阅读说明：本技术 一种基于H面微带探针的3mm组件气密结构 (3mm subassembly airtight structure based on H face microstrip probe ) 是由 丁浩 王欢 曾斌 罗亮平 罗洋 赵鸣霄 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于H面微带探针的3mm组件气密结构,包括3mm组件盒体、波导密封窗、H面波导微带探针过渡结构、上腔体、盖板,所述H面波导微带探针过渡结构设置在3mm组件盒体内部,用于将从波导密封窗接收到的信号耦合到盒体内部的平面微带电路上；3mm组件盒体底部开口形成波导端口对外接口,并通过波导密封窗焊接密封；3mm组件盒体顶部通过盖板焊接密封。本发明利用密封窗自身玻璃的气密特性以及与盒体的配合焊接工艺阻断了空气进入组件内部的传输路径,实现气密性。(The invention provides a 3mm component airtight structure based on an H-surface microstrip probe, which comprises a 3mm component box body, a waveguide sealing window, an H-surface waveguide microstrip probe transition structure, an upper cavity and a cover plate, wherein the H-surface waveguide microstrip probe transition structure is arranged inside the 3mm component box body and is used for coupling a signal received from the waveguide sealing window to a planar microstrip circuit inside the box body; an opening at the bottom of the 3mm component box body forms a waveguide port external interface, and the waveguide port external interface is welded and sealed through a waveguide sealing window; the top of the 3mm component box body is welded and sealed through a cover plate. The invention utilizes the air tightness characteristic of the glass of the sealing window and the matching welding process of the sealing window and the box body to block the transmission path of air entering the assembly, thereby realizing the air tightness.)

一种基于H面微带探针的3mm组件气密结构

技术领域

本发明涉及毫米波电路领域，特别涉及到一种基于H面微带探针的3mm组件气密结构。

背景技术

3mm组件的对外通用接口为标准波导端口，内部电路为便于芯片集成的微带电路，通常使用波导微带探针过渡结构将信号从波导端口耦合到平面微带电路上，该结构存在空气通道，无法阻挡外部环境中的粉尘、水汽等进入组件内部，污染组件内部裸芯片，导致裸芯片功能失效。目前主要通过以下两种方法实现组件的密封，但无法做到实现组件真正的气体密封：

1.介质片粘接进行密封

通常选用介质片粘接在3mm组件的标准波导输入输出口，介质片材料多选择有机的聚四氟乙烯、硅胶，或者无机的陶瓷介质片，形状切割成3mm标准波导口大小，用胶粘接在波导口上。这种材料本身的气密特性较差，通过胶粘导致组件的环境适应性(高低温、振动等)也较差，并不能使得组件真正达到国军标级别的气密性要求。

2.外接密封窗结构件

业界已有3mm频段外接的波导密封窗结构件，可以直接通过螺钉固定在3mm组件的外部。这种结构也只能实现一定程度的密封，并且可通过增加一圈防水垫圈达到防水的功能，但实际上也没有实现国军标级别的气密性要求，无法满足3mm组件的工程化运用。

发明内容

针对3mm组件无法实现组件内部气密的问题，本文提供了一种可实现3mm组件气密结构，避免组件内芯片受空气中的尘埃、水汽等不利因素的影响，提高组件的使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：一种基于H面微带探针的3mm组件气密结构，包括3mm组件盒体、波导密封窗、H面波导微带探针过渡结构、上腔体、盖板，所述H面波导微带探针过渡结构设置在3mm组件盒体内部，用于将从波导密封窗接收到的信号耦合到盒体内部的平面微带电路上；3mm组件盒体底部开口形成波导端口对外接口，并通过波导密封窗焊接密封；3mm组件盒体顶部通过盖板焊接密封。

进一步的，所述波导密封窗包括外壳和填充玻璃，所述外壳中部开设通孔，填充玻璃填充在通孔中。

进一步的，所述外壳采用可伐合金4J29，并进行表面镀金。

进一步的，所述3mm组件盒体底部开口处铣有尺寸与波导密封窗相同的安装槽，用于安装波导密封窗。

进一步的，所述安装槽周围设有溢流槽，用于焊锡。

进一步的，所述H面波导微带探针过渡结构采用导电胶粘接在3mm组件盒体内表面。

进一步的，盖板采用采用激光封焊工艺焊接在3mm组件盒体上。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明利用密封窗自身玻璃的气密特性以及与盒体的配合焊接工艺阻断了空气进入组件内部的传输路径，达到了气密性。

附图说明

图1为本发明气密结构示意图

图2为本发明波导密封窗及其安装示意图。

图3为本发明三维电磁场插入损耗仿真结果图。

图4为本发明三维电磁场回波损耗仿真结果图。

图5为本发明测试结果图。

附图标记：1-3mm组件盒体，2-波导密封窗，3-H面波导微带探针过渡结构，4-上腔体，5-盖板，6-安装槽，7-溢流槽，8-外壳，9-填充玻璃。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种基于H面微带探针的3mm组件气密结构，包括3mm组件盒体1、波导密封窗、H面波导微带探针过渡结构、上腔体、盖板，所述H面波导微带探针过渡结构设置在3mm组件盒体内部，用于将从波导密封窗接收到的信号耦合到盒体内部的平面微带电路上；3mm组件盒体底部开口形成波导端口对外接口，并通过波导密封窗焊接密封；3mm组件盒体顶部通过盖板焊接密封，上腔体用于约束信号。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，所述波导密封窗包括外壳和填充玻璃，所述外壳中部开设通孔，填充玻璃填充在通孔中。

实施例3

在实施例2的基础上，所述外壳采用可伐合金4J29，并进行表面镀金。

实施例4

在实施例3的基础上，所述3mm组件盒体底部开口处铣有尺寸与波导密封窗相同的安装槽，用于安装波导密封窗。相对于传统的3mm波导端口，本发明的盒体加工时在波导端口对外一侧铣出能安装密封窗的安装槽(6)，尺寸与密封窗一样以便紧配合，保证装配精度。

实施例5

在实施例4的基础上，所述安装槽周围设有溢流槽，通过设置溢流槽便于焊接，并保证焊锡不会溢出3mm组件盒体表面。

实施例6

在实施例5的基础上，所述H面波导微带探针过渡结构采用导电胶粘接在3mm组件盒体内表面。

实施例7

在实施例6的基础上，盖板采用采用激光封焊工艺焊接在3mm组件盒体上。

图3和图4分别为本发明建立的三维电磁场插入损耗仿真结果图和三维电磁场回波损耗仿真结果图，通过仿真结果可以看到该气密结构可以在85-102GHz的带宽范围内，本发明可以实现插入损耗≤0.5dB，回波优于-18dB的传输特性。图5为测试结果示意图，在82-98GHz的带宽范围内背靠背插入损耗≤2.5dB，单边插入损耗≤1.25dB，漏气速率经测试达到≤1×10-9Pa·m3/s，达到国军标标准。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。