專利名稱：：微波低損耗波導(dǎo)真空窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種微波信號(hào)傳輸?shù)牟▽?dǎo)口密封裝置，該裝置要求在波導(dǎo)微波信號(hào)傳輸?shù)囊欢藶槌爻哼^度到另一端的低溫高真空，這就需要在波導(dǎo)中設(shè)計(jì)高真空密封隔斷，這種隔斷叫微波真空窗，要求微波真空窗既具有優(yōu)良的微波傳輸性能(即信號(hào)傳輸中微波損耗低、駐波好)，又具備高真空的密封性能。其
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及微波技術(shù)和真空技術(shù)兩大領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：天線接收微波信號(hào)需要從天線饋源傳輸?shù)浇邮諜C(jī)進(jìn)行信號(hào)放大、混頻等處理，而接收機(jī)的靈敏度決定于接收前端放大器的輸入噪聲系數(shù)，噪聲系數(shù)越低即接收靈敏度越高。為提高接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力，一方面可加大天線尺寸(國(guó)內(nèi)目前天線最大口徑50米)，但由于大口徑天線制造成本很高，難應(yīng)用。另一方面就是降低接收機(jī)噪聲。要實(shí)現(xiàn)接收機(jī)超低噪聲，降低放大器的噪聲是首要的，由于常溫放大器不可能克服器件自身電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱噪聲，其噪聲指標(biāo)難以滿足深空探測(cè)、射電天文等要求極高靈敏度的場(chǎng)合，故采用降低放大器的工作溫度，來得到器件在常溫下所得不到的噪聲值。一般在20K(-253°C)的環(huán)境溫度下放大器的噪聲系數(shù)可以減小到常溫的十分之一以上。為保持低溫環(huán)境，必須用真空杜瓦封裝低溫放大器。由于天線的饋源輸出口大多為波導(dǎo)輸出，所以低溫接收機(jī)的輸入端必須加入一個(gè)低損耗微波波導(dǎo)口用于信號(hào)的傳輸，這個(gè)波導(dǎo)口不但要有低的損耗，還要具備真空密封、絕熱等功能，因?yàn)椴▽?dǎo)密封窗的微波損耗是直接疊加在低噪聲放大器的噪聲系數(shù)上的，它的性能是影響接收機(jī)靈敏度的關(guān)鍵指標(biāo)，所以它是低溫接收機(jī)必須而關(guān)鍵的部件?，F(xiàn)有技術(shù)中的低溫接收機(jī)是將波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換放在杜瓦外面，用同軸線傳輸至低溫放大器，由于常溫波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換插損較大，使低溫接收機(jī)噪聲的降低難以實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決波導(dǎo)口不但要有低的損耗，還要具備真空密封、絕熱等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種微波低損耗波導(dǎo)真空窗，其既能承受真空和大氣壓力差，又有較高的強(qiáng)度，可滿足低的微波損耗。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是微波低損耗波導(dǎo)真空窗，包括波導(dǎo)腔上座和波導(dǎo)腔下座，所述波導(dǎo)腔上座設(shè)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭，作為波導(dǎo)短接，所述波導(dǎo)腔下座與真空杜瓦外壁密封連接；波導(dǎo)腔上座和波導(dǎo)腔下座的兩波導(dǎo)口中間夾聚酰氬氨和聚四氟乙烯的雙層薄膜的組合，構(gòu)成微波真空窗口，窗口的一側(cè)為常溫常壓區(qū)，另一側(cè)為低溫真空區(qū)。所述波導(dǎo)腔下座的波導(dǎo)口設(shè)有硬質(zhì)泡沫。采用硅膠將硬質(zhì)泡沫粘接于波導(dǎo)腔下座的波導(dǎo)口。聚酰氬氨薄膜具有良好的致密性能，主要起信號(hào)傳輸方向的真空密封作用，聚四氟乙烯薄膜既具有良好的透波性又有一定的致密性和柔韌性，主要起兩波導(dǎo)法蘭連接處的密封及加強(qiáng)窗口的承壓強(qiáng)度，裝配時(shí)通過平面加壓將聚四氟乙烯薄板擠壓變形流入密封槽中以達(dá)到密封要求，此外，在杜瓦上的波導(dǎo)口內(nèi)用低溫膠粘接大約20mm厚硬質(zhì)發(fā)泡材料，起到窗口的支撐和保溫作用，以防窗口產(chǎn)生冷凝水。本發(fā)明的有益效果可以將波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換置于77K溫度環(huán)境下，大大降低了波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換的損耗，提高了低溫接收機(jī)的整體性能。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，l.真空罩，2.低溫真空區(qū)，3.硬質(zhì)泡沫，4.波導(dǎo)腔下座，5.密封圈，6.螺釘，7.彈簧墊圈，8.平墊圈，9.波導(dǎo)腔上座，IO.聚四氟乙烯墊，ll.常溫常壓區(qū)，12.標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭，13.聚酰亞胺薄膜，14.螺釘。具體實(shí)施例方式參見圖1、2，真空罩1是安裝于制冷系統(tǒng)的外殼，波導(dǎo)腔下座4通過8個(gè)螺釘14和密封圈5與真空腔連接，硬質(zhì)泡沫3用703硅膠粘接于波導(dǎo)腔下座4的波導(dǎo)口，放置聚四氟乙烯墊10和聚酰亞胺薄膜13于波導(dǎo)腔下座4上，安裝波導(dǎo)腔上座9，用8個(gè)六角螺釘6加彈簧墊圈7和平墊圈8，將波導(dǎo)腔上下座緊固，微波低損耗波導(dǎo)真空窗安裝完成。各頻段的微波低損耗波導(dǎo)真空窗均可按圖示結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最高窗口頻率可到毫米波頻段。微波低損耗波導(dǎo)真空窗，其常溫常壓部分為特制的帶標(biāo)準(zhǔn)法蘭的波導(dǎo)短接，真空部分的波導(dǎo)與杜瓦為密封連接，兩波導(dǎo)口中間夾聚酰氬氨和聚四氟乙烯的雙層薄膜的組合來實(shí)現(xiàn)的微波真空窗口。窗口的一側(cè)為常溫常壓區(qū)，另一側(cè)為低溫真空區(qū)，使得在微波信號(hào)通過窗口時(shí)損耗極低，并保持真空區(qū)內(nèi)的高真空(10—5Pa)，該裝置用于高靈敏度信號(hào)接收設(shè)備的真空罩上，適用于從L波段到8mm頻段的波導(dǎo)口密封。主要功能和技術(shù)指標(biāo)微波低損耗波導(dǎo)真空窗的主要功能是在保證微波信號(hào)的極低損耗傳輸下有足夠的承壓能力，確保杜瓦保持高真空狀態(tài)。達(dá)到的主要指標(biāo)要求窗口材料對(duì)各種氣體具有極低的滲透率、低的放氣率和較高的保溫性能。在很寬微波頻率范圍內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)上述功能的微波低損耗波導(dǎo)真空窗，對(duì)窗口材料的的微波損耗、駐波匹配、致密性和保溫性、窗口結(jié)構(gòu)形式的研究是必須解決的技術(shù)問題。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權(quán)利要求微波低損耗波導(dǎo)真空窗，其特征在于該真空窗包括波導(dǎo)腔上座(9)和波導(dǎo)腔下座(4)，所述波導(dǎo)腔上座(9)設(shè)波導(dǎo)法蘭(12)，作為波導(dǎo)短接，所述波導(dǎo)腔下座(4)與真空杜瓦外壁密封連接；波導(dǎo)腔上座(9)和波導(dǎo)腔下座(4)的兩波導(dǎo)口中間夾聚酰氬氨和聚四氟乙烯的雙層薄膜的組合，構(gòu)成微波真空窗口，窗口的一側(cè)為常溫常壓區(qū)，另一側(cè)為低溫真空區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的微波低損耗波導(dǎo)真空窗，其特征在于所述波導(dǎo)腔下座(4)的波導(dǎo)口設(shè)有硬質(zhì)泡沫(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的微波低損耗波導(dǎo)真空窗，其特征在于所述硬質(zhì)泡沫(3)用硅膠粘接于波導(dǎo)腔下座(4)的波導(dǎo)口。全文摘要本發(fā)明涉及一種微波低損耗波導(dǎo)真空窗，它是在波導(dǎo)微波信號(hào)傳輸?shù)囊欢藶槌爻哼^度到另一端的低溫高真空密封隔斷，包括波導(dǎo)腔上座和波導(dǎo)腔下座，所述波導(dǎo)腔上座設(shè)標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)法蘭，作為波導(dǎo)短接，所述波導(dǎo)腔下座與真空杜瓦外壁密封連接；波導(dǎo)腔上座和波導(dǎo)腔下座的兩波導(dǎo)口中間夾聚酰氬氨和聚四氟乙烯的雙層薄膜的組合，構(gòu)成微波真空窗口，窗口的一側(cè)為常溫常壓區(qū)，另一側(cè)為低溫真空區(qū)。本發(fā)明具有優(yōu)良的微波傳輸性能，即信號(hào)傳輸中微波損耗低、駐波好，又具備高真空的密封性能，用于高靈敏度信號(hào)接收設(shè)備的真空罩上，適用于從L波段到8mm頻段的波導(dǎo)口密封。文檔編號(hào)H01P1/08GK101714682SQ20091026153公開日2010年5月26日申請(qǐng)日期2009年12月21日優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日發(fā)明者朱香芹,李大志,楊紅梅,王志杰,王生旺申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十六研究所