專利名稱：低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波濾波器封裝屏蔽盒，特別是一種適用于工作在低溫環(huán)境下，并能夠有效減少冷量損耗的高溫超導(dǎo)濾波器封裝屏蔽合_nn 。(二)
背景技術(shù)：
對于高溫超導(dǎo)微波濾波器來講，其中的超導(dǎo)濾波器晶片一般都是在液氮溫度(約77K)的超低溫環(huán)境下才可正常工作，為了使超導(dǎo)濾 波器獲得這樣的低溫環(huán)境，必須將承載超導(dǎo)濾波器晶片的封裝屏蔽盒 固定在制冷機的冷頭上，通過傳導(dǎo)作用將冷頭上的冷量傳遞給超導(dǎo)濾 波器，從而使其達到超低溫度，保證正常工作。由于工作溫度與室溫 相差巨大，在實際的應(yīng)用中必須將超導(dǎo)濾波器及冷頭封閉在一個真空 環(huán)境內(nèi)，來降低與外界進行傳導(dǎo)、對流等形式的熱量交換，從而使制 冷機可以以較低的功率正常工作。而現(xiàn)在對冷量散失影響最大的因素 就是連接濾波器輸入輸出端及真空腔內(nèi)壁的射頻傳輸線纜，此線纜內(nèi) 導(dǎo)體及外導(dǎo)體都為金屬，是熱的良導(dǎo)體，大部分制冷量的消耗都是由 冷端(濾波器端)通過射頻線纜傳輸?shù)綗岫?真空腔內(nèi)壁)而損失的。 為了降低高溫超導(dǎo)濾波器的系統(tǒng)成本，設(shè)計工程師都希望在制冷機能 夠穩(wěn)定可靠工作的情況下盡量帶更多的負載(濾波器)，但負載越多， 制冷機的功率就會越大，甚至造成制冷機功率過載而影響其可靠性及 壽命。因此，改善由冷端到熱端間射頻線纜冷量損耗成為了克服這一 矛盾的關(guān)鍵因素。(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒， 它工作在低溫環(huán)境下，具有高熱阻的特點，能夠減少冷量損耗，有效 地解決了傳統(tǒng)金屬濾波器封裝屏蔽盒與金屬射頻線纜之間由于導(dǎo)熱 快、冷量損耗大而造成的一系列問題，如制冷機功率偏大使得其工作 可靠性差、壽命短，單臺制冷機可承載的高溫超導(dǎo)濾波器數(shù)量少而造 成的單只濾波器成本偏高等。同時本發(fā)明的設(shè)計方案確保了對濾波器 的屏蔽及可靠接地，適用于需要工作于低溫環(huán)境的高溫超導(dǎo)濾波器的 封裝屏蔽。本發(fā)明的技術(shù)方案 一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒，包 括底座、側(cè)邊板、屏蔽片、盒蓋、標準微波接頭和固定螺釘六部分部 件，其特征在于微波接頭固定在由高熱阻材料制成的側(cè)邊板上，側(cè)邊 板內(nèi)側(cè)襯以金屬屏蔽片固定于底座，微波接頭外導(dǎo)體與屏蔽片機械相連。上述所說的底座上有用于固定及連接盒蓋的螺孔，有用于固定側(cè) 邊板及屏蔽片固定的螺孔，內(nèi)底面為與濾波器晶片尺寸相適應(yīng)的焊接 平面，兩邊有預(yù)留的用于固定濾波器封裝屏蔽盒的通孔；所說的高熱 阻側(cè)邊板分為兩片，左右對稱各一片，其上分別有用于組裝的螺孔和 固定微波接頭的通孔、螺孔；所說的屏蔽片分為兩片，左右對稱各一 片，其上分別有用于組裝的通孔和固定連接微波接頭外導(dǎo)體的通孔； 所說的盒蓋上有與底座螺孔相對應(yīng)的固定通孔。上述所說的高熱阻側(cè)邊板材料為比普通金屬熱阻高并在低溫環(huán)境 下具有穩(wěn)定化學(xué)、物理特性的材料，可以是聚四氟乙烯、陶瓷、電木。上述所說的屏蔽片為金屬薄片，其形狀與底座側(cè)邊相適應(yīng)，可完 全屏蔽濾波器內(nèi)部空間又不超出整體屏蔽盒截面。上述所說的屏蔽片上固定連接微波接頭外導(dǎo)體的通孔的尺寸應(yīng)于 微波接頭尺寸相適應(yīng)，整體裝配后，微波接頭外導(dǎo)體與屏蔽片可靠機 械接觸。本發(fā)明的工作原理為本案采用高熱阻材料作為濾波器屏蔽盒側(cè) 邊板，與底座、屏蔽片、盒蓋裝配在一起構(gòu)成濾波器晶片的承載體， 連接射頻線纜的微波接頭固定在高熱阻側(cè)邊板上，不與金屬底座直接 接觸，金屬底座從冷頭獲得的冷量要經(jīng)過高熱阻側(cè)邊板才能傳遞到微 波接頭和射頻線纜，因此高熱阻側(cè)邊板大大阻礙了冷量的傳輸效率， 從而降低了冷量的損耗；同時，裝配在高熱阻側(cè)邊板及底座之間的屏 蔽片使得射頻信號不會從側(cè)邊板處泄漏出去，起到了屏蔽的作用；微 波接頭外導(dǎo)體在裝配中與屏蔽片機械接觸，并通過屏蔽片與金屬底座 電連接，使得濾波器得到可靠的接地，這些都保證了采用低溫高熱阻 微波濾波器封裝屏蔽盒不但能顯著改善冷量損耗，降低了對制冷機的 工作壓力，同時也可保證濾波器優(yōu)良的微波性能。本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、本案低溫高熱阻封裝屏蔽盒針對傳統(tǒng)屏蔽盒冷量損耗大的缺陷，改進了屏蔽盒結(jié)構(gòu)，引入了高熱阻材料作為 冷端與射頻線纜的中間介質(zhì)，顯著降低了冷量損耗，提高了制冷機工 作的可靠性和壽命，使得單臺制冷機可以承載更多的濾波器，降低了系統(tǒng)成本。2、本封裝屏蔽盒兼顧了濾波器的屏蔽及接地問題，保證了 濾波器優(yōu)良的微波性能。(四)


附圖1為本發(fā)明所涉一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒的底 座和盒蓋的立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本發(fā)明所涉一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒的側(cè) 邊板和屏蔽片的立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為本發(fā)明所涉一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒組裝 結(jié)構(gòu)爆炸示意圖。附圖4為本發(fā)明所涉一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒組裝 完畢后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。其中110為底座本體，lll為焊接平面，112為底座周邊的盒蓋 固定螺孔，113為預(yù)留濾波器封裝屏蔽盒固定通孔，114為底座側(cè)面的 側(cè)邊板固定螺孔；120為盒蓋本體，121為盒蓋周邊固定盒蓋與底座的 通孔，122為盒蓋上預(yù)留濾波器封裝屏蔽盒固定通孔；210為高熱阻側(cè) 邊板本體，211為標準微波接頭的通過孔，212為標準微波接頭的螺釘 固定孔，213為高熱阻側(cè)邊板的固定通孔，220為屏蔽片本體，221為 屏蔽片上標準微波接頭的通過孔，222為屏蔽片的固定通孔；310為標 準微波接頭本體，311為微波接頭的內(nèi)導(dǎo)體，312為微波接頭的外導(dǎo)體； 321固定高熱阻側(cè)邊板的固定螺釘，322為固定底座和盒蓋的固定螺 釘，323為固定標準微波接頭的固定螺釘。(五)
具體實施例方式實施例 一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒，包括底座IIO、側(cè)邊板210、屏蔽片220、盒蓋120、標準微波SMA接頭310和固定螺 釘321六部分部件，其特征在于SMA接頭310固定在由高熱阻材料制 成的側(cè)邊板210上，側(cè)邊板210內(nèi)側(cè)襯以金屬屏蔽片220固定于底座 110， SMA接頭外導(dǎo)體312與屏蔽片220機械相連。上述所說的底座110上有用于固定及連接盒蓋120的螺孔112， 有用于固定側(cè)邊板210及屏蔽片220固定的螺孔114，內(nèi)底面為與濾 波器晶片尺寸相適應(yīng)的焊接平面111，兩邊有預(yù)留的用于固定濾波器 封裝屏蔽盒的通孔113;所說的高熱阻側(cè)邊板210分為兩片，左右對 稱各一片，其上分別有用于組裝的螺孔213和固定SMA接頭310的通 孔211、螺孔212;所說的屏蔽片220分為兩片，左右對稱各一片，其 上分別有用于組裝的通孔222和固定連接SMA接頭外導(dǎo)體312的通孔221;所說的盒蓋120上有與底座螺孔112相對應(yīng)的固定通孔121。上述所說的高熱阻側(cè)邊板210材料為比普通金屬熱阻高并在低溫 環(huán)境下具有穩(wěn)定化學(xué)、物理特性的材料，是聚四氟乙烯。上述所說的屏蔽片220為金屬薄片，其形狀與底座110側(cè)邊相適 應(yīng)，可完全屏蔽濾波器內(nèi)部空間又不超出整體屏蔽盒截面。上述所說的屏蔽片220上固定連接SMA接頭外導(dǎo)體312的通孔221 的尺寸應(yīng)于SMA接頭外導(dǎo)體312尺寸相適應(yīng)，整體裝配后，SMA接頭 外導(dǎo)體312與屏蔽片220可靠機械接觸。本發(fā)明的工作原理為本案采用高熱阻材料作為濾波器屏蔽盒側(cè) 邊板210，與底座110、屏蔽片220、盒蓋120裝配在一起構(gòu)成濾波器 晶片的承載體，連接射頻線纜的SMA接頭310固定在高熱阻側(cè)邊板210 上，不與金屬底座110直接接觸，金屬底座110從冷頭獲得的冷量要 經(jīng)過高熱阻側(cè)邊板210才能傳遞到SMA接頭310和射頻線纜，因此高 熱阻側(cè)邊板210大大阻礙了冷量的傳輸效率，從而降低了冷量的損耗； 同時，裝配在高熱阻側(cè)邊板210及底座110之間的屏蔽片220使得射 頻信號不會從側(cè)邊板210處泄漏出去，起到了屏蔽的作用；SMA接頭 外導(dǎo)體312在裝配中與屏蔽片220機械接觸，并通過屏蔽片220與金 屬底座110電連接，使得濾波器得到可靠的接地，這些都保證了采用 低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒不但能顯著改善冷量損耗，降低了 對制冷機的工作壓力，同時也可保證濾波器優(yōu)良的微波性能。
權(quán)利要求
1. 一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒，包括底座、側(cè)邊板、屏蔽片、盒蓋、標準微波接頭和固定螺釘六部分部件，其特征在于微波接頭固定在由高熱阻材料制成的側(cè)邊板上，側(cè)邊板內(nèi)側(cè)襯以金屬屏蔽片固定于底座，微波接頭外導(dǎo)體與屏蔽片機械相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽 盒，其特征在于所說的底座上有用于固定及連接盒蓋的螺孔，有用于 固定側(cè)邊板及屏蔽片固定的螺孔，內(nèi)底面為與濾波器晶片尺寸相適應(yīng) 的焊接平面，兩邊有預(yù)留的用于固定濾波器封裝屏蔽盒的通孔；所說 的高熱阻側(cè)邊板分為兩片，左右對稱各一片，其上分別有用于組裝的 螺孔和固定微波接頭的通孔、螺孔；所說的屏蔽片分為兩片，左右對 稱各一片，其上分別有用于組裝的通孔和固定微波接頭的通孔；所說 的盒蓋上有與底座螺孔相對應(yīng)的固定通孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽 盒，其特征在于所說的高熱阻側(cè)邊板材料為比普通金屬熱阻高并在低 溫環(huán)境下具有穩(wěn)定化學(xué)、物理特性的材料，可以是聚四氟乙烯、陶瓷、 電木。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽 盒，其特征在于所說的屏蔽片為金屬薄片，其形狀與底座側(cè)邊相適應(yīng)， 可完全屏蔽濾波器內(nèi)部空間又不超出整體屏蔽盒截面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽 盒，其特征在于所說的屏蔽片上固定連接微波接頭外導(dǎo)體的通孔的尺 寸應(yīng)于微波接頭外導(dǎo)體尺寸相適應(yīng)，整體裝配后，微波接頭外導(dǎo)體與 屏蔽片可靠機械接觸。
全文摘要
一種低溫高熱阻微波濾波器封裝屏蔽盒，包括底座、側(cè)邊板、屏蔽片、盒蓋、標準微波接頭和固定螺釘六部分部件，其特征在于微波接頭固定在由高熱阻材料制成的側(cè)邊板上，側(cè)邊板內(nèi)側(cè)襯以金屬屏蔽片固定于底座，微波接頭外導(dǎo)體與屏蔽片機械相連。本發(fā)明的優(yōu)越性在于本案低溫高熱阻封裝屏蔽盒降低了冷量損耗，增加了制冷機工作的可靠性和壽命，使得單臺制冷機可以承載更多的濾波器，降低了系統(tǒng)成本，同時保證了濾波器優(yōu)良的射頻性能。
文檔編號H05K9/00GK101276951SQ200710057039
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者侯艷紅, 鈞 孫, 季來運, 朗 王, 王一鳴 申請人:海泰超導(dǎo)通訊科技(天津)有限公司