【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及低溫電子器件及低溫接收系統，具體涉及一種可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置。
技術介紹
1、制冷接收前端是工作在液氮和液氦溫區的接收單元，液氮溫區主要是超導系統的77k工作溫度，液氮溫區是量子計算機系統工作的4k溫度，其功能實現微弱信號深空信號或則量子比特信號的讀取和傳輸。制冷接收前端是大口徑分布式接收系統、深空探測、射電天文、重要的接收設備，而這些設備信號都是靠圓極化天線接收和發射信號，接收信號的處理通道是沒有方向的。圓極化信號進入制冷接收前端后，會經過極化網絡實現左旋和右旋轉換，從而可以被接收通道處理。因此，制冷接收前端裝置需要具備雙極化接收功能，并且保證接收電磁波信號相位、幅度一致性。
2、由于電磁波信號相位、幅度差異會使得多通道合成效率就會大大降低，從而削弱接收系統等系統的探測威力，因此，一種能夠在實施的相位調節裝置就很有必要。制冷接收前端的制冷和回溫時常均在4小時以上，能夠在回溫后采取一種方式實現通道間相位快速精準調節，并且不引起系統其它性能變化、失配或者原始裝配關系變化，都是至關重要的，因為不管是深空探測、還是軍事接收系統目標識別，時間都是極其寶貴的。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中的不足，本專利技術的目的在于提供一種可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置。
2、為實現上述目的，本專利技術采用了以下技術方案：
3、一種可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，該裝置包括：真空密封窗口
4、所述冷頭、冷板、極化網絡、波導耦合器、低溫隔離器和低溫放大器均位于所述冷屏內；所述冷屏位于所述真空杜瓦內；所述真空密封窗口安裝在所述真空杜瓦上；所述隔熱波導的一端與所述真空密封窗口相連，另一端與所述冷屏相連。
5、所述冷板安裝在所述冷頭上，所述低溫放大器、波導耦合器和低溫隔離器均安裝在所述冷板上；所述膨脹機位于真空杜瓦外側，用于為冷頭提供冷量；所述真空密封窗口安裝在所述真空杜瓦上，所述隔熱波導安裝在所述真空密封窗口上且位于所述真空杜瓦內，所述隔熱波導的一端與所述真空密封窗口相連，另一端與所述冷屏相連；所述極化網絡的輸入接口與所述冷屏相連，極化網絡的輸出接口與所述波導耦合器的輸入接口相連；所述波導耦合器的輸出接口與所述低溫隔離器的輸入接口相連，所述低溫隔離器的輸出接口與所述低溫放大器的輸入接口相連。
6、所述隔熱波導將信號傳輸給極化網絡，極化網絡將信號進行雙極化成兩路輸出，極化網絡的輸出接口采用矩形波導接口；通過在所述極化網絡的輸出接口與所述波導耦合器的輸入接口之間設置矩形波導膜片，對矩形波導膜片的厚度及數量進行調節，以實現裝置的相位調節。矩形波導膜片的數量大于等于0。
7、根據本專利技術優選的，所述真空杜瓦采用鋁材，并且經拋光處理，以減少真空下冷量輻射。
8、根據本專利技術優選的，所述冷屏用于對冷頭的冷量進行隔離，冷屏采用鋁鍍鎳后拋光處理。
9、根據本專利技術優選的，所述冷板為u型，通過螺釘固定到所述冷頭9上；所述低溫放大器和所述低溫隔離器在冷板的作用下被制冷到10k以下。
10、根據本專利技術優選的，所述真空密封窗口為采用鋁鍍金工藝處理金屬結構，其處于300k的工作溫區，真空密封窗口通過密封膜實現透波傳輸。
11、根據本專利技術優選的，所述隔熱波導為采用玻璃纖維材料g10經金屬銅鍍金工藝制備，并做拋光處理的金屬結構；所述隔熱波導用于將10k的冷板和極化網絡物理隔離到300k；所述隔熱波導上設置有減重圓孔。
12、根據本專利技術優選的，所述冷頭和所述冷板均采用紫銅鍍金工藝，并且進行拋光處理。
13、根據本專利技術優選的，所述波導耦合器通過螺釘連接到極化網絡的輸出接口；所述波導耦合器的輸出接口通過同軸線纜和低溫隔離器的輸入接口相連；所述低溫隔離器的輸出接口與所述低溫放大器的輸入接口相連。
14、根據本專利技術優選的，所述真空密封窗口和所述隔熱波導采用圓波導傳輸形式；所述極化網絡的輸入接口為圓波導接口，輸出接口為矩形波導接口；所述波導耦合器的輸入接口為矩形波導接口，輸出接口為同軸sma接口；所述低溫隔離器和所述低溫放大器采用同軸傳輸形式，二者內部為由微帶印制板和器件組成的射頻電路。
15、根據本專利技術優選的，所述圓波導接口和所述矩形波導接口采用螺釘固定。
16、和現有技術相比，本專利技術的優點為：
17、(1)本專利技術所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，用于實現雙極化低溫接收前端的電磁波信號接收。本專利技術采用電磁波不同傳輸形式，形成雙極化信號，并在信號傳輸路線上矩形波導結構，既可以實現波導耦合器的低損耗傳輸，也可以為了雙極化信號相位差異的調節增加矩形波導膜片實現相位補償。只需要將波導耦合器和極化器拆開，增加相應厚度的波導膜片，并且在通過將螺釘固定回去，就可以快速有效實現雙極化信號之間相位差異的調節，并且不影響其他電性能，且保證原始裝配關系。該技術優點是波導電路較微帶電路損耗小很多；波導電路加工精度高；波導電路裝配采用螺裝形式，微帶采用焊接形式，裝配關系和結構形式簡潔。綜上所述，該專利技術優點是能夠在制冷環境中和結構固定情況下，不改變原始裝配關系，快速調節相位。
18、(2)本專利技術所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，能夠對通道之間相位差異進行調節補償，具有快速實現相位調節，并且不影響其他性能的特點。矩形波導接口的金屬材料在低溫下穩定性以及矩形波導在電磁波傳輸模式里只有te或則tm模式，并不會因長度變化而產生模式變化，可通過在電路傳輸仿真時，通過將接收信號傳輸方式，改成為矩形波導傳輸。并且通過增加可調節面，根據相位大小，增加矩形波導膜片來實現雙極化接收前端的兩個通道間的相位調節，使得低溫相位調節變得可行、快速并且不影響其他電性能指標，結構實現上緊湊，不改變原來裝配關系。該設計不僅克服圓波導調節的引起的電磁波傳輸模式的轉變，造成系統識別信號錯誤，還解決了微帶線和傳輸同軸線低溫度變化帶來調節不確定性、不穩定性以及加工制造的周期和精度不高等弊端。
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1.一種可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，該裝置包括：真空密封窗口(11)、隔熱波導(10)、極化網絡(12)、波導耦合器(6)、低溫隔離器(8)、低溫放大器(2)以及真空制冷系統；所述真空制冷系統包括冷頭(9)、冷板(1)、膨脹機(7)、真空杜瓦(4)和冷屏(3)；
2.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
5.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
6.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
7.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
8.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于
9.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
10.根據權利要求9所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，該裝置包括：真空密封窗口(11)、隔熱波導(10)、極化網絡(12)、波導耦合器(6)、低溫隔離器(8)、低溫放大器(2)以及真空制冷系統；所述真空制冷系統包括冷頭(9)、冷板(1)、膨脹機(7)、真空杜瓦(4)和冷屏(3)；
2.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
4.根據權利要求1所述的可實現快速相位調節的雙極化低溫緊湊型接收前端裝置，其特征在于，
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉玲玲，吳志華，何川，陸勤龍，徐明豪，陳潛，舒麗偲，郭峰，郭嘯峰，閆建，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十六研究所，
類型：發明
國別省市：
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