[發(fā)明專利]一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010314255.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111490325B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 趙連敏;劉甫坤;張立元;程敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H01P1/36
• 分類號: H01P1/36
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于，包括：

上組件、下組件，其中，上組件、下組件分別包括半電橋、半功分器、半移相段、半魔T、半法蘭，上組件和下組件中間通過螺栓相連；組件間通過裝配在縱向密封槽里面的密封圈橡膠密封；上下組件波導外壁上分別設置有主動水冷結構；上組件、下組件內部分別設置有上、下半移相段，磁場發(fā)射器分別位于上、下半移相段的外側，所述隔離器各個端面處焊接有法蘭；

磁場發(fā)射器發(fā)射的磁場用于磁化隔離器上、下組件內部腔體中鐵氧體片，并通過調節(jié)磁場大小，實現(xiàn)調節(jié)波正向傳輸與反向傳輸?shù)南辔徊睿?/p>

整個上組件用一整塊銅板，采用數(shù)控一次加工方式完成，上功分器用斜變換替代臺階變換，避免電磁場在臺階轉角處疊加，每個腔體中分別采用焊接方式加載2條鐵氧體，上組件中共有四條鐵氧體片，微波能量均勻對稱分布在鐵氧體片上；上組件縱向端面是平面結構，且沿縱向均勻分布的第一螺孔和第二螺孔，用于上、下組件和外部磁場的裝配；上組件外壁設計有冷卻水槽；通過一體化焊接，將上半功分器、上半魔T垂直段波導、上半水冷蓋板、上半法蘭焊接在組件上。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

上組件包括上半電橋、上半功分器、上半移相段、上半魔、上半法蘭，沿上組件的軸設置有筋板，將上組件內部分為兩個腔體；主體波導采用BJ26波導，端口采用臺階變換的方式過渡到BJ22波導，以便于和聚變裝置的微波系統(tǒng)裝配。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

所述下組件包括下半電橋、下半功分器、下半移相段、下半魔T、下半法蘭、下半魔T段是平面結構,無垂直波導開口；下組件的縱向端面設置有密封槽。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

主動水冷卻結構中，上、下組件的波導外壁都設計了冷卻水槽，上、下組件共有8條獨立水槽；鐵氧體到水冷槽的垂直間距不大于2.5mm，上、下組件中的四個水槽在兩端口通過一個匯流器匯聚成一路，再通過上下跨接連接器將上下水冷并聯(lián)起來。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

磁場發(fā)射器包括下磁場發(fā)射器、上磁場發(fā)射器，分別位于隔離器的上、下組件外側，每個發(fā)射器包括磁鋼、A3蓋板，A3蓋板是鐵磁材料，用以固定磁鋼；A3蓋板上開深度為1mm的限位槽，限制相鄰兩條磁鋼因為引力或者斥力引起的位置改變，同時在A3蓋板加工有螺栓孔，用以固定裝配上、下A3鐵磁蓋板。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

上磁場發(fā)射器的磁場按：N極/S極/S極/N極順序排列，下磁場發(fā)射器中與之對應的磁場按：S極/N極/N極/S極順序排列，磁鋼位于鐵氧體片的正上方的水槽垂直上方，因此對應的鐵氧體片的正上方形成一個完整的磁化磁場，磁化腔體中的鐵氧體片。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

隔離器設置有縱向和橫向兩種密封，采用交叉密封方式的密封結構，上、下兩個組件通過螺栓裝配時壓緊至緊密貼合，橫向密封槽用來密封兩個端面的法蘭，縱向密封槽用來密封上、下組件；橫向和縱向密封圈通過膠結方式連接在一起。

8.根據(jù)權利要求5所述的一種S波段百千瓦級穩(wěn)態(tài)高功率隔離器，其特征在于：

每個半法蘭上加工有兩個螺孔、兩個銷孔和密封槽，密封槽包括平面槽和切面槽兩部分。