[實用新型]一種鐵氧體旋轉場移相器的三段式冷卻系統

有效

• 申請號: 201520938669.5
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN205122734U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 蔡群峰;胡嵐;宋賽武
• 申請（專利權）人: 南京國睿微波器件有限公司
• 主分類號: H01P1/19
• 分類號: H01P1/19
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高嬌陽

技術領域

本實用新型涉及一種鐵氧體旋轉場移相器的三段冷卻設計，特別是應用于高頻段低副瓣一維相掃天線的高精度高功率三段冷卻式鐵氧體旋轉場移相器。

背景技術

移相器是在不改變物理路徑的情況下為微波信號路徑提供一個可變插入相位的器件，是現代相控陣雷達體制中非常重要的環節。比較實用的移相器主要有鐵氧體移相器和半導體移相器，其中鐵氧體移相器能夠耐受比較高的功率。

國外很多機載、艦載、陸基相控陣雷達中都會用到各式各樣的移相器。其中性價比優勢卓越的機載預警無源相控陣(AWACS)雷達因其對移相器的插入損耗、相移精度、功率容量有很高的要求，必須采用液冷的高功率鐵氧體旋轉場移相器，我國近年也進行了這方面技術的研發，有了不錯的進展，在S波段相關產品中有了非常好的應用。

為耐受比較高的平均功率必須對這種移相器加以適當的液冷，因發熱核心旋轉鐵氧體半波片與旋轉磁極配合緊密，而旋轉磁極的線圈不可以接觸導電介質，因此對這種移相器的冷卻方案，將鐵氧體波導及線圈整個浸泡在循環的氟碳化合物中進行冷卻。但常規的載機平臺只能提供水、乙二醇等導電媒質的液冷系統。而氟碳化合物冷卻系統因為冷卻液自身特殊的揮發性必須研制專門的冷卻系統，目前研制的這種冷卻系統體積龐大，可靠性也不高。因此采用氟碳化合物直接液冷的高功率旋轉場移相器不適合用于較高頻段及對體積重量要求較高的雷達系統。

實用新型內容

為了解決以上問題本實用新型提供了一種既能利用載機平臺通用的冷卻系統，又能最大限度的發揮旋轉場移相器優點的鐵氧體旋轉場移相器的三段式冷卻系統。本實用新型的設計為較高頻段高功率旋轉場移相器的研制與應用提供可能。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種鐵氧體旋轉場移相器的三段式冷卻系統，其特征在于：包括中空鋁殼體I、中空鋁殼體II、中空鋁殼體III、冷卻循環通道路、旋轉磁極、鍍膜鐵氧體棒、密封圈；中空鋁殼體II與中空鋁殼體I、中空鋁殼體III相連在一起，其連接處設有密封圈，確保不漏液；旋轉磁極裝在中空鋁殼體II中；鍍膜鐵氧體棒安裝在旋轉磁極中，鍍膜鐵氧體棒的兩端位于中空鋁殼體I和中空鋁殼體III中；中空鋁殼體I、中空鋁殼體II、中空鋁殼體III之間上下聯通，形成有冷卻循環通道。

本實用新型也可以使用強迫風冷的形式，把冷卻循環通道改為風道，將風道與旋轉磁極的線圈導線隔離開，對器件進行分段冷卻實現較高的功率容量。也可以利用具有良好導熱性能的矽鋼片疊片的旋轉磁極直接散熱，保證殼體與旋轉磁極良好接觸，在殼體外加裝散熱片改善散熱環境，實現器件的較高功率容量。

本實用新型基于橫向磁化鐵氧體波導的旋轉線極化效應，采用分段冷卻的思路，實現三段液冷式的、三段風冷式的、或利用導熱性能較好的旋轉磁極直接散熱的各種程控器、功分器和衰減器，使其耐受較高的功率容量。

所述的中空鋁殼體I和中空鋁殼體III兩端分別裝有四分之一波片，提高導熱效果。

所述的中空鋁殼體II與中空鋁殼體I、中空鋁波導III之間通過螺釘連接，組裝、維護更方便。

所述的旋轉磁極外圓柱面與中空鋁殼體II之間填充有導熱膠，提高導熱效果。

所述的鍍膜鐵氧體棒通過導熱膠粘在旋轉磁極中，提高導熱效果。

所述的鍍膜鐵氧體棒通過導熱膠粘在中空鋁殼體I和中空鋁殼體III中，進一步提高導熱效果。

本實用新型采用三段式冷卻結構，將不允許導電的旋轉磁極的線圈隔離出冷卻回路，因此這種冷卻方式對冷卻介質不存在導電性限制，可以直接采用載機平臺的冷卻系統，有效的避免了因氟碳冷卻系統帶來的可靠性差、體積重量超標等問題。而冷卻效果與氟碳冷卻相當，即平均功率容量沒有減小。

附圖說明

圖1是本鐵氧體旋轉場移相器的三段式冷卻系統的實施結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。