大幅提升工作响应速度的多通道超导接收前端集成结构的制作方法
【专利说明】大幅提升工作响应速度的多通道超导接收前端集成结构
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技术领域
[0002]本发明涉及低温超导技术领域，具体涉及一种大幅提升工作响应速度的多通道小型化超导接收前端集成结构。
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【背景技术】
[0004]超导滤波器和低温低噪声放大器是超导接收前端的核心器件，由于这些器件需要在-200°C以下才能正常工作，因此，需要采用小型化斯特林制冷机来提供冷量对这些器件进行冷却，杜瓦为器件提供真空环境。
[0005]目前，应用于雷达的小型化超导接收前端多为12路通道及以上，且要求其具有较小的体积。在现有大冷量斯特林制冷机的基础上，目前12路通道的小型化超导接收前端从开机到正常工作的时间为130分钟以上，这与战时雷达的快速响应能力严重不符。宄其原因在于:现有的多通道小型化超导接收前端包括盒体和低温微波器件，盒体的盒盖和底板均采用金属材料制成。多通道小型化超导接收前端需要冷却的器件数量多，封装器件的盒盖数量也就变多，导致热熔急剧增加，冷却器件通过盒体底板进行热传导，而冷却金属盒盖对超导接收前端的工作性能没有任何影响，只会延长低温微波器件冷却的时间，从而延长了超导接收前端从开机到正常工作的响应速度。
[0006]因此，为了大幅提高超导接收前端的工作响应速度，需要降低超导接收前端盒体盒盖的导热率，以降低盒盖的热熔，减少斯特林制冷机冷量的不必要的消耗，提高低温微波器件的冷却速度。
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【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种大幅提升工作响应速度的多通道小型化超导接收前端集成结构，该结构解决了多通道小型化超导接收前端从开机到正常工作的降温时间过长的难题，能够有效地提升雷达的工作响应速度。
[0009]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
一种大幅提升工作响应速度的多通道小型化超导接收前端集成结构，包括位于真空杜瓦中的低温微波器件、盒体、输入SMA接头和输出SMA接头。
[0010]所述的低温微波器件位于盒体内，且其输入、输入端分别与输入SMA接头、输出SMA接头相连；
所述的盒体包括盒盖和底板，所述的盒盖采用非金属复合材料，所述的底板采用金属材料。
[0011]进一步的，所述的盒盖包括一体成型的前侧板、顶板和后侧板，所述的前侧板和后侧板结构相同，且对称设置在顶板的前后两侧；
所述的底板包括一体成型的左侧板、中间底板和右侧板，所述的左侧板和右侧板结构相同，且对称设置在中间底板的左右两侧。
[0012]进一步的，所述的盒盖内壁上设有金属镀层，所述的金属镀层为铜层或铜-镍复合镀层；
所述的底板外侧设有底板金属镀层，所述的底板金属镀层为金层或银层。
[0013]进一步的，所述的盒盖所采用的非金属复合材料为环氧树脂或聚四氟乙烯；所述的底板所采用的金属材料为黄铜或铝。
[0014]进一步的，所述的输入SMA接头和输出SMA接头分别安装在左侧板和右侧板上。
[0015]进一步的，所述的铜层的厚度为0.1-0.2mm;所述的铜-镍复合镀层的厚度为
0.1?0.3mm ；
底板金属镀层的厚度为2~3 μπι。
[0016]和现有的超导接收前端集成结构相比，在真空低温环境下，本发明采用的非金属复合材料的盒盖与金属材料的底板集成结构，盒盖材料不仅具有极低的导热率，且经过处理，可达到与金属材料同样的放气效果，实现较低的放气率，还与底板材料之间具有相近的膨胀系数。本发明具有热辐射小、热熔低等特点，能够大幅提升多通道小型化超导接收前端的工作响应速度，满足高性能雷达接收机的性能要求。
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【附图说明】
[0018]图1是本发明应用在尚频段时的结构不意图；
图2是本发明应用在低频段时的结构示意图；
图3是低温微波器件盒体盒盖的结构示意图；
图4是低温微波器件盒体底板的结构示意图。
[0019]其中:
1、输入SMA接头，2、盒盖，3、盒盖金属镀层，4、低温微波器件，5、底板，6、冷板，7、金丝，8、左侧板，9、中间底板，10、右侧板，11、输出SMA接头，12、前侧板，13、顶板，14、后侧板。
[0020]
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步说明，本发明应用于真空低温环境下，集成在真空杜瓦中:
如图1和图2所示的一种大幅提升工作响应速度的多通道小型化超导接收前端的集成结构，包括位于真空杜瓦中的低温微波器件4、盒体、输入SMA接头I和输出SMA接头11。所述的低温微波器件4位于盒体内，且其输入、输入端分别与输入SMA接头1、输出SMA接头11相连。
[0022]图1为本发明应用在高频段的结构示意图。如图1所示，在高频段，由于射频信号波长短，为了避免低温微波器件间的电磁干扰，每一个低温微波器件盒体中只安装一个低温微波器件。对于高频段的多通道超导接收前端来说，每个通道的每个低温微波器件都采用单独的盒体来封装。各个通道的各个低温微波器件之间，通过输入SMA接头与输出SMA接头级联。
[0023]图2为本发明应用在低频段的结构示意图。如图2所示，在低频段，将两个通道或三个通道的多个低温微波器件放置在同一个低温微波器件盒体中。具体地说，首先将两个通道或三个通道的低温微波器件4通过铟焊在底板5上，各个低温微波器件4之间通过金丝7键合实现电气连接；然后再将盒盖2扣在底板5上方，使盒盖2与底板5接触连接，并通过螺钉将装有低温微波器件4的盒体固定在冷板6上。通过将低温微波器件铟焊在底板上，有利于对低温微波器件的热传导。
[0024]如图1和图2所示，所述的盒体包括盒盖2和底板5，所述的盒盖2采用非金属复合材料，所述的底板5采用金属材料。所述的盒盖2所采用的非金属复合材料为环氧树脂或聚四氟乙烯；所述的底板5所采用的金属材料为黄铜或铝。
[0025]如图3所示，所述的盒盖包括一体成型的前侧板12、顶板13和后侧板14，所述的前侧板12和后侧板14结构相同，且对称设置在顶板13的前后两侧。所述的盒盖内壁上镀涂金属镀层，所述的金属镀