一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件,包括真空密封杜瓦以及分別裝設(shè)在真空密封杜瓦外側(cè)壁兩端的第一密封SMA連接器和第二密封SMA連接器，還包括設(shè)置在真空密封杜瓦內(nèi)的輸入低溫開關(guān)、若干個高溫超導(dǎo)頻分器、若干個低溫放大器、輸出低溫開關(guān)，第一密封SMA連接器與輸入低溫開關(guān)的輸入端口連接，輸入低溫開關(guān)的輸出端口與高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口連接，高溫超導(dǎo)頻分器的輸出端口通過低溫放大器與輸出低溫開關(guān)的輸入端口連接，輸出低溫開關(guān)的輸出端口與第二密封SMA連接器連接，高溫超導(dǎo)頻分器為雙通帶高溫超導(dǎo)頻分器。本實用新型具有噪聲低、選擇性好、響應(yīng)快速等特點，降低了捷變頻信號對電子裝備的干擾。
【專利說明】一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微波【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件。

【背景技術(shù)】
[0002]基于超導(dǎo)材料的極低損耗、極高Q值(幾十到上百萬)，由超導(dǎo)材料制備的高溫超導(dǎo)頻分器具有插入損耗低、矩形系數(shù)好、抑制度深等特性；由HEMT器件制備的低溫放大器和砷化鎵材料制備的多路低溫開關(guān)工作于低溫下具有極低噪聲、快速響應(yīng)等特性。目前，常規(guī)的信道化濾波放大組件(8通道)具有噪聲大(大于4dB@C波段)、矩形系數(shù)差(10以上)、鄰域抑制度差(與超導(dǎo)濾波器/超導(dǎo)頻分器相比有50dB抑制度差異)等缺點，而且多采用低溫開關(guān)、高溫超導(dǎo)濾波器和低溫放大器的組成形式，輸入低溫開關(guān)放置在低溫放大器之前，隨著通道數(shù)的增加其引入的噪聲也逐漸增大，其體積尺寸也相應(yīng)增加，限制了通道集成數(shù)量，無法適應(yīng)現(xiàn)階段雷達捷變頻系統(tǒng)工作頻點多、覆蓋范圍廣的特點。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種噪聲低、選擇性好、響應(yīng)快速的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，能夠大大降低捷變頻信號對電子裝備的干擾，解決電磁兼容問題。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，包括真空密封杜瓦以及分別裝設(shè)在真空密封杜瓦外側(cè)壁兩端的第一密封SMA連接器和第二密封SMA連接器，還包括設(shè)置在真空密封杜瓦內(nèi)的輸入低溫開關(guān)、若干個高溫超導(dǎo)頻分器、若干個低溫放大器、輸出低溫開關(guān)，所述第一密封SMA連接器與輸入低溫開關(guān)的輸入端口連接，所述輸入低溫開關(guān)的輸出端口與高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口連接，所述高溫超導(dǎo)頻分器的輸出端口通過低溫放大器與輸出低溫開關(guān)的輸入端口連接，所述輸出低溫開關(guān)的輸出端口與第二密封SMA連接器連接，所述高溫超導(dǎo)頻分器為雙通帶高溫超導(dǎo)頻分器，其具有兩個輸出端口，每個輸出端口連接一個低溫放大器。
[0006]所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，所述第一密封SMA連接器通過第一隔熱電纜和第一 SMA連接器連接輸入低溫開關(guān)的輸入端口，所述第二密封SMA連接器通過第二隔熱電纜和第二 SMA連接器連接輸出低溫開關(guān)的輸出端口。
[0007]所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，所述輸入低溫開關(guān)的輸出端口通過第三SMA連接器、低溫低損耗電纜和第四SMA連接器連接高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口，所述第四SMA連接器與高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口通過金絲連接。
[0008]所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，所述高溫超導(dǎo)頻分器的輸出端口與低溫放大器的輸入端口通過金絲連接，所述低溫放大器的輸出端口與輸出低溫開關(guān)的輸入端口通過金絲連接。
[0009]所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，所述輸入低溫開關(guān)采用單刀四擲開關(guān)，所述輸出低溫開關(guān)采用單刀八擲開關(guān)，所述高溫超導(dǎo)頻分器的數(shù)量為四個，所述低溫放大器的數(shù)量為八個。
[0010]所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，所述第一隔熱電纜和第二隔熱電纜均采用不銹鋼隔熱電纜。
[0011]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型的一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件主要是由高溫超導(dǎo)頻分器、多路低溫開關(guān)和低溫放大器組成，具有噪聲系數(shù)小(小于1.2dB)、矩形系數(shù)好(2以下)、抑制度高(70dB以上)、開關(guān)速度快(100ns以內(nèi))等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于雷達捷變頻系統(tǒng)接收回路，能夠降低輸入多路低溫開關(guān)的通道數(shù)和引入噪聲，進一步降低常規(guī)信道化超導(dǎo)濾波放大組件的噪聲系數(shù)，有效提升接收機的接收靈敏度和覆蓋范圍，同時，本實用新型的體積尺寸較常規(guī)信道化超導(dǎo)濾波放大組件進一步減小，結(jié)構(gòu)更加緊湊，有效擴展了系統(tǒng)通道集成數(shù)量，可放在緊靠接收機前端的處理回路，有效擴展接收機的接收能力和信號處理能力，抑制捷變頻信號對電子信息裝備的干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型具體實施例的輸入低溫單刀四擲開關(guān)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本實用新型具體實施例的高溫超導(dǎo)頻分器電路芯片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實用新型具體實施例的低溫放大器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是本實用新型具體實施例的輸出低溫單刀八擲開關(guān)電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型。
[0018]如圖1?圖5所示，一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，包括真空密封杜瓦1、第一密封SMA連接器2、第二密封SMA連接器3、輸入低溫單刀四擲開關(guān)4、四個高溫超導(dǎo)頻分器5、八個低溫放大器6和輸出低溫單刀八擲開關(guān)7。其中，第一密封SMA連接器2和第二密封SMA連接器3安裝在真空密封杜瓦I外側(cè)壁的兩端，輸入低溫單刀四擲開關(guān)4、四個高溫超導(dǎo)頻分器5、八個低溫放大器6和輸出低溫單刀八擲開關(guān)7設(shè)置在真空密封杜瓦I內(nèi)。
[0019]輸入低溫單刀四擲開關(guān)4由低溫開關(guān)電路板、開關(guān)盒體組成，低溫開關(guān)電路板采用介電常數(shù)為2.2、厚度為0.5mm的復(fù)合基片，焊接在開關(guān)盒體內(nèi)底部，開關(guān)二極管采用砷化鎵材料。輸入低溫單刀四擲開關(guān)4的輸入端口 40與第一 SMA連接器10連接，輸出端口41、42、43和44分別與第三SMA連接器12、13、14和15——對應(yīng)連接。輸入低溫單刀四擲開關(guān)4通過TTL電平聯(lián)動控制，達到一路進一路出。
[0020]高溫超導(dǎo)頻分器5由高溫超導(dǎo)頻分器電路芯片、高溫超導(dǎo)頻分器盒體組成，高溫超導(dǎo)頻分器電路芯片焊接在高溫超導(dǎo)頻分器盒體內(nèi)底部。高溫超導(dǎo)頻分器5為雙通帶高溫超導(dǎo)頻分器，四個高溫超導(dǎo)頻分器5的輸入端口 50分別與第四SMA連接器16、17、18和19通過金絲連接，輸出端口 51和52分別與八個低溫放大器6的輸入端口 60通過金絲連接。高溫超導(dǎo)頻分器電路芯片采用氧化鎂(MgO)作為基片，厚度為0.5_，在基片兩面濺射上5000埃高溫超導(dǎo)YBa2Cu3O7- Δ薄膜，在高溫超導(dǎo)薄膜上原位濺射500埃金膜，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc彡90K,臨界電流密度Jc彡2X 106A/cm2，通過光刻、干法刻蝕、切割等工藝制作高溫超導(dǎo)頻分器，其中一面的高溫超導(dǎo)薄膜和金膜全部保留，作為接地面，另一面為高溫超導(dǎo)頻分器電路，高溫超導(dǎo)頻分器電路芯片由輸入端口 50、輸出端口 51和52及諧振器53組成。高溫超導(dǎo)頻分器電路芯片通過直徑為0.1mm的銦片焊接在高溫超導(dǎo)頻分器盒體底部，高溫超導(dǎo)頻分器盒體材料采用鈦合金。
[0021]低溫放大器6由低溫放大器電路板、放大器盒體組成，低溫放大器電路板焊接在放大器盒體內(nèi)底部。八個低溫放大器6的輸入端口 60分別與四個高溫超導(dǎo)頻分器5的輸出端口 51和52通過金絲連接，輸出端口 61分別與輸出低溫單刀八擲開關(guān)7的輸入端口 71、72、73、74、75、76、77和78通過金絲連接。低溫放大器電路板采用介電常數(shù)為2.2、厚度為0.5mm的復(fù)合基片，放大器管芯采用HEMT器件。
[0022]輸出低溫單刀八擲開關(guān)7由低溫開關(guān)電路板、開關(guān)盒體組成，低溫開關(guān)電路板采用介電常數(shù)為2.2、厚度為0.5mm的復(fù)合基片，焊接在開關(guān)盒體內(nèi)底部，開關(guān)二極管采用砷化鎵材料。輸出低溫單刀八擲開關(guān)7的輸出端口 70與第二 SMA連接器11通過金絲連接。輸出低溫單刀八擲開關(guān)7通過TTL電平聯(lián)動控制，達到一路進一路出。
[0023]第一不銹鋼隔熱電纜8和第二不銹鋼隔熱電纜9均采用低損耗微波電纜，線徑在2mm?4臟，長度10mm?120mm。第一不銹鋼隔熱電纜8的一端與第一密封SMA連接器2連接，另一端與第一 SM連接器10連接；第二不銹鋼隔熱電纜9的一端與第二密封SM連接器3連接，另一端與第二 SMA連接器11連接。
[0024]低溫低損耗電纜20共四根,線徑在2mm?4mm,長度40mm?60mm,其一端分別與第三SMA連接器12、13、14和15連接，另一端分別與第四SMA連接器16、17、18和19連接。
[0025]由于輸入低溫單刀四擲開關(guān)4與輸出低溫單刀八擲開關(guān)7的通道數(shù)不一致，體積尺寸相差較大，為便于一體式集成，本實施例的一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件分兩部分進行一體化設(shè)計，即輸入低溫單刀四擲開關(guān)4單獨設(shè)計，而高溫超導(dǎo)頻分器5、低溫放大器6和輸出低溫單刀八擲開關(guān)7進行一體式封裝集成。
[0026]以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，包括真空密封杜瓦以及分別裝設(shè)在真空密封杜瓦外側(cè)壁兩端的第一密封3嫩連接器和第二密封3嫩連接器，其特征在于:還包括設(shè)置在真空密封杜瓦內(nèi)的輸入低溫開關(guān)、若干個高溫超導(dǎo)頻分器、若干個低溫放大器、輸出低溫開關(guān)，所述第一密封3嫩連接器與輸入低溫開關(guān)的輸入端口連接,所述輸入低溫開關(guān)的輸出端口與高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口連接，所述高溫超導(dǎo)頻分器的輸出端口通過低溫放大器與輸出低溫開關(guān)的輸入端口連接，所述輸出低溫開關(guān)的輸出端口與第二密封3嫩連接器連接，所述高溫超導(dǎo)頻分器為雙通帶高溫超導(dǎo)頻分器，其具有兩個輸出端口，每個輸出端口連接一個低溫放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，其特征在于:所述第一密封3嫩連接器通過第一隔熱電纜和第一 3嫩連接器連接輸入低溫開關(guān)的輸入端口，所述第二密封3嫩連接器通過第二隔熱電纜和第二 3嫩連接器連接輸出低溫開關(guān)的輸出端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，其特征在于:所述輸入低溫開關(guān)的輸出端口通過第三3嫩連接器、低溫低損耗電纜和第四31八連接器連接高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口，所述第四3嫩連接器與高溫超導(dǎo)頻分器的輸入端口通過金絲連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，其特征在于:所述高溫超導(dǎo)頻分器的輸出端口與低溫放大器的輸入端口通過金絲連接，所述低溫放大器的輸出端口與輸出低溫開關(guān)的輸入端口通過金絲連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，其特征在于:所述輸入低溫開關(guān)采用單刀四擲開關(guān)，所述輸出低溫開關(guān)采用單刀八擲開關(guān)，所述高溫超導(dǎo)頻分器的數(shù)量為四個，所述低溫放大器的數(shù)量為八個。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型一體式多路低溫開關(guān)和超導(dǎo)頻分放大組件，其特征在于:所述第一隔熱電纜和第二隔熱電纜均采用不銹鋼隔熱電纜。
【文檔編號】H03H7/54GK204119185SQ201420507956
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】賓峰, 陸勤龍, 高文斌, 劉洋, 車蓉蓉, 陳新民, 孫文娟, 阮曉明 申請人:中國電子科技集團公司第十六研究所