CN103557935A - 一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器 - Google Patents

Abstract

一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，所述测辐射热器包括内导体和外导体，所述内导体为氧化铍内导体，所述外导体包括依次连接的聚四氟乙烯圆环、金属圆环、铜圆环和紧箍腔，所述聚四氟乙烯圆环设有中心孔，所述金属圆环和铜圆环分别设有定位销孔，所述紧箍腔设有中空腔，所述氧化铍内导体横穿过四氟乙烯圆环的中心孔、金属圆环和铜圆环的中心孔以及紧箍腔的中空腔内；所述氧化铍内导体为四棱柱形，所述氧化铍内导体的对应两侧面分别设有凹槽，所述两侧面上的凹槽内分别焊接有热敏电阻珠。采用氧化铍材料作为内导体设计的传输线结构，不仅能够提高测辐射热的灵敏度，还实现了测辐射热器的频率范围覆盖10MHz-26.5GHz。

Description

一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器

技术领域

本发明涉及功率传递标准座领域，特别涉及一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器。

背景技术

在功率测量领域内，采用测辐射热器法进行微波功率测量是一种最常见、有效的方法。测辐射热器是一种对温度十分敏感的电阻，当它吸收功率时，其电阻值将发生明显的变化，通过测量其电阻的变化，从而确定它所吸收的功率。

热敏电阻是一种具有负温度系数的测辐射热器，当它的温度升高时，电阻值变小，广泛地应用在微瓦级和毫瓦级的功率测量中。目前，同轴热敏电阻式测辐射热器通常采用片状结构，将两个热敏电阻串联地烧结于云母片的银电极上，中心导体安装在同轴线的内导体上，两个外电极通过云母片上的隔直电容与同轴线的外导体相联，这样构成了两个热敏电阻对直流是串联的，对交流是并联的结构。但这种云母材料片状结构限制了微波传输的频率，已知采用这种结构设计的同轴热敏电阻式测辐射热器只能达到12.4GHz，且由于机械强度不高，在使用中易于损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，在保证测量重复性和稳定性不变的条件下，实现10MHz～26.5GHz频段范围的功率测量。这种3.5mm同轴热敏电阻式功率传递标准座采用3.5mm接头形式，主要由隔热传输线结构、控温腔结构和测辐射热器结构三部分组成，实现10MHz～26.5GHz频段范围的功率测量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，所述测辐射热器包括内导体和外导体，所述内导体为氧化铍内导体，所述外导体包括依次连接的聚四氟乙烯圆环、金属圆环、铜圆环和紧箍腔，所述聚四氟乙烯圆环设有中心孔，所述金属圆环和铜圆环分别设有定位销孔，所述紧箍腔设有中空腔，所述氧化铍内导体横穿过四氟乙烯圆环的中心孔、金属圆环和铜圆环的中心孔以及紧箍腔的中空腔内；所述氧化铍内导体为四棱柱形，所述氧化铍内导体的对应两侧面分别设有凹槽，所述两侧面上的凹槽内分别焊接有热敏电阻珠，所述氧化铍内导体的带有凹槽的两个侧面去除凹槽表面部分以及氧化铍内导体的顶面和底面上分别覆有镀金层。

聚四氟乙烯具有较好的隔热性能，使其能有效降低热传导。金属圆环用于调节高度，铜圆环具有相对的热稳定性能。

进一步地，所述氧化铍内导体的顶面粘贴有隔直电容。

进一步地，所述聚四氟乙烯圆环、金属圆环和铜圆环的表面覆有镀金层，所述聚四氟乙烯圆环的中心孔为圆形，所述金属圆环和铜圆环的定位销孔为正方形。镀金层可以保证良好的导电性，定位销孔便于调节内导体和外导体的同心度。

进一步地，所述紧箍腔为四棱柱形，所述紧箍腔的四个侧面与中空腔之间分别设有水平定位螺纹孔，所述水平定位螺纹孔内设有水平定位螺钉，所述紧箍腔的底面与中空腔之间设有竖直定位螺纹孔，所述竖直定位螺纹孔内设有竖直定位螺钉。

进一步地，所述聚四氟乙烯圆环、金属圆环、铜圆环和紧箍腔的对应位置分别设有八个连接通孔，所述聚四氟乙烯圆环一端设有四个腔体紧固螺钉，所述腔体紧固螺钉分别依次穿过聚四氟乙烯圆环、金属圆环、铜圆环和紧箍腔的四个连接通孔；所述紧箍腔一端设有四个接头紧固螺钉，所述接头紧固螺钉分别依次穿过紧箍腔、铜圆环、金属圆环和聚四氟乙烯圆环的其余四个连接通孔。

进一步地，所述紧箍腔的顶面上，中空腔与顶面两个对应侧边之间分别设有引线槽，所述氧化铍内导体的热敏电阻珠下方的镀金层上焊接有引线，所述引线从引线槽中穿出。

氧化铍内导体设计成四棱柱形，考虑四棱柱的结构更加稳定，水平定位螺钉更容易对其进行定位，而且四棱柱的侧面为平面，较曲线更易焊接引线，氧化铍内导体的侧面凹槽表面不进行镀金处理，保证微波功率完全被两侧的热敏电阻珠吸收。

进一步地，所述紧箍腔的材质为铜。

进一步地，所述聚四氟乙烯圆环的中心孔的直径为3.5mm。

本发明由于采用了以上技术方案，采用氧化铍材料作为内导体设计一种传输线结构的3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器。氧化铍是一种优良的电磁波传输材料，具有热导率高、介电常数低、介质损耗小、机械性能好等特点，广泛应用在电子技术领域。采用氧化铍材料作为内导体设计的传输线结构的3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器不仅能够提高测辐射热的灵敏度，实现了测辐射热器的频率范围覆盖10MHz-26.5GHz，全频段驻波小于1.5。

下面结合附图对本发明的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器做进一步说明。

附图说明

图1为本发明一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器的总体结构爆炸示意图；

图2为本发明一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器的外观结构示意图。

图中各标记如下：1聚四氟乙烯圆环，2金属圆环，3铜圆环，4紧箍腔，5接头紧固螺钉，6氧化铍内导体，7定位销孔，8热敏电阻珠，9水平定位螺钉，10竖直定位螺钉，11引线槽，12腔体紧固螺钉，13隔直电容。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，所述测辐射热器包括内导体和外导体，所述内导体为氧化铍内导体6，所述外导体包括依次连接的聚四氟乙烯圆环1、金属圆环2、铜圆环3和紧箍腔4，所述聚四氟乙烯圆环1设有中心孔，所述金属圆环2和铜圆环3分别设有定位销孔7，所述紧箍腔4设有中空腔，所述氧化铍内导体6横穿过四氟乙烯圆环1的中心孔、金属圆环2和铜圆环3的中心孔以及紧箍腔4的中空腔内；所述氧化铍内导体6为四棱柱形，所述氧化铍内导体6的对应两侧面分别设有凹槽，，所述氧化铍内导体6的顶面粘贴有隔直电容13，隔直电容13用于隔离外部电桥引入的偏置电压。所述氧化铍内导体6的带有凹槽的两个侧面去除凹槽表面部分以及氧化铍内导体6的顶面和底面上分别覆有镀金层。

聚四氟乙烯具有较好的隔热性能，使其能有效降低热传导。金属圆环用于调节高度，铜圆环具有相对的热稳定性能。所述氧化铍内导体6为1mm×1mm×12mm的四棱柱，在距离氧化铍内导体6的对应两侧面距离顶面1mm的位置分别设有凹槽，所述凹槽宽1mm，宽0.25mm，所述两侧面上的凹槽内分别焊接有热敏电阻珠8。

所述聚四氟乙烯圆环1、金属圆环2和铜圆环3的表面覆有镀金层，所述聚四氟乙烯圆环1的中心孔为圆形，所述金属圆环2和铜圆环3的定位销孔7为正方形。镀金层可以保证良好的导电性。定位销孔7便于调节内导体和外导体的同心度。聚四氟乙烯圆环1的厚度为2mm，直径为24mm，中心孔的直径为3.5mm。金属圆环2和铜圆环3的厚度和直径与聚四氟乙烯圆环1相同，定位销孔7为2mm×2mm的正方形。

所述紧箍腔4为四棱柱形，所述紧箍腔4的四个侧面与中空腔之间分别设有水平定位螺纹孔，所述水平定位螺纹孔内设有水平定位螺钉9，所述紧箍腔4的底面与中空腔之间设有竖直定位螺纹孔，所述竖直定位螺纹孔内设有竖直定位螺钉10。紧箍腔4为16mm×16mm×8mm的四棱柱，所述紧箍腔（4）的材质为铜，紧箍腔4的中空腔为圆柱形，所述圆柱形直径为7.5mm，高度为6mm。

水平定位螺钉9用于对氧化铍内导体6的水平固定和调节；竖直定位螺钉10用于对氧化铍内导体6的深度调节。

所述聚四氟乙烯圆环1、金属圆环2、铜圆环3和紧箍腔4的对应位置分别设有八个连接通孔，所述聚四氟乙烯圆环1一端设有四个腔体紧固螺钉12，所述腔体紧固螺钉12分别依次穿过聚四氟乙烯圆环1、金属圆环2、铜圆环3和紧箍腔4的四个连接通孔；所述紧箍腔4一端设有四个接头紧固螺钉5，所述接头紧固螺钉5分别依次穿过紧箍腔4、铜圆环3、金属圆环2和聚四氟乙烯圆环1的其余四个连接通孔。

所述紧箍腔4的顶面上，中空腔与顶面两个对应侧边之间分别设有引线槽11，所述氧化铍内导体6的热敏电阻珠8下方的镀金层上焊接有引线，所述引线从引线槽11中穿出，引线通过磁环连接功率电桥。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述测辐射热器包括内导体和外导体，所述内导体为氧化铍内导体（6），所述外导体包括依次连接的聚四氟乙烯圆环（1）、金属圆环（2）、铜圆环（3）和紧箍腔（4），所述聚四氟乙烯圆环（1）设有中心孔，所述金属圆环（2）和铜圆环（3）分别设有定位销孔（7），所述紧箍腔（4）设有中空腔，所述氧化铍内导体（6）横穿过四氟乙烯圆环（1）的中心孔、金属圆环（2）和铜圆环（3）的中心孔以及紧箍腔（4）的中空腔内；

所述氧化铍内导体（6）为四棱柱形，所述氧化铍内导体（6）的对应两侧面分别设有凹槽，所述两侧面上的凹槽内分别焊接有热敏电阻珠（8），所述氧化铍内导体（6）的带有凹槽的两个侧面去除凹槽表面部分以及氧化铍内导体（6）的顶面和底面上分别覆有镀金层。

2.根据权利要求1所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述氧化铍内导体（6）的顶面粘贴有隔直电容（13）。

3.根据权利要求2所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述聚四氟乙烯圆环（1）、金属圆环（2）和铜圆环（3）的表面覆有镀金层，所述聚四氟乙烯圆环（1）的中心孔为圆形，所述金属圆环（2）和铜圆环（3）的定位销孔（7）为正方形。

4.根据权利要求3所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述紧箍腔（4）为四棱柱形，所述紧箍腔（4）的四个侧面与中空腔之间分别设有水平定位螺纹孔，所述水平定位螺纹孔内设有水平定位螺钉（9），所述紧箍腔（4）的底面与中空腔之间设有竖直定位螺纹孔，所述竖直定位螺纹孔内设有竖直定位螺钉（10）。

5.根据权利要求4所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述聚四氟乙烯圆环（1）、金属圆环（2）、铜圆环（3）和紧箍腔（4）的对应位置分别设有八个连接通孔，所述聚四氟乙烯圆环（1）一端设有四个腔体紧固螺钉（12），所述腔体紧固螺钉（12）分别依次穿过聚四氟乙烯圆环（1）、金属圆环（2）、铜圆环（3）和紧箍腔（4）的四个连接通孔；所述紧箍腔（4）一端设有四个接头紧固螺钉（5），所述接头紧固螺钉（5）分别依次穿过紧箍腔（4）、铜圆环（3）、金属圆环（2）和聚四氟乙烯圆环（1）的其余四个连接通孔。

6.根据权利要求5所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述紧箍腔（4）的顶面上，中空腔与顶面两个对应侧边之间分别设有引线槽（11），所述氧化铍内导体（6）的热敏电阻珠（8）下方的镀金层上焊接有引线，所述引线从引线槽（11）中穿出。

7.根据权利要求6所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述紧箍腔（4）的材质为铜。

8.根据权利要求7所述的一种3.5mm同轴热敏电阻式测辐射热器，其特征在于：所述聚四氟乙烯圆环（1）的中心孔的直径为3.5mm。

Images