超高频中功率负载及其对制造工艺的改进制造技术

一种超高频中功率负载采用了特殊设计的卡片式衰减片，并使用新型材料氮化钽作为基体。这种卡片衰减片可以在产品成型后进行阻抗再调节，提高产品的精度和合格率。本产品体积小，衰减功率大，不用风冷，可以用作代天线或用作功率指示。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种卡片式等效负载，特别涉及一种超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载。本专利技术还涉及一种在制造该超高频中功率负载工艺中的经改进的封装方法。众所周知在先有技术中，等效负载被广泛地应用在广播通讯领域中。一般小功率的等效负载采用吸收式原理制成，也有用棒形电阻制成的中功率等效负载，这类负载所承受的功率都较小，体积大，使用时必须用风扇强制冷却，噪声大，国内产品一般功率都做不大。国外所使用的等效负载，其衰减片一旦镀制上衰减材料后，就无法再进行阻抗的调整，因而对其制作精度及衰减材料的要求很高。这类衰减片都是用精密加工，精密配合，嵌入式的封装方法加以固定。一旦产品定型，就无法进行再调节，对产品的一次合格率要求非常高，从而导致了这类产品的价格很昂贵。本专利技术的目的在于提供一种能对卡片式衰减片进行阻抗再调整的超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载。本专利技术的另一个目的在于提供一种在制造该超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载工艺中的经改进的封装方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种带有功率指示、可用作天线假负载的超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载。根据本专利技术，一个超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载，包括一个同轴传输内导体，多个散热片，一个绝热过渡传输线，一个功率输入接头和衰减片，本专利技术的特征在于该同轴传输内导体上安置有多个散热片，一个高频功率输入接头固定在该同轴传输内导体的一端，高频功率输入接头的另一端延伸进入该内导体中，与位于该内导体中的绝热过渡传输线的一端相接触，绝热过渡传输线用于绝热并用于阻抗匹配，其另一端与卡片式衰减片相接触，在该卡片式衰减片上溅射有用于衰减功率的复合阻抗材料。根据本专利技术，在制造该超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载工艺中的经改进的封装方法，其特征在于先用酒精清洗该卡片式衰减片，然后用红外灯或烘箱加温，同时再加直流电压。用低温银浆把该卡片式衰减片烧结在同轴传输内导传中。本专利技术的优点在于解决了功率在衰减片上所受负荷的不均匀问题。根根本专利技术制造的超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载，体积小，不用风冷，它可以在下列条件下工作1).频率范围10兆赫～250兆赫(MHZ)2).输入阻抗50欧(Ω)3).额定功率P≤120瓦(w)4).电压驻波比S≤1.225).功率示值误差≤10%(在P＝120瓦时)6).环境要求当温度为40℃、负载功率为120瓦时，连续工作4小时以上，极间温度≤70℃。本专利技术的具体特征、制造工艺以及其它的目的，并从而具有的优点，可以从附图及相应描述的根据本专利技术的实施例中清楚地体现出来，其中图1是根据本专利技术显示其整体内部结构的截面图;图2是根据本专利技术中功率卡片式负载衰减片的结构示意图;图3是根据本专利技术的制造超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载的工艺流程图。在图1中，散热片4由垫圈3隔开一片片地安置在同轴传输内导体6上，这样散热片4之间有一定距离的间隔，以便使散热片4达到充分散热的目的。在同轴传输内导体6的一端安置有一个一端延伸进该同轴传输内导体6的高频输入接头2，其另一端可以与输入功率讯号端相连接，本实施例中高频输入接头2为上海无线电十六厂的产品。隔着云母片，延伸进该同轴传输内导体6中的高频输入接头2的一端与绝热过渡传输线10的一端相连接，该绝热过渡传输线10的基体由氧化钛介质(ε＝6)制成，在其基片的正反两面都溅射有合金导带，其目的在于把热量隔阻在高频输入接头2处，同时又使中功率讯号通过该绝热过渡传输线10，该绝热过渡传输线10的镀银带线的阻抗设计可由下列算式导出Zo＝Z′o/εe]]>……(1)Z′o＝120 πh/ω……(2)εe＝εr+1/2+ εr-1/2(1+10h/ω ……(3)式中Z为特性阻抗，一般为50欧(Ω)，h为基体厚度，一般为2毫米(mm)，ω为绝热过渡传输线10的宽度。参见图2，图中展示了根据本专利技术的中功率卡片式衰减片8的结构。该衰减片8的一端与绝热过渡传输线10相连接，其另一端为小功率讯号(大约0.6ω)输出，该输出可经电缆传送至一个检波电路，然后送到表头指示。该卡片式衰减片8以氧化铍为基体，其厚度为2毫米。氧化铍的散热效果比其他材料来得好，其表面粗糙度为0.45m，其热导系数为氧化铝热导系数的10倍。溅射在衰减片8上的氮化钽铝作为阻抗层，其图案如图2所示，就衰减片8的单面来说，在其单面上溅射有几个复合阻抗，在单个复合阻抗之间用合金带线传输功率。溅射成复合阻抗的目的在于使衰减片8上所承受的负荷均匀，并且可以利用复合阻抗进行阻抗调正。功率蜜度的算式为6＝E2/R＝(V1-π2/Rs-h2)·e-2πE/n……(4)图2中，衰减片8上的图示带点部分为中间阻抗(R2，R4，R6，R8)，图示黑体部分为边缘阻抗(R1、R3、R5、R7、R9)，其中间阻抗的分配关系为从右到左逐渐增大，大致范围为R2→R4→R6→R820(欧)24(欧)28(欧)50(欧)→75(欧)边缘阻抗的阻抗分配关系为从右到左由大变小，大致范围为R1→R3→R5→R7→R9750 600 500 400 100(欧)阻抗的总衰减值为33分贝(dB)，其衰减值在每一个复合阻抗上的分配关系为由右至左33分贝＝1.5+2.5+3+6+20(分贝)。实际上阻抗值误差较大，然而，在根据本专利技术的最佳实施例中，可以对阻抗进行再调正。使总阻抗Z总＝50欧(Ω)。在卡片式衰减片8的两边各制成有一条合金带线，该合金带线分别接地。一旦卡片式衰减片8经溅射上氮化钽铝阻抗材料成型后，可按需要，把边缘阻抗与两边的合金带线用低温银浆进行短路，这样就产生了阻抗值的变化，从而达到阻抗再调正的目的。上述复合电阻材料可溅射在卡片式衰减片8的两个面上。经卡片式衰减片8衰减后的小功率(P＝0.6w)讯号由耐高温的高频电缆输出至检波装置，经检波后由表头12指示，所采用的表头可为一个1毫安(MA)的直流电流表(刻度为功率刻度)。在图3中，展示了制造该超高频(VHF)中功率(P＜120w)负载的总的工艺流程，从选片开始至调正表头功率指示，该工艺包括多个步骤，其中包括上述的本专利技术特有的阻抗再调整步骤，本专利技术对该工艺的改进在于卡片式衰减片8的加温加压封装方法，下面对该方法加以描述。首先用酒精对卡片式衰减片8进行清洗，然后用低温银浆把卡片式衰减片8固定在同轴传输内导体6中，此时把安置有卡片式衰减片8的该同轴传输内导体6置于红外灯下或烘箱中，加温至80℃～120℃，同时再加大约直流电压30V～60V，这样既可进一步老化衰减片同时也使衰减片发热，大约二个小时后，就可完成上述过程。然后，在该安置有卡片衰减片8的同轴传输内导体6上安置了散热片4后，再接入全负荷(P＝120w)进行4小时的再老化，这样完成了整个卡片式衰减片8的加温加压封装过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个超高频（ＶＨＦ）中功率（Ｐ≤１２０ｗ）负载，包括一个同轴传输内导体，多个散热片，一个绝热过渡传输线，一个功率输入接头和衰减片，本专利技术的特征在于该同轴传输内导体上安置有多个散热片，一个高频功率输入接头固定在该同轴传输内导体的一端，该高频功率接头的另一端延伸进入该内导体中，与位于该内导体中的绝热过渡传输线的一端相接触，该绝热过渡传输线用于绝热并用于阻抗匹配，其另一端与卡片式衰减片相接触，在该卡片式衰减片上溅射有用于衰减功率的复合阻抗材料。

【技术特征摘要】
1.一个超高频(VHF)中功率(P≤120w)负载，包括一个同轴传输内导体，多个散热片，一个绝热过渡传输线，一个功率输入接头和衰减片，本发明的特征在于该同轴传输内导体上安置有多个散热片，一个高频功率输入接头固定在该同轴传输内导体的一端，该高频功率接头的另一端延伸进入该内导体中，与位于该内导体中的绝热过渡传输线的一端相接触，该绝热过渡传输线用于绝热并用于阻抗匹配，其另一端与卡片式衰减片相接触，在该卡片式衰减片上溅射有用于衰减功率的复合阻抗材料。2.根据权利要求1的负载，其特征在于上述复合电阻被溅射成分段的多个中间电阻，在中间电阻的两边溅射有用于按设计要求进行阻抗再调整的边缘电阻。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔世忠，张广英，曹瑛花，
申请(专利权)人：上海市测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]