CN107086346A - 一种ltcc紧凑结构三功分器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LTCC紧凑结构三功分器，属于微波技术领域，包括功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8，采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成，附带巧妙的紧凑结构，所带来的显著优点是：(1)体积小、重量轻、可靠性高；(2)电路实现结构简单，可实现大批量生产；(3)成本低；(4)使用安装方便，单独作为部件使用，可以通过全自动贴片机安装和焊接。
Description
技术领域
本发明属于微波技术领域，特别涉及一种LTCC紧凑结构三功分器。
背景技术
随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对功分器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些国防尖端设备中，现在的使用频段已经相当拥挤，所以卫星通信等尖端设备向着毫米波波段发展，并且多信道复用技术的快速发展使得微波毫米波波段多路功分器已经成为该波段接收和发射支路中的关键电子部件，描述这种部件性能的主要指标有：通带工作频率范围、通带插入损耗、输出端口相位差、输出端口间隔离度、通带输入/输出电压驻波比、插入相移和时延频率特性、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。
微波射频模块的微型化、高频化以及高度集成化正是现代通信技术的发展趋势,低温共烧陶瓷(LTCC)技术可以制备高品质因数、高稳定性以及尺寸紧凑的无源器件,正是由于这些优势使其逐渐占据当前无源集成技术的主导地位。基于LTCC工艺的叠层技术，可以实现三维集成，从而使各种微型微波滤波器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑并且体积小的LTCC紧凑结构三功分器。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种LTCC紧凑结构三功分器，包括功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8，功分器的左边从前至后依次间隔设有接地端口P5、输出端口P2和接地端口P6，功分器的右边从前至后依次间隔设有接地端口P8、输出端口P4和接地端口P7，功分器的前面设有输入端口P1，功分器的后面设有输出端口P3，功分器的上面设有公共接板G1，功分器的下面设有接地层GND；
功分器包括输入引线Lin、螺旋电感L1、螺旋电感L2、螺旋电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、连接柱H1、输出引线Lout1、输出引线Lout2和输出引线Lout3；
输入端口P1通过输入引线Lin与连接柱H1的上端相连，连接柱H1的左边设有螺旋电感L1，连接柱H1的右边设有螺旋电感L3，连接柱H1的后边设有螺旋电感L2；
螺旋电感L1、螺旋电感L2和螺旋电感L3均从上至下依次包括第一层电感、第二层电感、第三层电感、第四层电感和第五层电感；螺旋电感L1的第五层电感、螺旋电感L2的第五层电感和螺旋电感L3的第五层电感均与连接柱H1的上端相连，电容C4的上级板与连接柱H1的下端相连，电容C4的下极板为接地层GND，螺旋电感L1的第一层电感通过输出引线Lout1连接输出端口P2，螺旋电感L2的第一层电感通过输出引线Lout2与输出端口P3连接，螺旋电感L3的第一层电感通过输出引线Lout3连接输出端口P4；
电容C1的下极板与输出端口P2连接，电容C2的下极板与输出端口P3连接，电容C3的下极板与输出端口P4连接，电容C1、电容C2和电容C3的上级板均为公共接板G1；
隔离电阻R1的一端与输出端口P2连接，另一端与公共接板G1相连，隔离电阻R2的一端与输出端口P3连接，另一端与公共接板G1相连，隔离电阻R3的一端与输出端口P4连接，另一端与公共接板G1相连；
接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8均与接地层GND相连。
所述输入端口P1、所述输出端口P2、所述输出端口P3、所述输出端口P4、所述接地端口P5、所述接地端口P6、所述接地端口P7和所述接地端口P8均为表面贴装的50欧姆阻抗的端口。
功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8均采用多层低温共烧陶瓷工艺加工。
所述隔离电阻R1、所述隔离电阻R2和所述隔离电阻R3均设于所述一种LTCC紧凑结构三功分器的封装的表面；所述隔离电阻R1、所述隔离电阻R2和所述隔离电阻R3均采用SMT贴片电阻。
所述螺旋电感L1、所述螺旋电感L2和所述螺旋电感L3均采用方形三维多层螺旋式结构。
所述的公共接板G1印刷于所述一种LTCC紧凑结构三功分器的封装的表面。
本发明所述的一种LTCC紧凑结构三功分器，采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成，附带巧妙的紧凑结构，所带来的显著优点是：(1)体积小、重量轻、可靠性高；(2)电路实现结构简单，可实现大批量生产；(3)成本低；(4)使用安装方便，单独作为部件使用，可以通过全自动贴片机安装和焊接。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明俯视图。
具体实施方式
如图1和图2所示一种LTCC紧凑结构三功分器，包括功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8，功分器的左边从前至后依次间隔设有接地端口P5、输出端口P2和接地端口P6，功分器的右边从前至后依次间隔设有接地端口P8、输出端口P4和接地端口P7，功分器的前面设有输入端口P1，功分器的后面设有输出端口P3，功分器的上面设有公共接板G1，功分器的下面设有接地层GND；
功分器包括输入引线Lin、螺旋电感L1、螺旋电感L2、螺旋电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、连接柱H1、输出引线Lout1、输出引线Lout2和输出引线Lout3；
输入端口P1通过输入引线Lin与连接柱H1的上端相连，连接柱H1的左边设有螺旋电感L1，连接柱H1的右边设有螺旋电感L3，连接柱H1的后边设有螺旋电感L2；
螺旋电感L1、螺旋电感L2和螺旋电感L3均从上至下依次包括第一层电感、第二层电感、第三层电感、第四层电感和第五层电感；螺旋电感L1的第五层电感、螺旋电感L2的第五层电感和螺旋电感L3的第五层电感均与连接柱H1的上端相连，电容C4的上级板与连接柱H1的下端相连，电容C4的下极板为接地层GND，螺旋电感L1的第一层电感通过输出引线Lout1连接输出端口P2，螺旋电感L2的第一层电感通过输出引线Lout2与输出端口P3连接，螺旋电感L3的第一层电感通过输出引线Lout3连接输出端口P4；
电容C1的下极板与输出端口P2连接，电容C2的下极板与输出端口P3连接，电容C3的下极板与输出端口P4连接，电容C1、电容C2和电容C3的上级板均为公共接板G1；
隔离电阻R1的一端与输出端口P2连接，另一端与公共接板G1相连，隔离电阻R2的一端与输出端口P3连接，另一端与公共接板G1相连，隔离电阻R3的一端与输出端口P4连接，另一端与公共接板G1相连；
接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8均与接地层GND相连。
所述输入端口P1、所述输出端口P2、所述输出端口P3、所述输出端口P4、所述接地端口P5、所述接地端口P6、所述接地端口P7和所述接地端口P8均为表面贴装的50欧姆阻抗的端口。
功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8均采用多层低温共烧陶瓷工艺加工。
所述隔离电阻R1、所述隔离电阻R2和所述隔离电阻R3均设于所述一种LTCC紧凑结构三功分器的封装的表面；所述隔离电阻R1、所述隔离电阻R2和所述隔离电阻R3均采用SMT贴片电阻。
所述螺旋电感L1、所述螺旋电感L2和所述螺旋电感L3均采用方形三维多层螺旋式结构。
所述的公共接板G1印刷于所述一种LTCC紧凑结构三功分器的封装的表面。
本发明采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其低温共烧陶瓷材料和金属图形在大约900℃温度下烧结而成，所以具有非常高的可靠性和温度稳定性；由于结构采用三维立体集成和多层折叠结构以及外表面金属屏蔽实现接地和封装，使得成本降到最低。
本发明的尺寸仅为4mm×4mm×0.9mm，带宽1.2GHz～1.3GHz，插入损耗小于5.1dB，输入输出端口回波损耗均优于25dB，输出端口P2、输出端口P3和输出端口P4的幅度差小于0.1dB,相位差小于1度，端口间的隔离度均大于25dB。
Claims (6)
1.一种LTCC紧凑结构三功分器，其特征在于：包括功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8，功分器的左边从前至后依次间隔设有接地端口P5、输出端口P2和接地端口P6，功分器的右边从前至后依次间隔设有接地端口P8、输出端口P4和接地端口P7，功分器的前面设有输入端口P1，功分器的后面设有输出端口P3，功分器的上面设有公共接板G1，功分器的下面设有接地层GND；
功分器包括输入引线Lin、螺旋电感L1、螺旋电感L2、螺旋电感L3、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、连接柱H1、输出引线Lout1、输出引线Lout2和输出引线Lout3；
输入端口P1通过输入引线Lin与连接柱H1的上端相连，连接柱H1的左边设有螺旋电感L1，连接柱H1的右边设有螺旋电感L3，连接柱H1的后边设有螺旋电感L2；
螺旋电感L1、螺旋电感L2和螺旋电感L3均从上至下依次包括第一层电感、第二层电感、第三层电感、第四层电感和第五层电感；螺旋电感L1的第五层电感、螺旋电感L2的第五层电感和螺旋电感L3的第五层电感均与连接柱H1的上端相连，电容C4的上级板与连接柱H1的下端相连，电容C4的下极板为接地层GND，螺旋电感L1的第一层电感通过输出引线Lout1连接输出端口P2，螺旋电感L2的第一层电感通过输出引线Lout2与输出端口P3连接，螺旋电感L3的第一层电感通过输出引线Lout3连接输出端口P4；
电容C1的下极板与输出端口P2连接，电容C2的下极板与输出端口P3连接，电容C3的下极板与输出端口P4连接，电容C1、电容C2和电容C3的上级板均为公共接板G1；
隔离电阻R1的一端与输出端口P2连接，另一端与公共接板G1相连，隔离电阻R2的一端与输出端口P3连接，另一端与公共接板G1相连，隔离电阻R3的一端与输出端口P4连接，另一端与公共接板G1相连；
接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8均与接地层GND相连。
2.如权利要求1所述的一种LTCC紧凑结构三功分器，其特征在于：所述输入端口P1、所述输出端口P2、所述输出端口P3、所述输出端口P4、所述接地端口P5、所述接地端口P6、所述接地端口P7和所述接地端口P8均为表面贴装的50欧姆阻抗的端口。
3.如权利要求1所述的一种LTCC紧凑结构三功分器，其特征在于：功分器、接地层GND、公共接板G1、输入端口P1、输出端口P2、输出端口P3、输出端口P4、接地端口P5、接地端口P6、接地端口P7和接地端口P8均采用多层低温共烧陶瓷工艺加工。
4.如权利要求1所述的一种LTCC紧凑结构三功分器，其特征在于：所述隔离电阻R1、所述隔离电阻R2和所述隔离电阻R3均设于所述一种LTCC紧凑结构三功分器的封装的表面；所述隔离电阻R1、所述隔离电阻R2和所述隔离电阻R3均采用SMT贴片电阻。
5.如权利要求1所述的一种LTCC紧凑结构三功分器，其特征在于：所述螺旋电感L1、所述螺旋电感L2和所述螺旋电感L3均采用方形三维多层螺旋式结构。
6.如权利要求1所述的一种LTCC紧凑结构三功分器，其特征在于：所述的公共接板G1印刷于所述一种LTCC紧凑结构三功分器的封装的表面。
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