Ku頻段低噪聲放大器的製作方法

2023-10-11 14:42:59

專利名稱：Ku頻段低噪聲放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一种放大器，特別是涉及Ku頻段低噪聲放大器。
背景技術：
低噪聲放大器是雷達、電子對抗、遙測遙控、微波通信等系統中的一個重要的部分，其噪聲係數指標直接影響系統的接收靈敏度。所以，低噪聲放大器一般要求有儘可能低的噪聲係數和較高的增益，在民用通信市場一般還同時要求加工製造方便，造價低廉。低噪聲放大器可採用單片集成電路或混合集成電路方式實現。單片電路能實現最緊湊的結構和一致性，而為了獲得更好的噪聲性能，則需要採用混合集成電路的方式來實現。現在的高性能Ku頻段超低噪聲放大器多採用混合集成電路方式實現，可以獲得最低的噪聲係數，但是混合集成需要設計匹配電路，電路板面積較大、安裝、結構設計都比較複雜。由於Ku頻段頻率高，為了避免放大器產生波導傳輸模式，必須使放大器屏蔽腔的截止頻率高於工作頻率，因此屏蔽腔體的寬度和高度尺寸都非常小，這給電路板的的安裝和腔體隔離帶來了很大的麻煩，需要加工非常複雜的腔體結構和複雜的安裝工藝。如中國專利公開號CN202009363U的「一種Ku頻段超低噪聲放大器」，該專利公開了一種Ku頻段超低噪聲放大器，採用了多級管芯集成，薄膜加工技術和載體板導電膠粘接技術實現，其工藝要求較高，結構複雜。

發明內容
本發明的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供了一種殼體結構簡單、電路板安裝和拆卸方便的Ku頻段低噪聲放大器。本發明的技術解決方案是Ku頻段低噪聲放大器，包括殼體、探針、射頻電路板、 活動隔筋、電源板、直流饋針、同軸連接器、穿心電容和接地柱；殼體上有三個與外界連通的空腔並分別作為波導腔、上屏蔽盒體和下屏蔽盒體；活動隔筋對稱分布在射頻電路板上方， 並與射頻電路板一起採用可拆卸靜連接的方式固定於上屏蔽盒體中，探針穿過上屏蔽盒體與波導腔之間的過渡孔，探針的上端與射頻電路板焊接，探針的下端位于波導腔中，穿心電容和與電源板焊接，接地柱與殼體連接，電源板固定連接在下屏蔽盒體中，直流饋針穿過上屏蔽盒體與下屏蔽盒體之間的結構孔，直流饋針的上端與射頻電路板焊接，直流饋針的下端與電源板焊接，用於輸出放大信號的同軸連接器與射頻電路板焊接。所述對稱分布的活動隔筋之間有隔離板，隔離板與活動隔筋相互垂直。所述探針為波導耦合探針，所述波導耦合探針包括玻珠和套筒，所述玻珠穿過上屏蔽盒體與波導腔之間的過渡孔並與過渡孔焊接，玻珠的上端與射頻電路板焊接，玻珠的下端位于波導腔中並與套筒焊接。所述電源板的下方有下蓋板，所述下蓋板與殼體固定連接，使下屏蔽盒體成為封閉盒體。所述活動隔筋的上方有上蓋板，所述上蓋板與殼體固定連接，使上屏蔽盒體成為封閉盒體。本發明與現有技術相比的優點在於(1)本發明通過設計獨立的活動隔筋與盒體配合，使放大器殼體的結構得到簡化； 電路板和活動隔筋一起採用可拆卸靜連接的方式固定，無需焊接或粘接，安裝方便且便於反覆拆卸。(2)本發明通過在活動隔筋之間加入隔離板，增加了射頻電路前後的隔離度，防止放大器產生自激振蕩，經大量實驗表明，本發明的放大器工作穩定，噪聲係數小於等於 0. 8dB。(3)本發明用標準玻珠加套筒作為波導耦合探針，替代傳統的開放式金屬探針，可實現波導-微帶轉換部分的氣密封設計，提高產品的三防能力和可靠性。(4)本發明通過在殼體表面固定連接蓋板，實現整體的氣密封。


圖1為本發明殼體的結構示意圖；圖2為本發明Ku頻段低噪聲放大器的軸向剖面結構示意圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為圖2去掉上蓋板後的俯視圖；圖5為圖2去掉下蓋板後的仰視圖。
具體實施例方式本發明通過設計獨立的活動隔筋4與殼體1配合，使放大器殼體1的結構得到簡化；電路板和活動隔筋一起通過螺釘固定，電路板無需焊接或粘接，方便反覆拆卸。本發明包括殼體1、探針2、射頻電路板3、活動隔筋4、電源板5、直流饋針6、同軸連接器7、穿心電容8和接地柱9。如圖1所示，殼體1上有三個與外界連通的空腔並分別作為波導腔10、上屏蔽盒體 11和下屏蔽盒體12。如圖2所示，探針2穿過上屏蔽盒體11與波導腔10之間的過渡孔，探針2的上端與射頻電路板3焊接，探針2的下端位于波導腔10中。本發明採用波導耦合探針2，所述波導耦合探針2包括玻珠13和套筒14，所述玻珠13穿過上屏蔽盒體11與波導腔10之間的過渡孔並與過渡孔焊接，玻珠13的上端與射頻電路板3的輸入端焊接，玻珠13的下端位于波導腔10中並與套筒14焊接。如圖3所示，殼體1上帶有波導腔的端面有一體化成型的波導法蘭15，所述波導法蘭15上有型號為BJ140的標準波導口 16，輸入信號從該波導口 16輸入從而進入波導腔，通過探針耦合進入射頻電路板3的輸入端。信號進入射頻電路板3後經三級場效應管放大電路進行放大，放大電路為常規放大電路。如圖1所示，用於輸出放大信號的同軸連接器7與射頻電路板3焊接，同軸連接器 7與外部設備連接，經射頻電路板3放大的信號通過同軸連接器7對外輸出。如圖4所示，活動隔筋4對稱分布在射頻電路板3上方，並與射頻電路板3 —起通過活動隔筋4四周的螺釘17固定連接於上屏蔽盒體11中。這樣的裝方式無需焊接或粘接，安裝方便且便於反覆拆卸。如圖2、4所示，對稱分布的活動隔筋4之間有隔離板18，隔離板18與活動隔筋4 相互垂直。對稱分布的活動隔筋4上設計有卡槽，隔離板18插入卡槽中，並用上蓋板19壓住固定，上蓋板19焊接到殼體1上，使下屏蔽盒體12成為封閉盒體。隔離板18的存在增加了射頻電路前後的隔離度，防止放大器產生自激振蕩。經大量實驗表明，本發明的放大器工作穩定，噪聲係數小於等於0. 8dB，效果突出。如圖1、5所示，電源板5固定連接在下屏蔽盒體12中，穿心電容8與電源板5焊接，接地柱9與殼體連接。直流饋針6穿過上屏蔽盒體11與下屏蔽盒體12之間的結構孔， 直流饋針6的上端與射頻電路板3焊接，直流饋針6的下端與電源板5焊接。放大器的供電接口由穿心電容8和接地柱9組成，供電電壓範圍6V 12V，經電源板5變換為穩定的5V， 然後通過直流饋針6供給射頻板上的放大器。所述電源板5的下方有下蓋板20，所述下蓋板20與殼體1焊接，使下屏蔽盒體12成為封閉盒體。由於本發明中的波導腔採用封閉式的波導耦合探針、上屏蔽盒體11和下屏蔽盒體12又分別通過上蓋板19和下蓋板20實現了密封，所以實現了整機的氣密封，提高了產品的三防能力和可靠性。本發明說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
權利要求
1.Ku頻段低噪聲放大器，其特徵在於包括殼體(1)、探針O)、射頻電路板(3)、活動隔筋(4)、電源板(5)、直流饋針(6)、同軸連接器(7)、穿心電容(8)和接地柱(9)；殼體(1) 上有三個與外界連通的空腔並分別作為波導腔(10)、上屏蔽盒體(11)和下屏蔽盒體(12)； 活動隔筋⑷對稱分布在射頻電路板⑶上方，並與射頻電路板⑶一起採用可拆卸靜連接的方式固定於上屏蔽盒體(11)中，探針⑵穿過上屏蔽盒體(11)與波導腔(10)之間的過渡孔，探針⑵的上端與射頻電路板⑶焊接，探針⑵的下端位于波導腔(10)中，穿心電容(8)和與電源板( 焊接，接地柱(9)與殼體連接，電源板( 固定連接在下屏蔽盒體 (12)中，直流饋針(6)穿過上屏蔽盒體(11)與下屏蔽盒體(12)之間的結構孔，直流饋針 (6)的上端與射頻電路板C3)焊接，直流饋針(6)的下端與電源板( 焊接，用於輸出放大信號的同軸連接器(7)與射頻電路板(3)焊接。
2.根據權利要求1所述的Ku頻段低噪聲放大器，其特徵在於所述對稱分布的活動隔筋⑷之間有隔離板(18)，隔離板(18)與活動隔筋相互垂直。
3.根據權利要求1所述的Ku頻段低噪聲放大器，其特徵在於所述探針( 為波導耦合探針O)，所述波導耦合探針( 包括玻珠(1 和套筒(14)，所述玻珠(1 穿過上屏蔽盒體(11)與波導腔(10)之間的過渡孔並與過渡孔焊接，玻珠(1 的上端與射頻電路板 (3)焊接，玻珠(13)的下端位于波導腔(10)中並與套筒(14)焊接。
4.根據權利要求1所述的Ku頻段低噪聲放大器，其特徵在於所述電源板(5)的下方有下蓋板(20)，所述下蓋板00)與殼體(1)固定連接，使下屏蔽盒體(1 成為封閉盒體。
5.根據權利要求2所述的Ku頻段低噪聲放大器，其特徵在於所述活動隔筋(4)的上方有上蓋板(19)，所述上蓋板(19)與殼體(1)固定連接，使上屏蔽盒體(1 成為封閉盒體。
全文摘要
Ku頻段低噪聲放大器，包括殼體、探針、射頻電路板、活動隔筋、電源板、直流饋針、同軸連接器、穿心電容和接地柱。殼體上有三個與外界連通的空腔並分別作為波導腔、上屏蔽盒體和下屏蔽盒體。活動隔筋對稱分布在射頻電路板上方，並與射頻電路板一起採用可拆卸靜連接的方式固定於上屏蔽盒體中。探針穿過上屏蔽盒體與波導腔之間的過渡孔，上端與射頻電路板焊接，下端位于波導腔中。穿心電容與電源板焊接，接地柱與殼體連接，電源板固定在下屏蔽盒體中。直流饋針穿過上屏蔽盒體與下屏蔽盒體之間的結構孔，上端與射頻電路板焊接，下端與電源板焊接。用於輸出放大信號的同軸連接器與射頻電路板焊接。本發明使放大器殼體的結構得到簡化，電路板安裝更簡單，便於重複拆卸。
文檔編號H03F1/26GK102510266SQ201110460948
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者周向春 申請人:北京遙測技術研究所