[发明专利]一种应用于110GHz～170GHz频率微量热计的热电转换传感器

摘要

本发明公开了一种应用于110GHz～170GHz频率微量热计的热电转换传感器，该传感器包括有楔形吸波体(1)、铂热敏电阻(2)、隔板(3、4)、端盖(5)、壳体(6、7)和波导法兰(8)，铂热敏电阻(2)制作在隔板(3、4)上形成中间体，楔形吸波体(1)的间隙用于放置中间体，楔形吸波体(1)安装在波导法兰(8)上，且外部是端盖(5)和壳体(6、7)。本发明的热电转换传感器，将太赫兹功率量值采用直流信号表示出来。利用“匹配负载”量热替代传统的热电转换，当太赫兹110GHz～170GHz功率通过波导法兰(8)传输到匹配负载上，宽带匹配性好，吸波性能好，其驻波比小。

主权项

1.一种应用于110GHz～170GHz频率微量热计的热电转换传感器，其特征在于：该热电转换传感器包括有楔形吸波体(1)、铂热敏电阻(2)、A隔板(3)、B隔板(4)、端盖(5)、A壳体(6)、B壳体(7)和波导法兰(8)；其中，A隔板(3)与B隔板(4)的结构相同；其中，A壳体(6)与B壳体(7)的结构相同；其中，楔形吸波体(1)、端盖(5)、A壳体(6)、B壳体(7)和波导法兰(8)构成匹配负载；其中，铂热敏电阻(2)、A隔板(3)与B隔板(4)构成中间体；中间体安装在楔形吸波体(1)的间隙中，楔形吸波体(1)安装在波导法兰(8)上，且端盖(5)、A壳体(6)和B壳体(7)安装在楔形吸波体(1)的外部；楔形吸波体(1)为一体成型结构件；楔形吸波体(1)上设有间隙(1E)，该间隙(1E)用于放置中间体；楔形吸波体(1)的上面板(1A)上设有过线孔(1A1)，该过线孔(1A1)用于与铂热敏电阻(2)的正负极连接的电线通过；楔形吸波体(1)的长面板(1D)与短面板(1B)和斜面板(1C)相对设置；楔形吸波体(1)的楔形夹角记为β，β＝5°～30°；楔形吸波体(1)上的间隙(1E)与长面板(1D)的夹角记为γ，γ＝5°～15°；为了满足D波段标准矩形波导内部尺寸的要求，具体尺寸有：a1＝1.70，b1＝0.83，h1＝0.5L～0.8L，m＝1b1～3b1，w＝0.1b1～0.3b1；a1为楔形吸波体(1)的长，单位为毫米；b1为楔形吸波体(1)的宽，单位为毫米；h1为楔形吸波体(1)的高，单位为毫米；m为楔形吸波体(1)的底端与间隙(1E)的底端的间距，单位为毫米；w为楔形吸波体(1)上的长面板(1D)与间隙(1E)的底端的间距，单位为毫米；铂热敏电阻(2)为采用覆铂刻蚀技术制作在介质板上，所述介质板可以是A隔板(3)或者B隔板(4)；若制作在A隔板(3)上，则用B隔板(4)压盖；若制作在B隔板(4)上，则用A隔板(3)压盖；铂热敏电阻(2)的构形可以是一个平板结构、也可以是间隔相同的垛口结构、也可以是间隔不同的垛口结构；为了保证铂热敏电阻(2)能够工作在200Ω的条件下，覆铂刻蚀总长度记为L，单位为毫米，铂材质的电阻率为ρ＝2.22×10^‑7，单位为Ω·m，铂热敏电阻(2)的电阻阻值为R＝200，单位为Ω，当电阻阻值满足时，则有端盖(5)上设有A过线孔(5A)；该A过线孔(5A)用于与铂热敏电阻(2)的正负极连接的电线通过；端盖(5)安装在A壳体(6)与B壳体(7)的上方，A壳体(6)与B壳体(7)的下方安装在波导法兰(8)上；A壳体(6)的截面为U形构型；A壳体(6)上设有A横板(6A)、A支撑板(6B)和B支撑板(6C)，A支撑板(6B)与B支撑板(6C)平行放置，且A横板(6A)置于A支撑板(6B)与B支撑板(6C)之间；A支撑板(6B)与B支撑板(6C)上均设有螺纹孔，该螺纹孔用于放置螺钉(9)；B壳体(7)的截面为U形构型；B壳体(7)上设有B横板(7A)、C支撑板(7B)和D支撑板(7C)，C支撑板(7B)与D支撑板(7C)平行放置，且B横板(7A)置于C支撑板(7B)与D支撑板(7C)之间；C支撑板(7B)与D支撑板(7C)上均设有螺纹孔，该螺纹孔用于放置螺钉(9)；波导法兰(8)上设有外圆盘(8A)和内圆盘(8B)，内圆盘(8B)上设有矩形通孔(8B1)；该矩形通孔(8B1)用于安装楔形吸波体(1)的楔形尾部；外圆盘(8A)上设有通孔(8A1)，通过在通孔(8A1)中放置螺钉实现将波导法兰(8)与外部的安装台进行固定。