[发明专利]小尺寸插入式波导端接陶瓷负载及设计方法

说明书

本发明涉及微波元器件领域，其公开了一种小尺寸插入式波导端接陶瓷负载，包括负载短路底板（1）和陶瓷组合块（2）；所述陶瓷组合块（2）的陶瓷面印刷电阻膜层。本发明的有益效果是：具有很好的稳定性及性能一致性，可应用于各种微波系统尤其是对尺寸体积有限制的系统中，在实现匹配、吸收微波功率的基本功能同时，也可大大提升系统的集成度及可靠性。

技术领域

本发明涉及微波元器件领域，特别涉及一种小尺寸插入式波导端接陶瓷负载及其设计方法。

背景技术

传统的波导负载通过在波导腔内粘接氧化硅、羰基铁等微波吸波材料来实现负载匹配吸收微波功率的功能，需将吸收材料加工为尖劈状并通过调试，找到在波导中的合适位置后粘接固化。应用于各种波导隔离器、相控阵雷达的单元调试匹配、传输线端口匹配等工程领域中。波导负载是微波工程中的一类重要的基础性器件，其广泛应用于民用通讯、微波测量、雷达、通信、电子对抗、航空航天等各种民用、军用设备中，在设备中主要起到端口匹配、功率吸收等作用。

器件一般由波导腔、吸收体等构成，通过法兰与系统连接，其结构如图1所示。

传统的波导负载其技术问题及缺陷主要体现在以下两个方面：

1.由于吸收材料为尖劈状，且为了获得更好的匹配性能，尖劈长度往往较长（工作波长的1~3倍），需通过与波导壁间的接触面粘接以固定其位置，难以仅通过粘接尖劈尾部与短路板完成紧固，因此器件尺寸大，且需法兰盘与系统连接；

2.传统的吸收体为氧化硅、羰基铁等材料，存在生产厂家不同、生产工艺批次不同、生产工艺稳定度不同等多种不可控因素，材料的介电常数、损耗正切等关键参数难以准确量化，且材料的均匀性、致密度也与生产厂商的工艺控制水平有很大的关系，因此难以在电磁场仿真软件中准确建模开展设计，产品往往只能通过手工调试而获得性能，因此器件的一致性、生产效率各方面都难以满足系统发展的潜在需求。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种小尺寸插入式波导端接陶瓷负载，解决现有技术中器件尺寸大以及一致性、生产效率各方面都难以满足系统发展的问题。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计和制造一种小尺寸插入式波导端接陶瓷负载，包括负载短路底板和陶瓷组合块；所述陶瓷组合块的陶瓷面印刷电阻膜层；电阻膜层上设置方阻阻值。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块为匹配渐变阶梯式陶瓷组合块。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块中的陶瓷片厚度为相应频率电长度的1/4或1/8。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块粘接于负载短路底板的底部。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块为横向叠加式或纵向叠加式陶瓷组合块。

本发明同时提供了一种小尺寸插入式波导端接陶瓷负载的设计方法，包括如下步骤：（A）在陶瓷组合块的陶瓷表面设置方阻阻值；（B）设置波导尺寸及陶瓷基片厚度；（C）输出仿真结果。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块的陶瓷面印刷电阻膜层，在该电阻膜层上设置方阻阻值；所述陶瓷组合块粘接于负载短路底板的底部。

作为本发明的进一步改进：采用横向叠加陶瓷片或纵向叠加陶瓷片的方法，根据具体频段指标要求设置波导尺寸及陶瓷基片厚度和方阻阻值。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块为匹配渐变阶梯式陶瓷组合块；所述陶瓷组合块为横向叠加式或纵向叠加式陶瓷组合块。

作为本发明的进一步改进：所述陶瓷组合块中的陶瓷片厚度为相应频率电长度的1/4或1/8。