Ферритовое свч устройство Советский патент 1974 года по МПК H01P11/00 

Шобретение относится к электронике СВЧ, в частности к вопросу конструирования мощных ферритовых СВЧ устройств.

В настоящее время большое внимание уделяется разработке мощных ферритовых СВЧ устройств (циркуляторов, вентилей, фазовращателей), что связано с непрерывным S остом генерируемых мощностей, ля повышения тепловой и электрической прочности ферритовых устройств необходимы специальные ферритовые материалы, новые кон струкции ферритовых устройств, которые наиболее эффективно могут быть использованы на высоком уровне мощности.

Для увеличения теплоотдачи от ферритового вкладыша и уменьшения его температурных градиентов в ряде случаев применяют секционирование ферритового вкладыша, введение между ними бериллиевой керамики и т.д. Однако это не может значительно поднять предельной средней мощности ферритовых устройств. При этом следует отметить, что принцип действия ферритовых СВЧ устройств

существенно ограничивает возможность выбора оптимальных конфигураций ферритовых вкладышей по условиям охлаждения. Например, в циркуляторах, построенных на симметричных полосковых и волноводных соединениях, для получения оптимальных электромагнитных и частотных характеристик необходимо при- ; менять ферритовые диски определенной толщины. Секционирование ферритового вкладыша по высоте и введение меж ними бериллиевых дисков возможно до определенной величины, после чего в феррито

диэлектрическом вкладыше начинают возрастать потери, а конструкция значительно усложняется.

Известно ферритовое СВЧ устройство, в котором для улучшения

условий охлаждения ферритовый

вкладаш помещен в герметичный объем, заполненный хладагент ш. Однако в таком устройстве теплосъем происходит только с поверхности ферритового вкладыша за счет непосредственного соприкосновения хладагента с врритовым вкладышем или через пористый материал.

Предлагаемое устройство отличается тем, что пористый материал помещен в отверстия, выполненные

феррито диэлектрическом вкладыше. Это позволяет улучшить условия охлаждения.

В феррито диэлектрическом вкладыше имеются отверстия, заполненные пористым материалом (пористая керамика, фитильная ткань, стеклянная пряжа), а сам вкладыш помещен в герметичный объем линии передачи, частично заполненный хладагентом. При соприкосновении пористого материала с хладагентом капиллярные каналы последнего за счет поверхностного натяжения жидкости, и силы притяжения между ее молекулами полностью пропитывается. При нагревании ферритового вкладыша, т.е. при работе на высоком уровне мощности, жидкость испаряется с поверхности пористого материала через капиллярные каналы, пар устр.е14ляется в герметичный рабочий объем ферритового устройства и при соприкосновении с,о стенками передающей линии конденсируется и отдает тепло стенкам, которые принудительно охлаждаются. Жидкость по стенкам стекает вниз рабочего объема ферритового устройства, а затем по капиллярным каналам пористого материала направляется к сухому месту.

Таким образом происходит съем тепла со всего объема ферритового вкладыша, что уменьшает появление внутренних теплоупругих напряжений в ферритовом вкладыше за счет неравномерного его охлаждения, улучшает теплоотдачу от ферритового вкладыша и позволяет термостатировать ферритовый прибор, что позволяет значительно улучшить электрошгнитные и частотные характеристики устройства.

В качестве хладагента целесообразно использовать неполярные или слабополярные жидкие диэлектрики, например циклогексан, н октан, н декан и так далее, которые имеют высокую электрическую прочность, малые диэлектрические потери и относительно низкую температуру кипения (80-1500GJ. Малая диэлектрическая проницаемость (6 2,0-2,5) приводит к .незначительному рассогласованию и позволяет легко согласовать устройство.

ПРдаЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ферритовое СВЧ-устройство, содержащее герметичный отрезок линии

передачи, частично заполненный хладагентом, в который помещены намагниченный феррито-диэлектрический вкладыш и пористый диэлектрический материал, например фитильная ткань, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий охлаждения, пористый материал помещен в отверстия, выполненные в ррито диэлектрическом вкладыше.