JPS6395709A

JPS6395709A - 増幅器の冷却装置

Info

Publication number: JPS6395709A
Application number: JP24070886A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Aoki; 青木　満弘
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1988-04-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［ｊ？明の目的１（産業上の利用分野）本龍明は、ベルチェ効果を利用した電子冷却素子を用い
て導体ケース内部の増幅器を超低温に冷却するための増
幅器冷却装置に関するものである。

（従来の技術）準ミリ波帯低雑音増１鴎器は、一般に超低温に維持され
て使用される。第３図および第４図は、このような増幅
器の冷却装置を示したものである。

この冷ｆＪＩ装置１では、インバーなどの熱伝導率の小
さな材料で作られた導波管２，２を介して増幅器３が導
体ケース４のほぼ中央に配置されでいる。導体ケース４
には、その一部外面にヒートシンク５が形成されている
。そして、増幅器３と導体ケース４との間には、電子冷
却素子６ａ、６ｂ。

６Ｃがそれらの間に導体ブロック７ａ、７ｂ。

７Ｃを介して３段に配置されており、それらの電子論１
．す束子６ａ、６ｂ、６ｃの数は、導体ケース４に向っ
て面次増加されている。さらに、この冷却装置１では、
外気の熱が増幅器３に伝達されるのを出来るだけ防止す
るために、導体ケース４内の空間部に断熱材８が充填さ
れている。

そして、このような冷却装置１では、電子冷入１木子６
ａ、６ｂ、６ｃに電流を流すことによって、各冷却素子
の増幅器３側を吸熱接点、各冷却素子の導体ケース４側
を発熱接点とし、増幅器３の熱を導体ケース４のヒート
シンク５まで移動させて、その熱をヒートシンク５から
外部へ放散させ、もって増幅器３を超低温（外気が＋５
０℃のとき−Ｃ４０℃）に維持している。

（５テ明が解決しようとする問題点〉ところで、上記増幅器の冷却装置１では、増幅器３が導
波管２を介して導体ケース４に固定されているため、冷
却素子６ａ、６ｂ、６ｃを作動した時、増幅器３と共に
導波管２も冷却され、該導波管２が収縮される。一方、
導体ケース４は、冷却素子６ａ、６ｂ、６Ｇの自己発熱
と、外部から流入する熱とにより熱せられてＩｆｆ！脹
する。

従って、それによって生じる熱応力が増幅器３と導波管
２との接続部に介在する中心導体８に加わり、該中心導
体８を変形するため電気的性能が低下する虞れがあった
。

そこで、本発明では、安定した電気的性能が得られる増
幅器の冷却装置を提供でることを目的とづ゛る。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明に係る増幅器の冷ｙＪ］装置では、導体ケース内
の導波管を、一端に同輔導波戦・変換器を備え、他端を
導体ケースに支持させた導波管部分と、一端に同軸導波
管変換器を備え、他端を増幅器に接続した導波管部分と
、−Ｆ記両同軸導波管変換器を互に接続した同軸ケーブ
ルとによって構成している。

（作用）本発明に係る増幅器の冷却装置では、導体ケースの加熱
とｍ幅器の冷却とによって生じる導波管での熱応力は、
同軸ケーブルによって吸収される。

（実施例）第１図および第２図は本発明に係る増幅器の冷却Ｓ置を
示したものである。

この冷却装置１０では、増幅器１１が導体ケース１２内
に収容されている。導体ケース１２は、下部にヒートシ
ンク１３を而えている。導体ケース１２の相対向する側
壁１２ａ、１２ａには、熱伝導率の小さい材質（インバ
ーまたは内部表層を導電処理したセラミック）の導波管
１４，１５が置設されている。これらの導波管１４．１
５のうち、出力側の導波管１５は、一端に同軸導波管変
換器１６ａを晶え、他端が導体ケース１２の側壁１２ａ
に支持された導波管部分１６と、一端に同軸導波管変換
器１７ａを備え、他端を増幅器１１に接続した導波管部
分１７と、上記両回軸力波管変換５１６８．１７ａを互
に接続した同軸ケーブル１８とによって構成されている
。また入力側の導波管１４は、一端が導体ケース１２の
側壁１２ａに支持された導波管部分１９と、一端が増幅
器１１に接続された導波管部分２０とによって構成され
、両導波管１９．２０はそれぞれの他端において互に結
合されていφ。

また、この冷却装置１０では、増幅器１１の底面と導体
ケース１２との間に、導体ブロック２１ａ、２１ｂ、２
１ｃを介して電子冷却素子２２ａ、２２ｂ、２２ｃがそ
れぞれ配設されており、導体ケース１２内の中空部には
断熱材２３が充填されている。

このような冷却装置１０では、電子冷却素子２２ａ、２
２ｂ、２２ｃに電流を流すことによって増幅器１１の冷
却が行われる。即ち、増幅器１１の熱は、導体ブロック
２１ａを介して電子冷却素子２２ａによって吸収される
。電子冷却素子２２ａが増幅器１１から奪った熱は、そ
の電子冷却素子２２ａの自己発熱により光生された熱と
共に導体ブロック２１ｂを介して電子論ｆＡ素子２２ｂ
に吸収される。さらに、電子冷却素子２２ｂｔｆｉ電子
冷却素子２２ａから奪った熱は、その電子冷却素子２２
ｂの自己発熱により発生された熱と共に導体ブロック２
１Ｇを介して電子冷却素子２２ｃに吸収される。そして
、この電子冷却素子２２ｃが電子冷ｆｉＪ木子２２ｂか
ら奪った熱とその電子冷却素子２２ｃの自己発熱により
発生された熱とは、導体ケース１２のヒートシンク１３
から大気へ放散される。

このようにして、増幅器１１が冷却されている間にも、
導体ケース１２は外部から流入する熱によって加熱され
て膨張し続ける。したがって、導波管１４．１５には、
軸方向の張力が生じる。しかし、その張力は、同軸ケー
ブル１８によって吸収されるので、増幅器１１と導波管
１４．１５との接続部に介在する中心導体２４．２５に
、何ら悪影響を及ぼづことはない。

なお、上記実施例では、出力側の導波管に同軸ケーブル
１８を介在させたが、同軸ケーブルを入力側の導波管１
４に介在させてもよい。

［発明の効果］上記したように、本発明に係る増幅器の冷却装置では、
導体ケースの熱膨張に伴って導波管に生じる張力が同軸
ケーブルによって吸収されるため、増幅器１１と導波管
との接続部に介在づる中心導体に、導体ケースの熱膨張
による付加が加わることなく、したがって、安定した電
気的性能が得られる。また、上記同軸ケーブルは、導波
管と比較して断面積が小さく、したがって導波管を経て
増幅器に達する流入熱量を低減することができ、消費電
力の減少も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る増幅器の冷７Ｊ］装
置を示したもので、第１図はそのＩ断面図、第２図はそ
の横断面図であり、第３図および第４図は従来の増幅器
の冷却装置を示したもので、第３図はその縦断面図、第
２図はその横断面図である。１０・・・冷却装置、１１・・・増幅器、１２・・・導
体ケース、１４．１５・・・導波管、１６，１７・−・
導波管部分、１６ａ、１７ａ・・・同軸導波管変換器、
１８・・・同軸ケーブル、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・
・導体ブロック、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・・・電子冷
却素子、２４．２５・・・中心導体。第２＠第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

　増幅器を、導波管を介して導体ケース内に位置させる
とともに、上記増幅器と上記導体ケースとの間に電子冷
却素子を介在させて冷却系を構成し、該冷却系によつて
上記増幅器の熱を上記導体ケースを経て外部へ放散させ
る増幅器の冷却装置において、上記導波管を、一端に同
軸導波管変換器を備え、他端を上記導体ケースに支持さ
せた導波管部分と、一端に同軸導波管変換器を備え、他
端を上記増幅器に接続した導波管部分と、上記両同軸導
波管変換器を互いに接続した同軸ケーブルとによつて構
成したことを特徴とする増幅器の冷却装置。