【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低温电子器件及低温接收系统，具体涉及一种可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置。
技术介绍
1、制冷接收前端是工作在液氮和液氦温区的接收单元，液氮温区主要是超导系统的77k工作温度，液氮温区是量子计算机系统工作的4k温度，其功能实现微弱信号深空信号或则量子比特信号的读取和传输。制冷接收前端是大口径分布式接收系统、深空探测、射电天文、重要的接收设备，而这些设备信号都是靠圆极化天线接收和发射信号，接收信号的处理通道是没有方向的。圆极化信号进入制冷接收前端后，会经过极化网络实现左旋和右旋转换，从而可以被接收通道处理。因此，制冷接收前端装置需要具备双极化接收功能，并且保证接收电磁波信号相位、幅度一致性。
2、由于电磁波信号相位、幅度差异会使得多通道合成效率就会大大降低，从而削弱接收系统等系统的探测威力，因此，一种能够在实施的相位调节装置就很有必要。制冷接收前端的制冷和回温时常均在4小时以上，能够在回温后采取一种方式实现通道间相位快速精准调节，并且不引起系统其它性能变化、失配或者原始装配关系变化，都是至关重要的，因为不管是深空探测、还是军事接收系统目标识别，时间都是极其宝贵的。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、一种可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，该装置包括：真空密封窗口
4、所述冷头、冷板、极化网络、波导耦合器、低温隔离器和低温放大器均位于所述冷屏内；所述冷屏位于所述真空杜瓦内；所述真空密封窗口安装在所述真空杜瓦上；所述隔热波导的一端与所述真空密封窗口相连，另一端与所述冷屏相连。
5、所述冷板安装在所述冷头上，所述低温放大器、波导耦合器和低温隔离器均安装在所述冷板上；所述膨胀机位于真空杜瓦外侧，用于为冷头提供冷量；所述真空密封窗口安装在所述真空杜瓦上，所述隔热波导安装在所述真空密封窗口上且位于所述真空杜瓦内，所述隔热波导的一端与所述真空密封窗口相连，另一端与所述冷屏相连；所述极化网络的输入接口与所述冷屏相连，极化网络的输出接口与所述波导耦合器的输入接口相连；所述波导耦合器的输出接口与所述低温隔离器的输入接口相连，所述低温隔离器的输出接口与所述低温放大器的输入接口相连。
6、所述隔热波导将信号传输给极化网络，极化网络将信号进行双极化成两路输出，极化网络的输出接口采用矩形波导接口；通过在所述极化网络的输出接口与所述波导耦合器的输入接口之间设置矩形波导膜片，对矩形波导膜片的厚度及数量进行调节，以实现装置的相位调节。矩形波导膜片的数量大于等于0。
7、根据本专利技术优选的，所述真空杜瓦采用铝材，并且经抛光处理，以减少真空下冷量辐射。
8、根据本专利技术优选的，所述冷屏用于对冷头的冷量进行隔离，冷屏采用铝镀镍后抛光处理。
9、根据本专利技术优选的，所述冷板为u型，通过螺钉固定到所述冷头9上；所述低温放大器和所述低温隔离器在冷板的作用下被制冷到10k以下。
10、根据本专利技术优选的，所述真空密封窗口为采用铝镀金工艺处理金属结构，其处于300k的工作温区，真空密封窗口通过密封膜实现透波传输。
11、根据本专利技术优选的，所述隔热波导为采用玻璃纤维材料g10经金属铜镀金工艺制备，并做抛光处理的金属结构；所述隔热波导用于将10k的冷板和极化网络物理隔离到300k；所述隔热波导上设置有减重圆孔。
12、根据本专利技术优选的，所述冷头和所述冷板均采用紫铜镀金工艺，并且进行抛光处理。
13、根据本专利技术优选的，所述波导耦合器通过螺钉连接到极化网络的输出接口；所述波导耦合器的输出接口通过同轴线缆和低温隔离器的输入接口相连；所述低温隔离器的输出接口与所述低温放大器的输入接口相连。
14、根据本专利技术优选的，所述真空密封窗口和所述隔热波导采用圆波导传输形式；所述极化网络的输入接口为圆波导接口，输出接口为矩形波导接口；所述波导耦合器的输入接口为矩形波导接口，输出接口为同轴sma接口；所述低温隔离器和所述低温放大器采用同轴传输形式，二者内部为由微带印制板和器件组成的射频电路。
15、根据本专利技术优选的，所述圆波导接口和所述矩形波导接口采用螺钉固定。
16、和现有技术相比，本专利技术的优点为：
17、(1)本专利技术所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，用于实现双极化低温接收前端的电磁波信号接收。本专利技术采用电磁波不同传输形式，形成双极化信号，并在信号传输路线上矩形波导结构，既可以实现波导耦合器的低损耗传输，也可以为了双极化信号相位差异的调节增加矩形波导膜片实现相位补偿。只需要将波导耦合器和极化器拆开，增加相应厚度的波导膜片，并且在通过将螺钉固定回去，就可以快速有效实现双极化信号之间相位差异的调节，并且不影响其他电性能，且保证原始装配关系。该技术优点是波导电路较微带电路损耗小很多；波导电路加工精度高；波导电路装配采用螺装形式，微带采用焊接形式，装配关系和结构形式简洁。综上所述，该专利技术优点是能够在制冷环境中和结构固定情况下，不改变原始装配关系，快速调节相位。
18、(2)本专利技术所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，能够对通道之间相位差异进行调节补偿，具有快速实现相位调节，并且不影响其他性能的特点。矩形波导接口的金属材料在低温下稳定性以及矩形波导在电磁波传输模式里只有te或则tm模式，并不会因长度变化而产生模式变化，可通过在电路传输仿真时，通过将接收信号传输方式，改成为矩形波导传输。并且通过增加可调节面，根据相位大小，增加矩形波导膜片来实现双极化接收前端的两个通道间的相位调节，使得低温相位调节变得可行、快速并且不影响其他电性能指标，结构实现上紧凑，不改变原来装配关系。该设计不仅克服圆波导调节的引起的电磁波传输模式的转变，造成系统识别信号错误，还解决了微带线和传输同轴线低温度变化带来调节不确定性、不稳定性以及加工制造的周期和精度不高等弊端。
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1.一种可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，该装置包括：真空密封窗口(11)、隔热波导(10)、极化网络(12)、波导耦合器(6)、低温隔离器(8)、低温放大器(2)以及真空制冷系统；所述真空制冷系统包括冷头(9)、冷板(1)、膨胀机(7)、真空杜瓦(4)和冷屏(3)；
2.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于
9.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，该装置包括：真空密封窗口(11)、隔热波导(10)、极化网络(12)、波导耦合器(6)、低温隔离器(8)、低温放大器(2)以及真空制冷系统；所述真空制冷系统包括冷头(9)、冷板(1)、膨胀机(7)、真空杜瓦(4)和冷屏(3)；
2.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的可实现快速相位调节的双极化低温紧凑型接收前端装置，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玲玲，吴志华，何川，陆勤龙，徐明豪，陈潜，舒丽偲，郭峰，郭啸峰，闫建，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十六研究所，
类型：发明
国别省市：
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