[发明专利]一种集成天线的超导滤波系统

说明书

本发明公开了一种集成天线的超导滤波系统，将天线设置在真空腔内的超导滤波器和放大器附近，不再需要连接真空腔内部器件与外部天线的线缆，由线缆与真空腔壁连接而产生的漏热也将大幅降低，使整个系统需要的制冷量减少；同时，降低由连接线缆产生的插入损耗；本发明中的天线置于真空低温环境，可以降低其噪声温度，腔顶采用透波夹芯材料等天线穿透性能好的材料进行密封；将天线集成到超导滤波系统的真空腔内，可使整个系统的体积减少，真空腔加工复杂度降低；稳定性更高，性能更加优越。

技术领域

本发明属于微波器件领域，具体涉及一种集成天线的超导滤波系统。

背景技术

射频前端系统和天线在各类通信系统中都起着至关重要的作用，其技术指标和特性是整个通信系统性能的关键。射频前端系统中的高温超导滤波系统有极小的插入损耗、极高的带外抑制和带边陡峭等优点，广泛的应用于移动通信、射电天文等领域。为了对多个方向的天线信号进行信号处理，需要更多通道的超导滤波系统，即单一制冷机集成数量更多的超导滤波器和低温低噪声放大器。此外，多通道超导滤波系统与外部天线通信也需要相应数量的线缆连接。而器件和线缆的数量越多，需要的制冷量越大，使系统集成越困难；系统损耗也会增大，性能和效率都会降低。综上所述，随着天线数量的增加，整个系统体积增大、集成度低，不能适应现在需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种集成天线的超导滤波系统，具备插入损耗低的优点，整个系统更加紧凑、稳定、可靠。

一种集成天线的超导滤波系统，包括真空腔以及内部的冷板(3)、放大器(5)、超导滤波器(6)和天线(7)；

所述真空腔由真空腔底盘(1)和真空腔上盖(8)构成；真空腔底盘(1)有开孔，制冷机的冷头2通过该开孔进入真空腔内，并与冷板(3)连接；

超导滤波器(6)和放大器(5)布置在冷板(3)上；

天线(7)布置在冷板(3)之上，其接收的信号依次通过超导滤波器(6)和放大器(5)处理后送入接收机。

进一步的，在所述开孔外围，真空腔底盘(1)与制冷机焊接或用法兰连接。

较佳的，冷板(3)采用铝或者铜材料。

进一步的，还包括布置在冷板(3)上的波导传输结构(4)，用于将天线(7)接收的信号传输给放大器(5)。

较佳的，所述天线(7)通过波导传输结构(4)支撑在冷板(3)上方。

较佳的，所述天线(7)通过冷板(3)上加工的凸起结构支撑在冷板(3)上方。

较佳的，超导滤波器(6)和放大器(5)封装在一块底板上。

较佳的，所述天线(7)为相控阵天线，每个天线阵元对应一个超导滤波器(6)和一个放大器(5)。

较佳的，所述真空腔上盖(8)采用适于天线波段的透波材料加工。

较佳的，所述真空腔上盖(8)采用聚四氟乙烯制作。

本发明具有如下有益效果：

本发明中的超导滤波系统，将天线设置在真空腔内的超导滤波器和放大器附近，不再需要连接真空腔内部器件与外部天线的线缆，由线缆与真空腔壁连接而产生的漏热也将大幅降低，使整个系统需要的制冷量减少；同时，降低由连接线缆产生的插入损耗。

本发明中的天线置于真空低温环境，可以降低其噪声温度，腔顶采用透波夹芯材料等天线穿透性能好的材料进行密封。

本发明的滤波系统将天线集成到超导滤波系统的真空腔内，可使整个系统的体积减少，真空腔加工复杂度降低；稳定性更高，性能更加优越。

附图说明