[发明专利]同轴脉冲管制冷机冷却高温超导滤波器的结构及制造方法

说明书

技术领域

本发明的技术领域涉及制冷与低温工程领域、超导工程领域和通信工程领域，涉及脉冲管制冷机和高温超导滤波器，特别涉及一种同轴脉冲管制冷机冷却高温超导滤波器的结构及制造方法。

背景技术

高温超导技术作为近年来发展迅猛的前沿技术之一，应用于移动通信领域，具有许多优势，特别是高温超导材料制成的高温超导滤波器，与常规的滤波器相比，其通带损失小，阻带抑制大、边带陡峭、可制成极窄带滤波器、体积小、质量轻。应用于民用移动通信领域，高温超导滤波器可显著提高移动基站的选择性、灵敏度和信息传输速度、提高通话质量、增加通话容量、扩大基站覆盖面积、增强基站抗干扰能力、降低手机发射功率。随着高温超导滤波器理论和制造工艺的成熟，以及移动通讯业在全球范围内的迅猛发展，高温超导滤波器有望为全球移动通信领域带来革命性的变化。

移动基站用高温超导滤波器最佳工作环境温度为60～80K，目前在此温区，小型低温机械制冷机作为冷源，可以很好的满足高温超导滤波器冷量要求，考虑到高温超导滤波器的外在工作环境，除冷量要求外，还需要制冷机具有稳定、高效、低干扰、长寿命、小体积、轻重量等特点。目前，国内外移动基站用高温超导滤波器产品大多采用斯特林制冷机作为低温冷源，但由于斯特林制冷机冷头端排出器等运动部件会带来机械振动及电磁干扰信号，对高温超导滤波器的工作输出信号有较大影响。而且斯特林制冷机的可靠性和工作寿命也是影响其工作性能的一个较大瓶颈。

脉冲管制冷机在20世纪80年代以后投入使用，与其他小型回热式低温制冷机尤其是斯特林制冷机相比，其在冷端无运动部件，相位调节由被动调相机构完成，具有冷量大、效率高、冷端无机械振动、可靠性高、预期寿命长等诸多优点。根据不同的结构特征，脉冲管制冷机可分为同轴型、U型、直线型三种型式，如图1所示，其中同轴型脉冲管制冷机结构最为紧凑，在结构上对斯特林制冷机有很好的替代性，在移动基站高温超导滤波器的冷却应用上具有极大优势。

发明内容

鉴于高温超导滤波器及同轴脉冲管制冷机的特点，本发明提出同轴脉冲管制冷机冷却高温超导滤波器的结构及制造方法，目的在于，充分利用同轴脉冲管制冷机低振动、在60～80K温区效率高、冷量大、结构紧凑等优点，为高温超导滤波器提供稳定可靠低噪声低振动的低温冷源。

所发明的同轴脉冲管制冷机冷却高温超导滤波器的结构如图2所示，由热端换热器7、冷头27、导热带23、冷板17、高反射冷屏24、防辐射屏25、工字形杜瓦14、杜瓦盖18、细框架结构21、设备箱9组成，其特征如下：