超低温噪声放大器的制作方法

本技术涉及信号处理用具，尤其涉及一种应用于大型单脉冲雷达信号处理的超低温噪声放大器。

背景技术：

1、低噪声放大器的工作原理可以简单地概括为接收输入信号、放大信号、输出信号。目前低噪声放大器主要包括常温噪声放大器和低温噪声放大器，上述两者由于噪声系数均较高，致使目标回波信号提取困难，导致雷达对远距离、小目标进行探测时，容易出现跟踪不连续、测量精度下降、动态响应缓慢等情况，因此探测效果欠佳。具研究表明，减小放大器的噪声温度能够提高雷达的最大探测距离和信噪比，改善雷达接收信号的质量、分辨率和精度等，因此陆续研发并投入使用了超低温噪声放大器，但目前使用的超低温噪声放大器多存在结构分散，需要的布置安装空间大且线路连接复杂的现象，致使安装布置效率低，尤其不适于经常地点转移的流动性检测使用。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种体积小、集成度高且无需现场组装，便于场地转移后快速投入使用的超低温噪声放大器。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：超低温噪声放大器，包括支撑底座，所述支撑底座上固定安装有封装箱体，贯穿所述封装箱体布置有通风孔，所述封装箱体的一侧壁兼做操作面板，所述封装箱体内套装有超低温制冷装置和真空器，所述超低温制冷装置延伸至所述真空器内且端部固定连接有导热板，所述真空器的顶端固定安装有波导连接装置，所述波导连接装置的上端贯穿所述封装箱体向外延伸设置，所述波导连接装置的内端固定连接至一级放大器，且所述一级放大器固定于所述导热板上，所述封装箱体内还封装有二级放大装置和控制器，所述二级放大装置连接于所述一级放大器所述操作面板之间，所述操作面板的内侧固定有控制板，所述操作面板、所述超低温制冷装置、所述控制板分别连接至所述控制器，所述封装箱体的外壁上还固定安装有电源模块，所述控制器与所述电源模块连接设置。

3、作为优选的技术方案，所述超低温制冷装置包括套装于所述封装箱体内的制冷箱体，所述制冷箱体朝向所述真空器的一侧开口设置，所述制冷箱体内固定安装有热声制冷机，所述制冷箱体的两端各安装有一个散热风扇，所述热声制冷机、所述散热风扇分别连接至所述控制器，所述热声制冷机的制冷头延伸至所述真空器内，所述导热板固定于所述制冷头的端部。

4、作为优选的技术方案，所述波导连接装置包括用于接收信号的波导，所述波导连接有n-sma线，所述n-sma线通过sma转接器固定于所述真空器上，且所述n-sma线连接至所述一级放大器。

5、作为优选的技术方案，所述波导连接装置设置为两套，相应地所述一级放大器和所述二级放大装置也分别设置为两套。

6、作为优选的技术方案，所述操作面板上固定安装有用于选择信号的切换开关、与所述切换开关各档位对应设置的信号输出端子、用于控制所述超低温制冷装置工作的制冷开关、电源输出端子和显示窗口，所述控制板对应所述显示窗口设置。

7、作为优选的技术方案，所述二级放大装置包括在所述一级放大器与所述操作面板之间依次串联设置的第一隔离器、限幅器、二级放大器、增益平坦调节器和第二隔离器。

8、作为对上述技术方案的改进，所述真空器上安装有吸气剂管。

9、由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：利用超低温制冷装置对真空器内部的真空密封腔体进行降温，形成一级放大器工作所需的77k(约零下200℃)的超低温环境，利用波导连接装置将信号导入，经过一级放大器、二级放大装置依次处理后由操作面板输出，其中超低温制冷装置的工作可在控制器与操作面板的配合下控制完成，具有优异的低温低噪声系数和快速降温到液氮温区的制冷能力，可以大幅度地提高雷达装备的接收机灵敏度和探测距离，且体积小、结构紧凑、无需现场组装，尤其适合频繁转场时快速安装使用。

技术特征：

1.超低温噪声放大器，包括支撑底座，所述支撑底座上固定安装有封装箱体，贯穿所述封装箱体布置有通风孔，其特征在于：所述封装箱体的一侧壁兼做操作面板，所述封装箱体内套装有超低温制冷装置和真空器，所述超低温制冷装置延伸至所述真空器内且端部固定连接有导热板，所述真空器的顶端固定安装有波导连接装置，所述波导连接装置的上端贯穿所述封装箱体向外延伸设置，所述波导连接装置的内端固定连接至一级放大器，且所述一级放大器固定于所述导热板上，所述封装箱体内还封装有二级放大装置和控制器，所述二级放大装置连接于所述一级放大器所述操作面板之间，所述操作面板的内侧固定有控制板，所述操作面板、所述超低温制冷装置、所述控制板分别连接至所述控制器，所述封装箱体的外壁上还固定安装有电源模块，所述控制器与所述电源模块连接设置。

2.如权利要求1所述的超低温噪声放大器，其特征在于：所述超低温制冷装置包括套装于所述封装箱体内的制冷箱体，所述制冷箱体朝向所述真空器的一侧开口设置，所述制冷箱体内固定安装有热声制冷机，所述制冷箱体的两端各安装有一个散热风扇，所述热声制冷机、所述散热风扇分别连接至所述控制器，所述热声制冷机的制冷头延伸至所述真空器内，所述导热板固定于所述制冷头的端部。

3.如权利要求1所述的超低温噪声放大器，其特征在于：所述波导连接装置包括用于接收信号的波导，所述波导连接有n-sma线，所述n-sma线通过sma转接器固定于所述真空器上，且所述n-sma线连接至所述一级放大器。

4.如权利要求3所述的超低温噪声放大器，其特征在于：所述波导连接装置设置为两套，相应地所述一级放大器和所述二级放大装置也分别设置为两套。

5.如权利要求4所述的超低温噪声放大器，其特征在于：所述操作面板上固定安装有用于选择信号的切换开关、与所述切换开关各档位对应设置的信号输出端子、用于控制所述超低温制冷装置工作的制冷开关、电源输出端子和显示窗口，所述控制板对应所述显示窗口设置。

6.如权利要求1所述的超低温噪声放大器，其特征在于：所述二级放大装置包括在所述一级放大器与所述操作面板之间依次串联设置的第一隔离器、限幅器、二级放大器、增益平坦调节器和第二隔离器。

7.如权利要求1所述的超低温噪声放大器，其特征在于：所述真空器上安装有吸气剂管。

技术总结
本技术公开了一种超低温噪声放大器，包括支撑底座、封装箱体，封装箱体的一侧壁兼做操作面板，封装箱体内套装有超低温制冷装置和真空器，真空器的顶端固定安装有波导连接装置，波导连接装置的内端固定连接至一级放大器，封装箱体内还封装有二级放大装置和控制器，操作面板的内侧固定有控制板，操作面板、超低温制冷装置、控制板分别连接至控制器，封装箱体的外壁上还固定安装有电源模块，控制器与电源模块连接设置；本技术具有优异的低温低噪声系数和快速降温到液氮温区的制冷能力，可以大幅度地提高雷达装备的接收机灵敏度和探测距离，且体积小、结构紧凑、无需现场组装，尤其适合频繁转场时快速安装使用。

技术研发人员：刘江,张壹,姚云鹏,高德宝
受保护的技术使用者：刘江
技术研发日：20230522
技术公布日：2024/1/14