专利名称：Ka波段Gunn二极管连续波注入锁定放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于毫米波混合集成电路领域，特别是涉及一种Ka波段G皿n 二极管 连续波注入锁定放大器。
技术背景 毫米波功率放大器是毫米波系统的核心组成部分，是决定发射机性能的关键器 件。目前，毫米波单片功率放大器尚处于研究阶段，商品化的产品种类少，输出功率也不大。 毫米波混合集成电路中，常利用三端FET器件制作功率源，但其增益平坦度难以满足高性 能发射机的要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、输出功率大、工作稳定、增 益平坦度好和杂散小的Ka波段Gu皿二极管连续波注入锁定放大器。 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是Ka波段Gimn 二极管连续波 注入锁定放大器的石英波导窗设置在腔体中部边缘处，支座设置在腔体内下方靠近石英波 导窗所在一侧，G皿n 二极管位于谐振腔中，并通过支座固定，微调螺丝一端与G皿n 二极管 一端连接，微调螺丝另一端与定位调谐螺丝一端连接，开槽膜片通过调节插销插入谐振腔 中，所述Gunn二极管与偏置滤波器之间设置有一弹簧片，偏置滤波器由套筒相对弹簧片的 一端插入套筒内。 上述G皿n 二极管与支座通过微调螺丝和定位调谐螺丝固定；开槽膜片材料为无 氧铜，五个槽等间距分布，中央槽缝的几何中心线与膜片中轴线重合；偏置滤波器材料为无 氧铜，表面设有镀银层；支座、腔体材料为无氧铜；微调螺丝和定位调谐螺丝材料为黄铜； 石英波导窗和腔体之间采用普通密封胶气密性封装；调节插销、偏置滤波器、定位调谐螺丝 和腔体之间采用吸收性混合胶气密性封装，所述吸收性混合胶的主要成分为环氧树脂和吸 波材料粉末。 采用上述结构，将Gunn二极管安放在谐振腔中，通过调节偏置滤波器、开槽膜片 和定位调谐螺丝将振荡频率和输出功率调整到需要值；输入小功率的低相位噪声连续波作 为该锁定放大器的注入锁定信号，迫使Gimn 二极管振荡频率向输入频率靠拢，从而达到锁 定输出大功率信号的目的，将高功率Gimn 二极管振荡器和小功率低相位噪声频率源结合 起来，得到输出功率高并且拥有与相参的低相位噪声频率源同样稳定度的连续波功率源。 通过外部电路对该放大器进行自动增益控制，同时采用双层螺丝作为G皿n 二极管的调节 支座，利用定位调谐螺丝的热膨胀效应，通过理论计算和实际测试确定了调节螺丝的结构 和尺寸，使Gu皿二极管散热面随温度的变化而变化，保证了 Gu皿二极管受外界温度变化 的影响最小，减小了锁定放大器的增益波动，在正常工作状态下通带范围内增益起伏在ldB 以内。采用特殊的吸收性混合胶进行气密性封装，大大提高了锁定放大器的可靠性与抗震 性能。调谐膜片加工成新颖的开槽结构，设计时针对加工误差对放大器性能的影响程度进行了分析，使实际加工出的产品性能更接近设计值，减小了调试工作量，适合批量生产。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型Ka波段Gu皿二极管连续波注入锁定放大器的正剖视图。 图2为图1中调节螺丝及G皿n 二极管局部放大图。 图3为图1中开槽膜片结构示意图。
具体实施方式参见图1 图3，本实用新型Ka波段Gu皿二极管连续波注入锁定放大器的石英 波导窗10设置在腔体9中部边缘处，支座3设置在腔体9内下方靠近石英波导窗10所在 一侧，Gunn 二极管14位于谐振腔18中，并通过支座3固定，微调螺丝17 —端与Gurm 二极 管14连接，微调螺丝17另一端与定位调谐螺丝8连接，开槽膜片16通过调节插销1插入 谐振腔18中，所述Gimn 二极管14与偏置滤波器2之间设置有一弹簧片15，偏置滤波器2 由套筒13相对弹簧片15的一端插入套筒13内。 首先，大致确定用黄铜制作的定位调谐螺丝8的位置，作为安放G皿n 二极管14的 底座，将Gunn 二极管14放置在上层微调螺丝17上，调节上层微调螺丝17确定G皿n 二极 管14的安放位置，然后根据这个位置设计下层固定部分的形状和尺寸，试验调整下层定位 调谐螺丝8的安放位置，在Gu皿二极管14顶部放置一个专门设计加工的弹簧片15，将偏 置滤波器2插入套筒13，沿上下方向反复调节偏置滤波器2、定位调谐螺丝8和无氧铜垫 片4-7位置，使二极管14处于稳定的振荡条件；然后，调整调节插销1改变开槽膜片16位 置，从而实现有源器件的低阻抗和矩形波导的高阻抗之间的匹配，使最大的输出功率输出 到负载；最后，调整外部自动增益控制电路，使放大器在特定的使用环境下满足增益平坦度 要求。当放大器被调整到需要的工作状态后，采用普通密封胶11、吸收性混合胶12和石英 波导窗10对调节插销1、偏置滤波器2、定位调谐螺丝8以及波导口 19作气密性封装。 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型的具体实现并不 受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的 改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新 型的保护范围之内。
权利要求一种Ka波段Gunn二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于石英波导窗(10)设置在腔体(9)中部边缘处，支座(3)设置在腔体(9)内下方靠近石英波导窗(10)所在一侧，Gunn二极管(14)位于谐振腔(18)中，并通过支座(3)固定，微调螺丝(17)一端与Gunn二极管(14)一端连接，微调螺丝(17)另一端与定位调谐螺丝(8)一端连接，开槽膜片(16)通过调节插销(1)插入谐振腔(18)中，所述Gunn二极管(14)与偏置滤波器(2)之间设置有一弹簧片(15)，偏置滤波器(2)由套筒(13)相对弹簧片(15)的一端插入套筒(13)内。
2. 如权力要求1所述的Ka波段Gimn 二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所 述Gu皿二极管(14)与支座(3)通过无氧铜垫片(4-7)调整相对位置。
3. 如权力要求1所述的Ka波段Gimn 二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所 述开槽膜片(16)材料为无氧铜，五个槽等间距分布，中央槽缝的几何中心线与膜片中轴线 重合。
4. 如权力要求1所述的Ka波段G皿n 二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所 述偏置滤波器(2)材料为无氧铜，表面设有镀银层。
5. 如权力要求1所述的Ka波段Gimn 二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所 述支座(3)和腔体(9)材料为无氧铜。
6. 如权力要求1所述的Ka波段Gimn 二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所 述微调螺丝(17)和定位调谐螺丝(8)材料为黄铜。
7. 如权力要求1所述的Ka波段Gimn 二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所 述石英波导窗(10)、开槽膜片(16)、Gu皿二极管(14)、偏置滤波器(2)与腔体(9)之间通 过吸收性混合胶(12)和密封胶(11)作气密性封装。
8. 如权力要求7所述的Ka波段G皿n二极管连续波注入锁定放大器，其特征在于所述 调节插销(1)、偏置滤波器(2)、定位调谐螺丝(8)和腔体(9)之间采用吸收性混合胶(12) 气密性封装，所述石英波导窗(10)与腔体(9)之间的密封材料为密封胶(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种Ka波段Gunn二极管连续波注入锁定放大器，它的石英波导窗10设置在腔体9中部边缘处，支座3设置在腔体9内下方靠近石英波导窗10所在一侧，Gunn二极管14位于谐振腔18中，并通过支座3固定，微调螺丝17一端与Gunn二极管14一端连接，微调螺丝17另一端与定位调谐螺丝8一端连接，开槽膜片16通过调节插销1插入谐振腔18中，所述Gunn二极管14与偏置滤波器2之间设置有一弹簧片15，偏置滤波器2由套筒13相对弹簧片15的一端插入套筒13内。采用上述结构的锁定放大器结构简单、输出功率大、工作稳定、增益平坦度好和杂散小。
文档编号H03F1/02GK201536352SQ20092018665
公开日2010年7月28日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者刘劲松, 吴华夏, 张骁勇, 王 华, 窦增昌 申请人:安徽华东光电技术研究所