[实用新型]一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波组件技术领域，具体是一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件。

背景技术

基于超导材料的极低损耗和临界电流Jc（当电流密度达到一定程度之后，超导薄膜材料呈现失超现象，即损耗增加）特性，由超导材料研制的超导限幅芯片具有低插损、高承载功率等特性；由砷化镓材料制备的低温限幅器和Ka频段低温低噪声放大器工作于低温下具有极低的噪声温度。目前，雷达接收机中的限幅低噪声放大器多采用常规的限幅器和低噪声放大器组成，在毫米波段（Ka频段）的应用上，尚无超导限幅芯片与低温限幅器和Ka频段低温低噪声放大器的组成应用产品。常规的Ka频段限幅低噪声放大器组件噪声大（4.5dB以上）、承载功率小（2.5W以下），不能满足高性能雷达接收机的系统要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种噪声小、承载功率大、集成度高的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，解决由于常规的限幅低噪声放大器耐受功率有限而导致现阶段毫米波段雷达接收机承载功率受限的问题。

本实用新型的技术方案为：

一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，包括输入、输出端口均为波导端口的腔体以及固定在腔体内依次连接的输入波导-微带过渡、超导限幅芯片、低温限幅器、级间匹配电路、Ka频段低温低噪声放大器和输出波导-微带过渡，所述腔体的输入端口与输入波导-微带过渡的输入端口通过空间耦合方式连接，所述腔体的输出端口与输出波导-微带过渡的输出端口通过空间耦合方式连接。

所述的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，所述输入波导-微带过渡、超导限幅芯片、低温限幅器、级间匹配电路、Ka频段低温低噪声放大器和输出波导-微带过渡依次通过金丝连接。

所述的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，所述输入波导-微带过渡、超导限幅芯片、低温限幅器、级间匹配电路、Ka频段低温低噪声放大器和输出波导-微带过渡的输入、输出端口均在同一中心线上，并且各端口之间的缝隙均在5mil以内。

所述的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，所述输入波导-微带过渡、级间匹配电路和输出波导-微带过渡均采用厚度为0.127mm的基片，并通过厚度为0.1mm的焊锡片焊接在腔体内。

所述的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，所述超导限幅芯片采用厚度为0.5mm的基片，并通过厚度为0.1mm的铟片焊接在腔体内。

所述的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，所述低温限幅器和Ka频段低温低噪声放大器均通过导电胶黏贴在腔体内。

所述的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，所述超导限幅芯片采用高温超导薄膜材料，所述低温限幅器和Ka频段低温低噪声放大器均采用砷化镓材料。

由上述技术方案可知，本实用新型的一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件主要是由超导限幅芯片、低温限幅器和Ka频段低温低噪声放大器组成，具有极低的噪声系数（1.5dB以下）和极优的功率承载能力（限幅耐受功率5W以上），并且集成度高，可广泛应用于收发一体的毫米波段雷达接收机系统，有效提升接收机的接收灵敏度，降低误码率，同时抑制发射机泄露到接收机系统中的大功率信号，提升接收机系统的承载功率，预防接收机因过载而导致烧毁。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的输入波导-微带过渡结构示意图；

图3是本实用新型的超导限幅芯片电路结构示意图；

图4是本实用新型的低温限幅器模拟电路结构示意图；

图5是本实用新型的级间匹配电路结构示意图；

图6是本实用新型的Ka频段低温低噪声放大器电路结构示意图；

图7是本实用新型的输出波导-微带过渡结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步说明本实用新型。

如图1～图7所示，一体式集成Ka频段超导限幅低噪声放大器组件，包括腔体1、输入波导-微带过渡2、超导限幅芯片3、低温限幅器4、级间匹配电路5、Ka频段低温低噪声放大器6和输出波导-微带过渡7。

腔体1采用黄铜材料，表面镀金，镀层厚度为4μm，其输入端口11和输出端口12均为BJ320波导端口；腔体1的输入端口11连接输入波导-微带过渡2的输入端口21，腔体1的输出端口12连接输出波导-微带过渡7的输出端口72，信号传输通过输入波导-微带过渡2的输入端口21和输出波导-微带过渡7的输出端口72的空间耦合来实现。