CN115693057A - 一种极低温高密微波红外滤波器集束组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，包括载板、底板和红外滤波器，载板上设置有放置腔，红外滤波器放置在放置腔内，且红外滤波器的底部伸出放置腔，底板与载板连接，且底板上设置有凹槽，凹槽与红外滤波器匹配，红外滤波器包括滤波器壳体、设置在滤波器壳体内部的内导体、设置在滤波器壳体两端的连接器一和连接器二，内导体的两端通过绝缘介质与滤波器壳体固定，滤波器壳体内设置有红外吸收材料。该种红外滤波器采用高匹配的红外线吸波材料作为红外滤波器的主体，并利用集束组件将多个红外滤波器排列在一起，实现高密集成化，易于生产装配，且在极限低温无磁环境下仍能保持稳定性能，能够很好地满足目前相关系统的应用需求。

Description

一种极低温高密微波红外滤波器集束组件

技术领域

本发明属于微波红外滤波器技术领域，具体涉及一种极低温高密微波红外滤波器集束组件。

背景技术

在利用稀释制冷机对量子比特进行研究的过程中需要用到微波元器件。在实验过程中会有红外光对元器件的性能造成巨大影响，因此微波红外滤波器是制冷机中必需的微波元器件。但是随着量子比特的发展，需要将更多的微波元器件放入稀释制冷机中，导致稀释制冷机内部空间极为紧张。

本发明与现有的微波红外滤波器相比，集束组件的高集成化、高散热性和无磁等优点，可以减小器件体积以及使用面积，易于加工与安装，且在极低温无磁环境下仍可以保持良好的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，包括

载板、底板和红外滤波器；

所述载板上设置有放置腔，所述红外滤波器放置在放置腔内，且红外滤波器的底部伸出放置腔，所述底板与载板连接，且底板上设置有凹槽，所述凹槽与红外滤波器匹配；

所述红外滤波器包括滤波器壳体、设置在滤波器壳体内部的内导体、设置在滤波器壳体两端的连接器一和连接器二，所述内导体的两端通过绝缘介质与滤波器壳体固定，所述滤波器壳体内设置有红外吸收材料。

优选的是，所述载板上设置有螺钉一。

上述任一方案中优选的是，所述底板上设置有螺钉二。

上述任一方案中优选的是，还包括支柱，所述支柱的两端均设置螺纹孔，所述螺钉一、螺钉二与所述螺纹孔连接。

上述任一方案中优选的是，还包括盖板和挡板，所述盖板包括上盖板和下盖板，且上盖板和下盖板通过卡扣连接，所述盖板设置在红外滤波器外表面，所述挡板设置在载板的顶端。

上述任一方案中优选的是，所述盖板、挡板、支柱、载板、底板、滤波器壳体均采用铜质材料制成。

上述任一方案中优选的是，所述绝缘介质材料为聚四氟乙烯。

上述任一方案中优选的是，所述红外线吸收材料为红外胶。

上述任一方案中优选的是，所述内导体材料为铍青铜。

本发明的技术效果和优点：本发明实现高密集成化，且在极低温环境下仍能保持良好的性能，另外，整个器件零部件简单，易于装配，也易于大批量生产，300K环境下，在6GHz时的衰减值达到-60dB以下，回波损耗达到-10dB以下；极限低温77K环境时，在6GHz时的衰减值达到-45dB以下，回波损耗-10dB以下，由此可见，指标依然比较好。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明底板的结构示意图；

图4为本发明红外滤波器的结构示意图；

图5为本发明带有盖板的结构示意图；

图6为本发明红外滤波器内部的结构示意图；

图7为本发明在300K环境下的测试结果；

图8为本发明在液氮超低温77K环境下的测试结果。

图中：1、载板；11、螺钉一；12、放置腔；2、底板；21、螺钉二；22、凹槽；3、红外滤波器；31、滤波器壳体；32、连接器一；33、连接器二；34、红外吸收材料；35、绝缘介质；36、内导体；4、支柱；5、盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本发明提供了如图1-6所示的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，包括

载板1、底板2和红外滤波器3，载板1上设置有螺钉一11；

载板1上设置有放置腔12，红外滤波器3放置在放置腔12内，且红外滤波器3的底部伸出放置腔12，底板2与载板1连接，且底板2上设置有凹槽22，凹槽22与红外滤波器3匹配，底板2上设置有螺钉二21；

还包括支柱4，支柱4的两端均设置螺纹孔，螺钉一11、螺钉二21与螺纹孔连接，还包括盖板5和挡板，盖板5包括上盖板和下盖板，且上盖板和下盖板通过卡扣连接，盖板5设置在红外滤波器3外表面，挡板设置在载板1的顶端；

红外滤波器3包括滤波器壳体31、设置在滤波器壳体31内部的内导体36、设置在滤波器壳体31两端的连接器一32和连接器二33，内导体36的两端通过绝缘介质35与滤波器壳体31固定，内导体36材料为铍青铜，绝缘介质35材料为聚四氟乙烯，滤波器壳体31内设置有红外吸收材料34，红外线吸收材料34为红外胶。

盖板5、挡板、支柱4、载板1、底板2、滤波器壳体31均采用铜质材料制成。

基于上述，该种微波红外线滤波器，特殊配置的红外线吸收材料34做成了集成化的组件，减小器件体积以及节省占用面积，且易于生产装配和大批量生产。由于红外滤波器3部分中间红外线吸收材料34的不连续性，降低了其对整个滤波器在微波频段的传输性能的影响，且整个滤波器结构件均采用铜材加工，结构非常稳定可靠，使得红外滤波器3依然保持良好的性能，从而使整个器件在极低温无磁环境下的性能指标得到保证。

通过图7和图8对比得出，器件在低温环境下依然具有优秀的性能指标。图1和图2为红外滤波器集束组件的测试结果。如图7，300K环境下，在6GHz时的衰减值达到-60dB以下，回波损耗达到-10dB以下；如图8，极限低温77K环境时，在6GHz时的衰减值达到-45dB以下，回波损耗-10dB以下，所有指标依然比较好。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：包括

载板(1)、底板(2)和红外滤波器(3)；

所述载板(1)上设置有放置腔(12)，所述红外滤波器(3)放置在放置腔(12)内，且红外滤波器(3)的底部伸出放置腔(12)，所述底板(2)与载板(1)连接，且底板(2)上设置有凹槽(22)，所述凹槽(22)与红外滤波器(3)匹配；

所述红外滤波器(3)包括滤波器壳体(31)、设置在滤波器壳体(31)内部的内导体(36)、设置在滤波器壳体(31)两端的连接器一(32)和连接器二(33)，所述内导体(36)的两端通过绝缘介质(35)与滤波器壳体(31)固定，所述滤波器壳体(31)内设置有红外吸收材料(34)。

2.根据权利要求1所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：所述载板(1)上设置有螺钉一(11)。

3.根据权利要求2所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：所述底板(2)上设置有螺钉二(21)。

4.根据权利要求3所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：还包括支柱(4)，所述支柱(4)的两端均设置螺纹孔，所述螺钉一(11)、螺钉二(21)与所述螺纹孔连接。

5.根据权利要求4所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：还包括盖板(5)和挡板，所述盖板(5)包括上盖板和下盖板，且上盖板和下盖板通过卡扣连接，所述盖板(5)设置在红外滤波器(3)外表面，所述挡板设置在载板(1)的顶端。

6.根据权利要求5所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：所述盖板(5)、挡板、支柱(4)、载板(1)、底板(2)、滤波器壳体(31)均采用铜质材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：所述绝缘介质(35)材料为聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：所述红外线吸收材料(34)为红外胶。

9.根据权利要求1所述的一种极低温高密微波红外滤波器集束组件，其特征在于：所述内导体(36)材料为铍青铜。

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