防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體設(shè)計(jì)*

馬運(yùn)強(qiáng) 甘泉

安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 安徽 蕪湖 241000

引言

近年來，隨著我國(guó)集成電路技術(shù)的飛速的發(fā)展，電子產(chǎn)品的使用越來越普遍。目前市場(chǎng)上的電子產(chǎn)品不但具有基礎(chǔ)應(yīng)用功能，更完善了網(wǎng)絡(luò)通信功能。然而，電子產(chǎn)品工作時(shí)易受到外部信號(hào)的干擾或電源波動(dòng)的影響，導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)生丟失及時(shí)延的現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性[1-3]。為了減少外部擾動(dòng)信號(hào)對(duì)電子產(chǎn)品通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀枰霝V波器消除干擾信號(hào)或電源波動(dòng)信號(hào)?；陔娮泳€路將電容、電感和電阻等電子元件焊接而建立的電路，稱為濾波電路或?yàn)V波器。濾波器可以過濾傳輸信號(hào)的噪音雜質(zhì)，得到所需的控制信號(hào)，提高系統(tǒng)魯棒性[4-5]。

考慮濾波器諧振腔導(dǎo)體工作時(shí)熱量無法有效釋放，引起電子線路的電阻率發(fā)生改變，隨溫度的上升，將導(dǎo)致電路動(dòng)態(tài)參數(shù)急劇惡化，損傷電子元件，增加了濾波器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。因此，探討一種具有防濾波器諧振腔溫度漂移的導(dǎo)體很有現(xiàn)實(shí)意義。

1 防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體的技術(shù)方案

鑒于濾波器諧振腔用導(dǎo)體散熱差、存在溫度漂移等問題，提出一種具有防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

1.1 基本的技術(shù)方案

本研究旨在設(shè)計(jì)一種具有防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體，以解決引言中出現(xiàn)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)所述功能，本文研究提出如下技術(shù)方法：一種具有防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體，含金屬導(dǎo)體、導(dǎo)熱管和熱硅脂層，金屬導(dǎo)體的表面設(shè)置有導(dǎo)熱管，且導(dǎo)熱管表面空留連接槽。連接槽的內(nèi)表面預(yù)留頂桿，且頂桿的外表面設(shè)有局部桿。頂桿表面纏繞彈性彈簧，且彈性彈簧與局部桿放置在連接槽內(nèi)部。頂桿上覆蓋導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片和熱硅脂層放置在導(dǎo)熱管的內(nèi)表面，并通過熱硅脂層將導(dǎo)熱片與金屬導(dǎo)體互連。頂桿上設(shè)有散熱板，且散熱板設(shè)有散熱柱。導(dǎo)熱管的兩側(cè)皆放置夾具，并與連接槽連接。連接槽內(nèi)側(cè)與連接球連接，并設(shè)有靜止塊，靜止塊上安裝夾持柄[6]。

1.2 改進(jìn)的技術(shù)方案

頂桿被均勻擺放在導(dǎo)熱管上，并將頂桿、彈性彈簧、局部桿與連接槽定義為伸縮移動(dòng)裝置。導(dǎo)熱片、頂桿、散熱板和散熱柱都為金屬銅，將導(dǎo)熱片、頂桿、散熱板和散熱柱定義為連體裝置。使用熱硅脂層將弧形的結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱片與金屬導(dǎo)體粘貼。上端為球狀結(jié)構(gòu)連接球被連接槽內(nèi)嵌于夾具里，通過熱熔將橡膠材質(zhì)夾持柄互連。

連接槽在彈性彈簧的作用下沿頂桿移動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱片通過導(dǎo)熱硅脂層敷貼于金屬本體的外表面，進(jìn)而便于金屬本體產(chǎn)生的熱量快速揮發(fā)，降低金屬本體發(fā)生高熱現(xiàn)象，避免電路產(chǎn)生溫度漂移狀況。

2 技術(shù)方案的實(shí)例說明

圖1是具有防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體的前方結(jié)構(gòu)圖，含金屬導(dǎo)體1、導(dǎo)熱管2、連接槽3、頂桿4、局部桿5、彈性彈簧6、導(dǎo)熱片7、夾具11、連接槽12、連接球13、靜止塊14和夾持柄15等；圖2是濾波器導(dǎo)體的左方結(jié)構(gòu)圖，含熱硅脂層8、散熱板9、散熱柱10等，圖3是放大圖1的A點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖，圖4是放大圖1的B點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。

圖1 濾波器導(dǎo)體前方結(jié)構(gòu)圖

下面將結(jié)合圖1和圖2給出技術(shù)方案的實(shí)例說明。一種具有防濾波器諧振腔用溫度漂移導(dǎo)體，含金屬本體1、導(dǎo)熱管2和熱硅脂層8，金屬導(dǎo)體1的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)熱管2，且導(dǎo)熱管2上設(shè)有連接槽3。連接槽3的內(nèi)部與頂桿4連接，且頂桿4的外側(cè)連接局部桿5，并將局部桿5擺放在連接槽3的內(nèi)部。頂桿4被均勻擺放在導(dǎo)熱管2，將頂桿4、彈性彈簧6、局部桿5、連接槽3設(shè)計(jì)為伸縮移動(dòng)裝置，有利于彈性彈簧6推拉頂桿4通過局部桿5從連接槽3上移動(dòng)，可適應(yīng)不同寬度的金屬導(dǎo)體1。

圖2 濾波器導(dǎo)體的左方結(jié)構(gòu)圖

從圖2和圖3可知，彈性彈簧6纏繞在頂桿4表面，并將彈性彈簧6放置在連接槽3的內(nèi)部。導(dǎo)熱片7位于頂桿4表面，且導(dǎo)熱片7的下側(cè)鋪設(shè)熱硅脂層8。導(dǎo)熱片7、頂桿4、散熱板9和散熱柱10皆為金屬銅質(zhì)，并將導(dǎo)熱片7、頂桿4、散熱板9以及散熱柱10定義為連體裝置，便于快速疏散金屬導(dǎo)體1表面熱量，避免金屬導(dǎo)體1發(fā)熱短路。導(dǎo)熱片7和熱硅脂層8放置在導(dǎo)熱管2的內(nèi)部，通過熱硅脂層8將弧形結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱片7與金屬導(dǎo)體1粘貼連接。使得導(dǎo)熱片7在金屬導(dǎo)體1的表面粘貼更方便，易于實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。

圖3 放大圖1的A點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖

從圖1和圖4可知，頂桿4上方的散熱板9設(shè)有散熱柱10，在導(dǎo)熱管2的兩側(cè)設(shè)置有夾具11，且夾具11上設(shè)置連接槽12。通過連接槽12將連接球13內(nèi)嵌在夾具11。有利于連接球13利用夾具11快速定位安裝，便于實(shí)現(xiàn)連接球13翻轉(zhuǎn)移動(dòng)。連接球13與槽12的內(nèi)部相連，且連接球13的下側(cè)與靜止塊14連接，橡膠材質(zhì)夾持柄15與靜止塊14之間為熱熔連接。有利于夾具11通過橡膠材質(zhì)的夾持柄15對(duì)金屬導(dǎo)體1進(jìn)行絕緣固定，降低電流通斷頻率。

圖4 放大圖1的B點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖

工作原理：分析圖1可以得出：先將金屬導(dǎo)體1放在導(dǎo)熱管2的內(nèi)部，然后轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)熱管2安裝的夾具11；屆時(shí)，夾具11被螺紋推送到導(dǎo)熱管2內(nèi)部；同時(shí)，金屬導(dǎo)體1被夾具11拖動(dòng)橡膠材質(zhì)的夾持柄15加緊固定，使得導(dǎo)熱管2可放置不同寬度的金屬導(dǎo)體1。分析圖4可以得出：在夾具11轉(zhuǎn)動(dòng)，夾持柄15利用靜止塊14、連接球13和連接槽12在夾具11的作用下翻轉(zhuǎn)移動(dòng)；有利于夾持柄15固定方向，并將金屬導(dǎo)體1進(jìn)行夾固。分析圖2和圖3可以得出：將導(dǎo)熱管2安裝后，彈性彈簧6會(huì)帶動(dòng)頂桿4利用局部桿5向下延伸連接槽3，直達(dá)頂桿4端點(diǎn)，并拖動(dòng)導(dǎo)熱片7和熱硅脂層8敷貼于金屬導(dǎo)體1的表面；在金屬導(dǎo)體1產(chǎn)生發(fā)熱情況，金屬導(dǎo)體1表面的熱量會(huì)通過熱硅脂層8、導(dǎo)熱片7以及頂桿4傳遞到散熱板9；并通過散熱板9將熱量傳送散熱柱10上方進(jìn)行散熱，從而快速實(shí)現(xiàn)濾波器導(dǎo)體散熱。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體的效果，在常溫下使用溫度測(cè)量?jī)x分別對(duì)具有防濾波器諧振腔溫度漂移導(dǎo)體以及未設(shè)由防溫度漂移導(dǎo)體，每間隔10min采集諧振腔導(dǎo)體溫度。

圖5為諧振腔導(dǎo)體溫度測(cè)量圖，每間隔10min采集一次，共采集12組數(shù)據(jù)。從圖5可以得出設(shè)有防溫度漂移諧振腔導(dǎo)體在第40分鐘時(shí)趨近為25℃，未設(shè)有防溫度漂移諧振腔導(dǎo)體在第60分鐘時(shí)趨近為35℃。因此，可以得出所設(shè)計(jì)的濾波器諧振腔具有防溫度漂移導(dǎo)體功能，較好轉(zhuǎn)移金屬導(dǎo)體本體上的熱量，降低金屬導(dǎo)體本體發(fā)熱，因此，設(shè)計(jì)的裝置具有一定的有效性。

圖5 諧振腔導(dǎo)體溫度測(cè)量圖

4 結(jié)束語(yǔ)

與現(xiàn)有技術(shù)成果比較，所提出的濾波器諧振腔具有防溫度漂移導(dǎo)體功能。運(yùn)用彈性彈簧和頂桿移動(dòng)導(dǎo)熱片，使得熱硅脂層敷貼于金屬導(dǎo)體的表面，有利于金屬導(dǎo)體高效散熱，避免系統(tǒng)發(fā)生溫度漂移，提高濾波器系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。