CN108494419B - 一种集成天线的超导滤波系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成天线的超导滤波系统，将天线设置在真空腔内的超导滤波器和放大器附近，不再需要连接真空腔内部器件与外部天线的线缆，由线缆与真空腔壁连接而产生的漏热也将大幅降低，使整个系统需要的制冷量减少；同时，降低由连接线缆产生的插入损耗；本发明中的天线置于真空低温环境，可以降低其噪声温度，腔顶采用透波夹芯材料等天线穿透性能好的材料进行密封；将天线集成到超导滤波系统的真空腔内，可使整个系统的体积减少，真空腔加工复杂度降低；稳定性更高，性能更加优越。

Description

一种集成天线的超导滤波系统
技术领域
本发明属于微波器件领域，具体涉及一种集成天线的超导滤波系统。
背景技术
射频前端系统和天线在各类通信系统中都起着至关重要的作用，其技术指标和特性是整个通信系统性能的关键。射频前端系统中的高温超导滤波系统有极小的插入损耗、极高的带外抑制和带边陡峭等优点，广泛的应用于移动通信、射电天文等领域。为了对多个方向的天线信号进行信号处理，需要更多通道的超导滤波系统，即单一制冷机集成数量更多的超导滤波器和低温低噪声放大器。此外，多通道超导滤波系统与外部天线通信也需要相应数量的线缆连接。而器件和线缆的数量越多，需要的制冷量越大，使系统集成越困难；系统损耗也会增大，性能和效率都会降低。综上所述，随着天线数量的增加，整个系统体积增大、集成度低，不能适应现在需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种集成天线的超导滤波系统，具备插入损耗低的优点，整个系统更加紧凑、稳定、可靠。
一种集成天线的超导滤波系统，包括真空腔以及内部的冷板(3)、放大器(5)、超导滤波器(6)和天线(7)；
所述真空腔由真空腔底盘(1)和真空腔上盖(8)构成；真空腔底盘(1)有开孔，制冷机的冷头2通过该开孔进入真空腔内，并与冷板(3)连接；
超导滤波器(6)和放大器(5)布置在冷板(3)上；
天线(7)布置在冷板(3)之上，其接收的信号依次通过超导滤波器(6)和放大器(5)处理后送入接收机。
进一步的，在所述开孔外围，真空腔底盘(1)与制冷机焊接或用法兰连接。
较佳的，冷板(3)采用铝或者铜材料。
进一步的，还包括布置在冷板(3)上的波导传输结构(4)，用于将天线(7)接收的信号传输给放大器(5)。
较佳的，所述天线(7)通过波导传输结构(4)支撑在冷板(3)上方。
较佳的，所述天线(7)通过冷板(3)上加工的凸起结构支撑在冷板(3)上方。
较佳的，超导滤波器(6)和放大器(5)封装在一块底板上。
较佳的，所述天线(7)为相控阵天线，每个天线阵元对应一个超导滤波器(6)和一个放大器(5)。
较佳的，所述真空腔上盖(8)采用适于天线波段的透波材料加工。
较佳的，所述真空腔上盖(8)采用聚四氟乙烯制作。
本发明具有如下有益效果：
本发明中的超导滤波系统，将天线设置在真空腔内的超导滤波器和放大器附近，不再需要连接真空腔内部器件与外部天线的线缆，由线缆与真空腔壁连接而产生的漏热也将大幅降低，使整个系统需要的制冷量减少；同时，降低由连接线缆产生的插入损耗。
本发明中的天线置于真空低温环境，可以降低其噪声温度，腔顶采用透波夹芯材料等天线穿透性能好的材料进行密封。
本发明的滤波系统将天线集成到超导滤波系统的真空腔内，可使整个系统的体积减少，真空腔加工复杂度降低；稳定性更高，性能更加优越。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是真空部分的结构轴测图示意图；
图3是图2的爆炸视图。
其中，1-真空腔底盘，2-冷头，3-冷板，4-波导传输结构，5-低温低噪声放大器，6-超导滤波器，7-天线，8-真空腔上盖。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明的一种集成天线的超导滤波系统，如图1、2和3所示，包括真空腔以及内部的冷板3、放大器5、超导滤波器6以及天线7；真空腔由真空腔底盘1和真空腔上盖8组成；真空腔底盘1有开孔，制冷机的冷头2通过该通孔进入真空腔内，并与冷板3连接，为冷板3及其上布置的元器件提供制冷；为保证冷头3接入真空腔的密封性，在开孔外围，真空底盘1与制冷机焊接或用法兰连接，法兰圈用铝圈或铜圈。由于腔内元器件与冷头2之间用冷板3连接传递温度，所以冷板3需要采用在低温下导热性好的材质进行加工，比如高纯度的铝、铜等。
超导滤波器6、低温低噪声放大器5和波导传输结构4布置在冷板3上，为了减小体积，超导滤波器6和低温低噪声放大器5可以封装在一块底板上，中间只需用点焊丝连接，而不需要单独封装，再用SMA等转接头进行连接。
波导传输结构4用于天线7和超导滤波器6之间的信号传输，天线7收集到的输入信号先后经过超导滤波器6和低温低噪声放大器5处理。为了节省空间，天线7及其控制电路置于超导滤波器6和低温低噪声放大器5的上方，中间除了波导传输结构4本身做支撑外，也可以通过冷板3支撑天线7及其控制电路，利于天线7制冷。为了结构的紧凑和性能的提升，可以采用超导天线集成的相控阵天线进行信号收集，每个天线阵元对应一个超导滤波器6和一个放大器5。最后将适用于天线波段的透波夹芯材质制成的真空腔上盖8与真空腔底盘1进行法兰压接，并进行抽真空处理。处于天线辐射范围内的真空腔体原则上应采用利于天线7信号传输和真空密封的材质制作，例如新型的透波夹芯材质，聚四氟乙烯等。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，包括真空腔以及内部的冷板(3)、放大器(5)、超导滤波器(6)和天线(7)；
所述真空腔由真空腔底盘(1)和真空腔上盖(8)构成；真空腔底盘(1)有开孔，制冷机的冷头2通过该开孔进入真空腔内，并与冷板(3)连接；
超导滤波器(6)和放大器(5)布置在冷板(3)上；
天线(7)布置在冷板(3)之上，其接收的信号依次通过超导滤波器(6)和放大器(5)处理后送入接收机。
2.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，在所述开孔外围，真空腔底盘(1)与制冷机焊接或用法兰连接。
3.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，冷板(3)采用铝或者铜材料。
4.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，还包括布置在冷板(3)上的波导传输结构(4)，用于将天线(7)接收的信号传输给放大器(5)。
5.如权利要求4所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，所述天线(7)通过波导传输结构(4)支撑在冷板(3)上方。
6.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，所述天线(7)通过冷板(3)上加工的凸起结构支撑在冷板(3)上方。
7.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，超导滤波器(6)和放大器(5)封装在一块底板上。
8.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，所述天线(7)为相控阵天线，每个天线阵元对应一个超导滤波器(6)和一个放大器(5)。
9.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，所述真空腔上盖(8)采用适于天线波段的透波材料加工。
10.如权利要求1所述的一种集成天线的超导滤波系统，其特征在于，所述真空腔上盖(8)采用聚四氟乙烯制作。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111148408A (zh) * 2020-01-08 2020-05-12 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种以冷板为基础的箱体结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1650467A (zh) * 2000-09-07 2005-08-03 纳幕尔杜邦公司 低温装置
CN102026235A (zh) * 2010-12-07 2011-04-20 广州特信网络技术有限公司 超导链路系统
CN105186070A (zh) * 2015-09-18 2015-12-23 无锡泓瑞航天科技有限公司 一种低温制冷机多路超导滤波器支撑结构
CN205174906U (zh) * 2015-10-13 2016-04-20 中国电子科技集团公司第十六研究所 一种X/Ka双频低温接收制冷装置
CN105932419A (zh) * 2016-07-01 2016-09-07 西安电子科技大学 基于阶梯型层叠结构的多频段封装天线
CN206819971U (zh) * 2017-01-20 2017-12-29 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7395091B2 (en) * 2004-03-19 2008-07-01 Superconductor Technologies, Inc. Systems and methods for receiver upgrade
CN203933608U (zh) * 2014-06-13 2014-11-05 中国电子科技集团公司第十六研究所 一种高效集成小型化超导接收前端
CN204103905U (zh) * 2014-09-04 2015-01-14 中国电子科技集团公司第十六研究所 一种c波段高温超导接收前端
CN204906393U (zh) * 2015-08-07 2015-12-23 苏州市吴通天线有限公司 一种高频率毫米波集成天线系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1650467A (zh) * 2000-09-07 2005-08-03 纳幕尔杜邦公司 低温装置
CN102026235A (zh) * 2010-12-07 2011-04-20 广州特信网络技术有限公司 超导链路系统
CN105186070A (zh) * 2015-09-18 2015-12-23 无锡泓瑞航天科技有限公司 一种低温制冷机多路超导滤波器支撑结构
CN205174906U (zh) * 2015-10-13 2016-04-20 中国电子科技集团公司第十六研究所 一种X/Ka双频低温接收制冷装置
CN105932419A (zh) * 2016-07-01 2016-09-07 西安电子科技大学 基于阶梯型层叠结构的多频段封装天线
CN206819971U (zh) * 2017-01-20 2017-12-29 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件

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