CN112531307A - 一种带滤波功能的低温传输线 - Google Patents

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CN112531307A CN202011386014.3A CN202011386014A CN112531307A CN 112531307 A CN112531307 A CN 112531307A CN 202011386014 A CN202011386014 A CN 202011386014A CN 112531307 A CN112531307 A CN 112531307A
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汪书娜
李凌云
余慧勤
原蒲升
尤立星
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    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明涉及一种带滤波功能的低温传输线，包括自上而下设置的顶层金属、中间介质层和底层金属，所述中间介质层的上表面上设有若干宽度不同且间隔不同的金属块，所述若干金属块通过所述顶层金属进行级联。本发明能够降低整条传输线路的损耗，并保持连续性。

Description

一种带滤波功能的低温传输线
技术领域
本发明涉及一种低温传输线，特别是涉及一种带滤波功能的低温传输线。
背景技术
现有技术中实现带滤波功能的传输线的方案基本是滤波器和传输线独立存在。传输线通带为全频带，需要的信号和其它干扰信号、噪声等均可通过。而且低温下互联传输线基本是低温同轴线缆，同轴线缆上很难直接集成滤波器。想要滤除干扰信号和杂波，需要用连接器将独立的滤波器和传输同轴线缆连接起来使用，增加了整条传输线路的损耗和不连续性。当需要多路信号传输时，一方面多个滤波器和多根同轴线缆所占空间大，另一方面，同轴线缆柔韧性差，加上刚性的连接器，不易于操作和集成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带滤波功能的低温传输线，能够降低整条传输线路的损耗，并保持连续性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种带滤波功能的低温传输线，包括自上而下设置的顶层金属、中间介质层和底层金属，所述中间介质层的上表面上设有若干宽度不同且间隔不同的金属块，所述若干金属块通过所述顶层金属进行级联。
所述金属块的宽度小于所述中间介质层的宽度，且大于所述顶层金属的宽度。
所述顶层金属的长度为2-3cm。
所述金属块与所述顶层金属为一体结构。
所述顶层金属、中间介质层和底层金属的厚度相同。
所述底层金属与中间介质层宽度相同。
所述中间介质层采用柔性介质基材制成。
所述顶层金属、底层金属和金属块均采用铍铜制成。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明线上集成滤波，通过简单的线宽变化，实现不同阻抗的多级传输线级联，进而实现滤波功能，从而实现需要的信号可以通过、干扰信号和杂波被衰减反射无法通过，并且只需很短的一段线长即可实现，本发明能够降低整条传输线路的损耗，并保持连续性。本发明传输线柔韧性很好，且漏热小，适用于低温下互联。
附图说明
图1是本发明实施方式的传输线的正面示意图；
图2是本发明实施方式的传输线的截面示意图；
图3是本发明实施方式的传输线的滤波性能示意图；
图4是本发明实施方式的传输线的室温测试结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种带滤波功能的低温传输线，如图1和图2所示，包括自上而下设置的顶层金属1、中间介质层2和底层金属3，所述中间介质层2的上表面上设有若干宽度不同且间隔不同的金属块4，所述若干金属块4通过所述顶层金属1进行级联。本实施方式中，所述顶层金属1、中间介质层2和底层金属3的厚度相同，且所述底层金属3与中间介质层2宽度相同，所述金属块4的宽度小于所述中间介质层2的宽度，且大于所述顶层金属1的宽度。所述金属块3与所述顶层金属1为一体结构。
本实施方式将滤波器集成在传输线上，其中，滤波器只是通过不同阻抗的多级传输线级联，即简单的将顶层金属的线宽进行变化实现。本实施方式可实现滤波功能的传输线线长可以为工艺上能实现的大于3cm的任意长度。本实施方式可根据具体使用需求，设计通带带宽(即改变金属块的宽度和间隔)，实现需要的信号通过，干扰信号滤除的功能。
下面通过一个具体的实例来进一步说明本发明。
本实例中的传输线的线长为40cm，线宽为1mm，采用SMA-SMA接头。顶层金属和底层金属均为铍铜(厚度0.05mm)，中间层介质为PI(聚酰亚胺)(厚度0.05mm)。顶层金属的长度在2-3cm之间，其上共设有8个金属块，其中8个金属块采用对称设计，分为两组，每组中的四个金属块的宽度均不相同，间隔也各不相同，通过这8个金属块构成了线上低通滤波器。该线上低通滤波器的性能如图3所示，通带损耗<3.5dB(DC-12GHz)；带外抑制>40dB(16-40GHz)。该传输线的室温测试结果如图4所示，室温(300K)线损：<6dB/dm(@12GHz)，整根线损耗<27dB(DC-12GHz)。漏热：<0.1mW(40cm,40K-4.2K)。
不难发现，本发明线上集成滤波，通过简单的线宽变化，实现不同阻抗的多级传输线级联，进而实现滤波功能，从而实现需要的信号可以通过、干扰信号和杂波被衰减反射无法通过，并且只需很短的一段线长即可实现，从而降低了整条传输线路的损耗，并保持连续性。由于传输线上的金属导体选用铍铜，使得传输线在低温下工作漏热很小，减小了传输线的热耗，使用铍铜相比较用铜漏热可以减小约80倍，漏热相对低温同轴线缆可以降低几百倍。
值得一提的是，本实例中的中间层介质还可以采用其他柔性介质基材，例如LCP(液晶聚合物)，使得传输线不仅可以工作在极低温下，而且柔韧性好，所占空间小，成本低。用柔性传输线作为信号传输通道，不仅可以实现高频高速需求，还可以实现更高程度的小型化，相对低温同轴线缆的线径尺寸，本发明的柔性传输线可以做到非常小的尺寸。

Claims (8)

1.一种带滤波功能的低温传输线，其特征在于，包括自上而下设置的顶层金属、中间介质层和底层金属，所述中间介质层的上表面上设有若干宽度不同且间隔不同的金属块，所述若干金属块通过所述顶层金属进行级联。
2.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述金属块的宽度小于所述中间介质层的宽度，且大于所述顶层金属的宽度。
3.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述顶层金属的长度为2-3cm。
4.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述金属块与所述顶层金属为一体结构。
5.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述顶层金属、中间介质层和底层金属的厚度相同。
6.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述底层金属与中间介质层宽度相同。
7.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述中间介质层采用柔性介质基材制成。
8.根据权利要求1所述的带滤波功能的低温传输线，其特征在于，所述顶层金属、底层金属和金属块均采用铍铜制成。
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