定裝配與導行轉子（3）的底部端面，外環（6）固定裝配與導行定子（2）的外殼上，內環（5）與外環（6）之間通過具有良好彈性的散熱絲（7）連接。波導開關工作時，導行轉子（3）上產生的熱量通過散熱裝置的內環（5）、散熱絲（7）、外環（6）傳導至導行定子（2）的外殼上，進而傳導至波導開關的安裝底板上，形成了暢通的熱量傳輸鏈，避免因零件熱漲導致的轉動卡死現象。所述散熱絲（7）能夠承受90度角內的往復運動，不增加額外的摩擦阻力及阻力矩，不影響導行轉子（3）與導行定子（2）的相對轉動。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

（1）本發明設計了傳統的波導開關所沒有的散熱裝置，有效地提高了波導開關導行轉子的散熱能力，降低了波導開關整體的溫度；

（2）本發明對散熱裝置進行了優化設計，在提高波導開關的散熱效果和產品可靠性基礎上，不提高波導開關轉動的啟動力矩，保證了波導開關轉子能夠正常轉動。

附圖說明

圖1為波導開關的外形結構示意圖；

圖2為波導開關散熱裝置的組成結構示意圖；

圖3為散熱裝置裝配于波導開關時的示意圖；

圖4為散熱裝置熱量原理示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明由控制及驅動組件1、導行定子2、導行轉子3以及散熱裝置4組成。

如圖2所示，散熱裝置4包括散熱環內環5、散熱環外環6、散熱絲7。

如圖3所示，散熱裝置4的內環5固定接觸于導行轉子3的底部端面，外環6固定解除于導行定子2的外殼上，散熱絲實現內環5與外環6間的彈性連接。

本發明工作原理主要是：當內環5與波導開關轉子底部接觸時，波導開關轉子產生的熱量傳導至與其接觸的內環5，內環5的熱量通過大量散熱絲7傳導至外環6，外環6的熱量傳導至波導開關導行定子。圖4為本發明中熱量傳導的路徑示意圖。經有限元模擬分析，安裝散熱裝置4的波導開關導行轉子3和導行定子2之間溫差下降至少20%，有效提高導行轉子結構散熱性。

本發明結構簡單，重量較輕，可有效提高波導開關工作時的散熱能力，降低波導開關整體溫度，應用前景廣泛。說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員的公知技術。