(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210898408.X (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第十六研究 所 地址 230088 安徽省合肥市高新区望江西 路658号 (72)发明人 宾峰　陆勤龙　孙文娟　刘洋　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 专利代理师 奚华保 (51)Int.Cl. G01S 7/285(2006.01) G01S 7/35(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种W波段耐功率低温接收前端 装置 (57)摘要 本发明实施例公开了一种W波 段耐功率低温 接收前端装置， 该装置包括低温馈源网络、 低温 大功率隔离开关、 低温放大器、 第一4K ‑50K隔热 波导、 第二4K ‑50K隔热波导、 50K ‑300K隔热波导 以及真空制冷系统。 本发明通过采用多级热沉过 渡隔热和多层柔性导热的形式完成了4K ‑50K‑ 300K温区分离， 保障了低温放大器4K的极低温保 持， 解决了大功率隔离开关散热问题及其热功率 对其他器件工作温区保持的影 响， 为解决毫米波 频段接收机噪声高且耐功率不足以至于难以满 足毫米波雷达系统超远距离高分辨率成像应用 要求的难题提供了有效解决手段。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115267692 A 2022.11.01 CN 115267692 A 1.一种W波段耐功率低温接收前端装置， 其特征在于， 所述装置包括低温馈源网络(1)、 低温大功率隔离开关(2)、 低温放大器(4)、 第一4K ‑50K隔热波导(3)、 第二4K ‑50K隔热波导 (5)、 50K‑300K隔热波导(6)以及真空制冷系统。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 在实现多温区分离方案时， 所述低温馈源 网络(1)的输出波导口J 1、 J2、 J3分别与3路低温大功率隔离开关(2)的输入波导口J4连接； 所述第一4K ‑50K隔热波导(3)的输入、 输出端口分别与低温大功率隔离开关(2)的输出 波导口J5和低温放大器(4)的输入波导口J6连接； 所述第二4K ‑50K隔热波导(5)的一端与低温放大器(4)的输出波导口J7连接， 另一端与 50K‑300K隔热波导(6)连接， 5 0K‑300K隔热波导(6)的另一端与波导密封窗(7)连接 。 3.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 在实现4K ‑50K温区方案时， 所述低温馈源 网络(1)、 低温大功率隔离开关(2)均工作在50K温区， 通过第一多层柔性导热带(8)连接固 定导热， 第一多层柔性导热带(8)的一端与50K冷板(11)固定， 另一端分别和低温馈源网络 (1)、 低温大功率隔离开关(2)的导热面固定； 所述低温馈源网络(1)和低温大功率隔离开关(2)通过第一4K ‑50K隔热波导(3)实现与 低温放大器(4)之间的温区分离， 实现5 0K温度保持。 4.根据权利 要求1所述的装置， 其特征在于， 在实现4K ‑50K‑300K温区分离方案时， 所述 低温放大器(4)工作在4K温区， 通过第二多层柔性导热带(9)分别与4K冷板(10)和低温放大 器(4)的导热面连接固定； 所述低温放大器(4)通过第一4K ‑50K隔热波导(3)、 第二4K ‑50K隔热波导(5)、 50K ‑300K 隔热波导(6)分别实现与低温大功率隔离开关(2)和波导密封窗(7)之间的温区分离； 其中， 第二4K‑50K隔热波导(5)与50K ‑300K隔热波导(6)的互联端温区为50K， 所述第二4K ‑50K隔 热波导(5)的一个端面与所述50K ‑300K隔热波导(6)的一个端面固定在50K冷板(11)上， 为 4K‑50K‑300K温区过渡， 实现4K温度保持。 5.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 在实现低温大功率隔离开关的制冷或散热 方案时， 所述低温大功率隔离开关(2)工作温区为50K， 由3级励磁式开关级联组成， 每级开 关包含输入端口(15)、 输入端口(16)、 魔T(17)、 激励线圈(18)、 负载(19)和移相段(20)。 6.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述真空制冷系统包括真空杜瓦(12)、 制 冷机(13)、 密封 透波窗口(14)、 4K冷板(10)、 5 0K冷板(1 1)和波导密封窗(7)； 所述真空杜瓦(12)主体采用杜瓦密封粘接工艺实现真空密封， 顶盖板及安装侧板采用 金属铝材整体线切割加工， 并通过密封圈安装到真空杜瓦(12)主体上； 所述波导密封窗(7)、 制冷机(13)、 密封透波窗口(14)通过密封圈与真空杜瓦(12)主体 连接。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述制冷机(13)包括一级冷头和二级冷 头； 其中， 一级冷头为50K温区， 与50K冷板(11)连接， 二级冷头为4K温区， 与4K冷板(10)连 接。 8.根据权利 要求1所述的装置， 其特征在于， 所述低温放大器(4)的工作温区为4K， 采用 单片封装集 成， 腔体为铝合金材料， 腔 体内外均镀金， 输入、 输出端口均为WR10波导口， 芯片 及微带探针均焊接在腔体上， 芯片与微带探针之间通过金丝键合连接， 微带探针采用陶瓷权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115267692 A 2材料。 9.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述第一4K ‑50K隔热波导(3)、 第二4K ‑50K 隔热波导(5)、 50K ‑300K隔热波导(6)均为不锈钢材料构成， 波导壁厚0.2mm以内， 波导内壁 镀金， 波导口为 WR10。 10.根据权利 要求1所述的装置， 其特征在于， 所述低温馈源网络(1)工作温区为50K， 为 铝合金材料构成， 传输路径内表面镀金， 输入端为圆形喇叭口面， 输出端为3路WR 10波导口。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115267692 A 3