[实用新型]一种毫米波频段用低损耗高真空密封隔热传输窗口

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波信号传输窗口组件技术领域，具体涉及一种毫米波频段用低损耗高真空密封隔热传输窗口。

背景技术

密封窗口主要用于对光的透射和微波信号的传输，同时具备真空密封能力。目前，密封窗口技术主要用于红外探测器、低温接收机、超导接收机中。

在红外应用中，密封窗口主要采用蓝宝石材料，要求透光性好，同时保持较好的真空度，但该密封窗口的介电常数较大，通常不适合微波信号的传输。

对于低温接收机/超导接收机用微波传输窗口而言，通常构建透波窗口的常用材料有硬质泡沫板、聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯板三种：硬质泡沫板损耗最小，介电常数接近空气，可实现信号传输特性最优化，但无法实现窗口的密封需求，通常需配合一层聚酰亚胺薄膜使用；聚酰亚胺薄膜介电常数较大，不利于信号的传输，通常面临天线回波损耗恶化的问题（尤其在毫米波频段）；聚四氟乙烯板隔热效果好，损耗小，但介电常数相对硬质泡沫较大，也存在天线回波损耗恶化的问题。并且由四氟、聚酰亚胺薄膜制成的密封传输窗口其真空密封性能较差，无法长时间保持良好的真空度（其真空漏率一般在在5.01х10^-9Pa m³/s；放置24h后真空度恶化为1.01х10²Pa左右）；由聚四氟乙烯和聚烯亚胺薄膜制成的窗口，长时间负压使用，容易产生形变，影响使用性能。同时，上述技术所述的传输窗口多为平面结构，对于微波信号的传输应用有一定局限性：微波信号传输窗口一般配合天线、馈源以及接收机使用，馈源用于接收天线的信号，而馈源通常置于接收机内部（在密封传输窗口和杜瓦内部），在前馈式天线中馈源端面与天线反射面之间不允许存在其他金属物体（如果存在将影响天线性能），若采用平面结构的传输窗口样式必然无法满足系统要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种毫米波频段用低损耗高真空密封隔热传输窗口，该窗口不仅能够有效降低电磁波信号的传输反射损耗，改善现有窗口存在大量干扰带的问题，还能够大幅提升真空密封性能，解决传统低温接收机/超导接收机密封透波窗口使用受限问题，且具有良好的隔热效果，有效降低热辐射。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种毫米波频段用低损耗高真空密封隔热传输窗口，包括多层电介质窗以及分别安装在多层电介质窗上下两侧的密封上法兰和密封下法兰。所述多层电介质窗包括由外向内依次设置的第一四氟层、石英层、第二四氟层和隔热层。

进一步的，所述第一四氟层和第二四氟层均采用聚四氟乙烯弹性板材料。

进一步的，所述第一四氟层和第二四氟层分别采用低损耗光学环氧胶粘接在石英层的外侧和内侧，通过加热、加压固化，使层间无缝隙。

进一步的，所述石英层采用高纯度熔融石英材料。

进一步的，所述石英层包括罩壳和沿罩壳下端外周设置的压接边沿；所述压接边沿的上下两侧分别设有一个金属密封圈。石英层的结构为钟罩型，第一四氟层和第二四氟层分别粘接在石英层的外壁和内壁上。隔热层又粘接在第二四氟层的内壁上。整个多层电介质窗的结构也为钟罩型。所述密封上法兰和密封下法兰分别安装在压接边沿的上下两侧。

进一步的，所述隔热层采用聚苯乙烯泡沫。

进一步的，所述隔热层上开设有若干通孔。

进一步的，所述密封上法兰和密封下法兰均采用可伐合金4J29材料。

进一步的，所述密封上法兰和密封下法兰上均开设有应力槽，应力槽为圆环形，其外径与密封法兰外边缘距离保持在2mm~5mm。

进一步的，所述密封上法兰和密封下法兰通过螺钉紧固的方式，与压接边沿及其上下两侧的金属密封圈进行安装固定，实现密封。