[發明專利]一種水氣雙密封的可拆卸輻射式微波水負載

有效

• 申請號: 201810188957.1
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108376814B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 丁海兵;陸登峰;唐亮;唐科;李偉松;肖韌;劉楠洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H01P1/00
• 分類號: H01P1/00;H01P1/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 崔亞松

一種水氣雙密封的可拆卸輻射式微波水負載，包括波導、介質窗片和金屬水蓋，所述波導的波導圓法蘭上形成有用于放置所述介質窗片的窗片配合孔，所述波導圓法蘭和所述介質窗片之間設置有金屬墊板，從而在所述波導圓法蘭和所述介質窗片之間實現密封，所述金屬水蓋上具有水蓋凸臺，所述水蓋凸臺伸入所述窗片配合孔并與所述介質窗片相接觸，所述水蓋凸臺上具有用于放置密封圈的密封槽，從而在所述水蓋凸臺和所述介質窗片之間實現密封，所述金屬水蓋的水蓋圓法蘭上形成有用于放置金屬密封墊的金屬墊凹槽，從而在所述水蓋圓法蘭和所述波導圓法蘭之間實現密封。所述水負載的水密封和氣密封均為雙層密封結構，可靠性和安全性高，制作難度低，成品率高，且結構簡單、裝配方便。

技術領域

本發明屬于微波技術領域，具體涉及一種水氣雙密封的可拆卸輻射式微波水負載。

背景技術

微波水負載是一種微波功率吸收器件，其利用水或其它冷卻液吸收微波能，將微波能轉化為熱能，并通過冷卻液的流動源源不斷地帶走熱能。從原理上講，在流速充足的情況下，微波水負載可以吸收的微波功率是沒有限制的。因而，微波水負載在大功率微波系統中得到了廣泛應用。一般來說，微波水負載作為匹配負載，連接在系統中大功率微波輸出的端口。如環形器、濾波器的隔離端口，微波饋線的輸出端口等。

常見的微波水負載一般分為吸收式水負載和輻射式水負載。吸收式水負載一般使用玻璃管作為水室，存在玻璃管容易破碎，連接處容易漏水等缺點，所以其使用時存在較大的安全隱患。相比吸收式水負載，輻射式水負載采用不易破碎的介質窗片和金屬水蓋構成水室，因而其具有體積小、重量輕、可靠性高等特點。

不過，傳統的輻射式水負載是將介質窗片覆蓋在波導圓法蘭上，蓋上金屬水蓋后由螺釘擰緊，如圖1所示。這種水負載接入微波饋線時，不能實現波導內部與外界環境的氣密封，也即不能應用于要求向波導中填充高擊穿氣體，提高波導功率容量的場合。

針對這一情況，現有技術將介質窗片和波導圓法蘭釬焊連接，進而滿足水負載的氣密要求。在這種結構中，介質窗片與圓法蘭是金屬釬焊連接的，所以其密封性能較好，但也存在焊接工藝復雜、成品率低、無法返修、維護成本較高等缺點。特別是低頻段水負載的尺寸較大，介質窗片的尺寸也將增大，使得金屬陶瓷釬焊的焊接難度極大增加，工藝復雜，可靠性降低。

另一方面，在水負載零部件焊接、裝配的過程中，由于高溫形變或應力釋放，波導圓法蘭和金屬水蓋往往存在不同程度的變形，難以保證二者之間良好的電接觸。這容易導致電磁泄露，甚至高頻打火。

發明內容

為了解決上述難題，本發明涉及一種實現水氣雙密封的可拆卸輻射式微波水負載，并實現了可靠的電磁密封。

本發明的水氣雙密封的可拆卸輻射式微波水負載包括波導、介質窗片和金屬水蓋，其特征在于，所述波導的波導圓法蘭上形成有用于放置所述介質窗片的窗片配合孔，所述波導圓法蘭和所述介質窗片之間設置有金屬墊板，從而在所述波導圓法蘭和所述介質窗片之間實現密封，所述金屬水蓋上具有水蓋凸臺，所述水蓋凸臺伸入所述窗片配合孔并與所述介質窗片相接觸，所述水蓋凸臺上具有用于放置密封圈的密封槽，從而在所述水蓋凸臺和所述介質窗片之間實現密封，所述金屬水蓋的水蓋圓法蘭上形成有用于放置金屬密封墊的金屬墊凹槽，從而在所述水蓋圓法蘭和所述波導圓法蘭之間實現密封。

優選地，所述水蓋凸臺的外徑與所述窗片配合孔的內徑相同。

優選地，在自然狀態下，所述密封圈凸出所述水蓋凸臺的高度為a，所述金屬密封墊和所述波導圓法蘭的間隙為b，所述金屬密封墊凸出所述水蓋圓法蘭的高度為c，其中a大于b，且比b、c之和小1mm。

優選地，所述金屬墊板和所述金屬密封墊的材料選自退火的無氧銅。

優選地，所述密封圈的材料選自聚四氟乙烯圈或者O型氟膠圈。

優選地，所述密封圈的材料為聚四氟乙烯圈，a為聚四氟乙烯圈厚度的10-20％，b為0.1-0.3mm。