本发明属于射频环行器,尤其是一种s波段高功率射频环行器结构。
背景技术:
1、射频环行器突出特点是只能单向传输高频信号能量。这种单向传输的原理,是由于采用了铁氧体旋磁材料,这种材料在外加恒定磁场作用下,产生旋磁特性,使在铁氧体中传播的电磁波发生极化的旋转,电磁波在有外加直流磁场的旋磁铁氧体材料中传输时极化平面发生法拉第旋转效应,经过适当设计,使正向传输时电磁波极化平面与接地电阻性插板垂直,因而衰减很小,反向传输时电磁波极化平面与接地性电阻插板平行,几乎完全被吸收,控制电磁波沿某一环行方向传输。这种单向传输高频信号能量的特,使射频环行器在移动通信、雷达系统等无线通信系统中起到信号的发射与接收作用运用非常广泛。
2、随着无线通信技术的快速发展,对射频环行器的需求日益增长。现有的射频环行器在实际应用中仍存在一些问题和不足,这些问题限制了其性能和可靠性,如:铁氧体旋磁材料的磁滞损耗,是环行器在工作中传输功率被损失的主要原因,损失的功率会转换为热量使内导体及铁氧体旋磁温度升高,高温下原子活跃性加强至磁滞损耗变大,损耗越大发热量就越高,这样恶性循环最终导致环行器因为温度过高而烧毁,同时高磁饱和强度的小线宽铁氧体旋磁材料能获得更低的磁滞损耗,但其响应频率较窄,无法满足整个s波段通带工作的宽频率要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种s波段高功率射频环行器结构,以解决背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种s波段高功率射频环行器结构,包括:
3、射频环行器总成,用于单向传输高频信号能量,所述射频环行器总成包括相对拼接在一起的上腔体和下腔体;
4、连接器,设置有三个并且分别安装于射频环行器总成的周侧外壁;
5、内导体件,内嵌于上腔体和下腔体之间,所述内导体件的周侧外壁环形阵列一体连接有三个分叉支部,三个所述分叉支部的自由端分别与三个连接器连接;
6、上部连接组件,内嵌至上腔体中并且抵接于内导体件一侧外壁;
7、下部连接组件,内嵌至下腔体中并且抵接于内导体件的背面。
8、本方案优选的,所述内导体件的电路采用y形中心结,通过ω阻抗变换过渡带将中心结过渡至端口;
9、所述射频环行器总成三个端口的延长线通过二级阻抗匹配,使得频率覆盖整个s波段。
10、本方案优选的,所述上部连接组件包括内嵌于上腔体背向下腔体一侧中的第一永磁铁和第一导磁片以及内嵌于上腔体靠近下腔体一侧中的第一铁氧体旋磁;
11、所述第一铁氧体旋磁直接抵接于内导体件的表面。
12、本方案优选的,所述下部连接组件包括内嵌于下腔体背向上腔体一侧中的第二永磁铁和第二导磁片以及内嵌于下腔体靠近上腔体一侧中的第二铁氧体旋磁;
13、所述第二铁氧体旋磁直接抵接于内导体件的背面。
14、本方案优选的,所述上腔体和下腔体外部设置有屏蔽部件,所述屏蔽部件供传递整个腔体中的热能,使得所述下腔体底部能够平整安装于客户端整机的散热器上,所述上腔体背向下腔体一侧具有散热齿条。
15、本方案优选的,所述屏蔽部件包括磁屏蔽壳,所述上腔体和下腔体相背一侧具有凹卡槽,所述凹卡槽呈u型状结构,两个所述凹卡槽相对拼接在一起供u型卡块的卡接,每个所述凹卡槽的表面均开设有安装孔。
16、本方案优选的,所述第一永磁铁和第一导磁片分别设置于上腔体的安装孔中;
17、所述第二永磁铁和第二导磁片分别设置于下腔体的安装孔中,所述磁屏蔽壳卡接于第一永磁铁和第二永磁铁外侧并且能够向心夹持第一永磁铁和第二永磁铁。
18、本方案优选的,所述上腔体和下腔体相对一侧面均开设有内嵌凹槽,每个所述内嵌凹槽周侧均延伸开设有三个分支卡槽;
19、所述第一铁氧体旋磁内嵌于上腔体的内嵌凹槽中,所述第二铁氧体旋磁内嵌于下腔体的内嵌凹槽中,所述内导体件被夹持于第一铁氧体旋磁和第二铁氧体旋磁之间,三个所述分叉支部分别设置于三个分支卡槽中。
20、本方案优选的,所述下腔体的一端内部开设有矩形腔室,所述矩形腔室中设置有防松辅助散热机构,所述防松辅助散热机构能够延伸至其中一个分支卡槽中动态顶接支撑分叉支部,同时在下腔体的背面开设有一个散热通口,所述散热通口中卡接有开闭板。
21、本方案优选的,所述矩形腔室的一侧内壁固定有支撑定位板,所述防松辅助散热机构包括贯穿支撑定位板的紧固顶柱、对称焊接于紧固顶柱靠近上腔体一端外壁的挡块、套设于挡块一端紧固顶柱周侧的复位弹簧、铰接于紧固顶柱底端的驱动杆以及固定于驱动杆自由端的多根拉绳。
22、与现有技术相比,本发明的技术效果和优点:
23、该s波段高功率射频环行器结构,通过优化设计的第一铁氧体旋磁和第二铁氧体旋磁,以及第一永磁铁、第二永磁铁等组件,确保了射频信号能够按照预定的方向高效传输。这种单向传输特性减少了信号反射和干扰,提高了系统的整体效率;内导体件采用y形中心结设计,并通过50ω阻抗变换过渡带将中心结过渡至端口,同时利用二级阻抗匹配覆盖整个s波段,保证了在宽频率范围内的良好性能。
24、铁氧体磁滞损耗及内导体传输损耗及反射损耗,都将转换成热能,大功率产品优先要考虑产品内部热能的快速导出并分散。产品的腔体采用导热良好的铝合金材料,为让中心铁氧体旋磁产生的热能快速分散至整个腔体,将铁氧体旋磁嵌入腔体内部,让铁氧体旋磁直接和腔体可靠接触。为有效传递热能,将磁屏蔽壳凹嵌于腔体,使下腔体底部可平整安装于客户端整机的散热器上,上腔体留有散热齿轮以增大散热面积。
25、防松辅助散热机构的联动设计,当分叉支部插入时,紧固顶柱受到挤压,从而驱动开闭板抬起,打开散热通口,促进热量排出;当不安装分叉支部时,复位弹簧使紧固顶柱复位,关闭散热通口,防止灰尘进入。这种动态调整机制提高了设备在不同工作条件下的热管理效率。通过过滤网与开闭板的配合,在保证散热的同时有效阻挡灰尘和其他污染物,延长了内部组件的使用寿命。
1.一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述内导体件(13)的电路采用y形中心结,通过50ω阻抗变换过渡带将中心结过渡至端口;
3.根据权利要求2所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述上部连接组件(10)包括内嵌于上腔体(2)背向下腔体(3)一侧中的第一永磁铁(20)和第一导磁片(21)以及内嵌于上腔体(2)靠近下腔体(3)一侧中的第一铁氧体旋磁(22);
4.根据权利要求3所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述下部连接组件(14)包括内嵌于下腔体(3)背向上腔体(2)一侧中的第二永磁铁(25)和第二导磁片(24)以及内嵌于下腔体(3)靠近上腔体(2)一侧中的第二铁氧体旋磁(23);
5.根据权利要求4所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述上腔体(2)和下腔体(3)外部设置有屏蔽部件(7),所述屏蔽部件(7)供传递整个腔体中的热能,使得所述下腔体(3)底部能够平整安装于客户端整机的散热器上,所述上腔体(2)背向下腔体(3)一侧具有散热齿条(6)。
6.根据权利要求5所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述屏蔽部件(7)包括磁屏蔽壳(5),所述上腔体(2)和下腔体(3)相背一侧具有凹卡槽(8),所述凹卡槽(8)呈u型状结构,两个所述凹卡槽(8)相对拼接在一起供u型卡块(15)的卡接,每个所述凹卡槽(8)的表面均开设有安装孔(9)。
7.根据权利要求6所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述第一永磁铁(20)和第一导磁片(21)分别设置于上腔体(2)的安装孔(9)中;
8.根据权利要求7所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述上腔体(2)和下腔体(3)相对一侧面均开设有内嵌凹槽(16),每个所述内嵌凹槽(16)周侧均延伸开设有三个分支卡槽(17);
9.根据权利要求8所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述下腔体(3)的一端内部开设有矩形腔室(26),所述矩形腔室(26)中设置有防松辅助散热机构(30),所述防松辅助散热机构(30)能够延伸至其中一个分支卡槽(17)中动态顶接支撑分叉支部(11);
10.根据权利要求9所述的一种s波段高功率射频环行器结构,其特征在于:所述矩形腔室(26)的一侧内壁固定有支撑定位板(29),所述防松辅助散热机构(30)包括贯穿支撑定位板(29)的紧固顶柱(27)、对称焊接于紧固顶柱(27)靠近上腔体(2)一端外壁的挡块(31)、套设于挡块(31)一端紧固顶柱(27)周侧的复位弹簧(32)、铰接于紧固顶柱(27)底端的驱动杆(34)以及固定于驱动杆(34)自由端的多根拉绳(36)。
