防滤波器谐振腔温度漂移导体设计*

马运强 甘泉

安徽机电职业技术学院 安徽 芜湖 241000

引言

近年来，随着我国集成电路技术的飞速的发展，电子产品的使用越来越普遍。目前市场上的电子产品不但具有基础应用功能，更完善了网络通信功能。然而，电子产品工作时易受到外部信号的干扰或电源波动的影响，导致通信数据传输中发生丢失及时延的现象，严重降低了电子产品的稳定性[1-3]。为了减少外部扰动信号对电子产品通信数据传输的影响，需要引入滤波器消除干扰信号或电源波动信号。基于电子线路将电容、电感和电阻等电子元件焊接而建立的电路，称为滤波电路或滤波器。滤波器可以过滤传输信号的噪音杂质，得到所需的控制信号，提高系统鲁棒性[4-5]。

考虑滤波器谐振腔导体工作时热量无法有效释放，引起电子线路的电阻率发生改变，随温度的上升，将导致电路动态参数急剧恶化，损伤电子元件，增加了滤波器的运行负担。因此，探讨一种具有防滤波器谐振腔温度漂移的导体很有现实意义。

1 防滤波器谐振腔温度漂移导体的技术方案

鉴于滤波器谐振腔用导体散热差、存在温度漂移等问题，提出一种具有防滤波器谐振腔温度漂移导体的创新设计。

1.1 基本的技术方案

本研究旨在设计一种具有防滤波器谐振腔温度漂移导体，以解决引言中出现的问题。

为了实现所述功能，本文研究提出如下技术方法：一种具有防滤波器谐振腔温度漂移导体，含金属导体、导热管和热硅脂层，金属导体的表面设置有导热管，且导热管表面空留连接槽。连接槽的内表面预留顶杆，且顶杆的外表面设有局部杆。顶杆表面缠绕弹性弹簧，且弹性弹簧与局部杆放置在连接槽内部。顶杆上覆盖导热片，导热片和热硅脂层放置在导热管的内表面，并通过热硅脂层将导热片与金属导体互连。顶杆上设有散热板，且散热板设有散热柱。导热管的两侧皆放置夹具，并与连接槽连接。连接槽内侧与连接球连接，并设有静止块，静止块上安装夹持柄[6]。

1.2 改进的技术方案

顶杆被均匀摆放在导热管上，并将顶杆、弹性弹簧、局部杆与连接槽定义为伸缩移动装置。导热片、顶杆、散热板和散热柱都为金属铜，将导热片、顶杆、散热板和散热柱定义为连体装置。使用热硅脂层将弧形的结构导热片与金属导体粘贴。上端为球状结构连接球被连接槽内嵌于夹具里，通过热熔将橡胶材质夹持柄互连。

连接槽在弹性弹簧的作用下沿顶杆移动，易于实现导热片通过导热硅脂层敷贴于金属本体的外表面，进而便于金属本体产生的热量快速挥发，降低金属本体发生高热现象，避免电路产生温度漂移状况。

2 技术方案的实例说明

图1是具有防滤波器谐振腔温度漂移导体的前方结构图，含金属导体1、导热管2、连接槽3、顶杆4、局部杆5、弹性弹簧6、导热片7、夹具11、连接槽12、连接球13、静止块14和夹持柄15等；图2是滤波器导体的左方结构图，含热硅脂层8、散热板9、散热柱10等，图3是放大图1的A点结构图，图4是放大图1的B点结构图。

图1 滤波器导体前方结构图

下面将结合图1和图2给出技术方案的实例说明。一种具有防滤波器谐振腔用温度漂移导体，含金属本体1、导热管2和热硅脂层8，金属导体1的外侧设有导热管2，且导热管2上设有连接槽3。连接槽3的内部与顶杆4连接，且顶杆4的外侧连接局部杆5，并将局部杆5摆放在连接槽3的内部。顶杆4被均匀摆放在导热管2，将顶杆4、弹性弹簧6、局部杆5、连接槽3设计为伸缩移动装置，有利于弹性弹簧6推拉顶杆4通过局部杆5从连接槽3上移动，可适应不同宽度的金属导体1。

图2 滤波器导体的左方结构图

从图2和图3可知，弹性弹簧6缠绕在顶杆4表面，并将弹性弹簧6放置在连接槽3的内部。导热片7位于顶杆4表面，且导热片7的下侧铺设热硅脂层8。导热片7、顶杆4、散热板9和散热柱10皆为金属铜质，并将导热片7、顶杆4、散热板9以及散热柱10定义为连体装置，便于快速疏散金属导体1表面热量，避免金属导体1发热短路。导热片7和热硅脂层8放置在导热管2的内部，通过热硅脂层8将弧形结构导热片7与金属导体1粘贴连接。使得导热片7在金属导体1的表面粘贴更方便，易于实现热量传递。

图3 放大图1的A点结构图

从图1和图4可知，顶杆4上方的散热板9设有散热柱10，在导热管2的两侧设置有夹具11，且夹具11上设置连接槽12。通过连接槽12将连接球13内嵌在夹具11。有利于连接球13利用夹具11快速定位安装，便于实现连接球13翻转移动。连接球13与槽12的内部相连，且连接球13的下侧与静止块14连接，橡胶材质夹持柄15与静止块14之间为热熔连接。有利于夹具11通过橡胶材质的夹持柄15对金属导体1进行绝缘固定，降低电流通断频率。

图4 放大图1的B点结构图

工作原理：分析图1可以得出：先将金属导体1放在导热管2的内部，然后转动导热管2安装的夹具11；届时，夹具11被螺纹推送到导热管2内部；同时，金属导体1被夹具11拖动橡胶材质的夹持柄15加紧固定，使得导热管2可放置不同宽度的金属导体1。分析图4可以得出：在夹具11转动，夹持柄15利用静止块14、连接球13和连接槽12在夹具11的作用下翻转移动；有利于夹持柄15固定方向，并将金属导体1进行夹固。分析图2和图3可以得出：将导热管2安装后，弹性弹簧6会带动顶杆4利用局部杆5向下延伸连接槽3，直达顶杆4端点，并拖动导热片7和热硅脂层8敷贴于金属导体1的表面；在金属导体1产生发热情况，金属导体1表面的热量会通过热硅脂层8、导热片7以及顶杆4传递到散热板9；并通过散热板9将热量传送散热柱10上方进行散热，从而快速实现滤波器导体散热。

3 实验验证

为了验证所设计的防滤波器谐振腔温度漂移导体的效果，在常温下使用温度测量仪分别对具有防滤波器谐振腔温度漂移导体以及未设由防温度漂移导体，每间隔10min采集谐振腔导体温度。

图5为谐振腔导体温度测量图，每间隔10min采集一次，共采集12组数据。从图5可以得出设有防温度漂移谐振腔导体在第40分钟时趋近为25℃，未设有防温度漂移谐振腔导体在第60分钟时趋近为35℃。因此，可以得出所设计的滤波器谐振腔具有防温度漂移导体功能，较好转移金属导体本体上的热量，降低金属导体本体发热，因此，设计的装置具有一定的有效性。

图5 谐振腔导体温度测量图

4 结束语

与现有技术成果比较，所提出的滤波器谐振腔具有防温度漂移导体功能。运用弹性弹簧和顶杆移动导热片，使得热硅脂层敷贴于金属导体的表面，有利于金属导体高效散热，避免系统发生温度漂移，提高滤波器系统的效率和稳定性。