CN107591599A - 一种侧贴电阻超小型表贴三功分器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种侧贴电阻超小型表贴三功分器。该功分器包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口、表面贴第一～第三输出端口、输入引线、第一～第三螺旋电感、第一～第四电容、第一～第三隔离电阻、第一～第三连接柱、第一～第二公共接板、第一～第三输出引线、第一～第二接地屏蔽层、第一～第二接地侧印端口。该功分器由集总参数元件构成的电抗网络构成，运用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现，采用侧边表贴隔离电阻形式。本发明能使输入信号功率三等分到三个输出端口，具有插损小、隔离度高、输出端口幅度差小、体积小、可靠性高、成本低的优点，适用于相应微波频段的通信系统和手持终端。
Description
技术领域
本发明涉及微波技术领域，特别是一种侧贴电阻超小型表贴三功分器。
背景技术
近年来，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，对微波功分器的性能、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，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：工作频率范围、隔离度、插入损耗、输入/输出电压驻波比、幅度不平衡性、相位一致性、温度稳定性、体积、重量、可靠性。
低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。
然而，目前的功分器往往存在体积大、可靠性差、结构复杂的问题，批量生产的一致性差、成品率低，温度性能不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高的基于封装结构的侧贴电阻超小型表贴三功分器。
实现本发明目的的技术方案是：一种侧贴电阻超小型表贴三功分器，包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、输入引线Lin、第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第三螺旋电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一隔离电阻R1、第二隔离电阻R2、第三隔离电阻R3、第一连接柱H1、第二连接柱H2、第三连接柱H3、第一公共接板G1、第二公共接板G2、第一输出引线Lout1、第二输出引线Lout2、第三输出引线Lout3、第一接地屏蔽层GND1、第二接地屏蔽层GND2、第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6；
所述表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1与输入引线Lin连接，第一螺旋电感L1为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第二螺旋电感L2为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第三螺旋电感L3为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层；所述第一螺旋电感L1第六层、第二螺旋电感L2第六层、第三螺旋电感L3第六层分别与输入引线Lin相连，第四电容C4上级板通过第四连接柱H4与输入引线Lin相连，下极板为第一接地屏蔽层GND1，第一螺旋电感L1第一层与第一输出引线Lout1相连，第二螺旋电感L2第一层与第二输出引线Lout2相连，第三螺旋电感L3第一层与第三输出引线Lout3连接，第一输出引线Lout1与表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2连接，第二输出引线Lout2与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3连接，第三输出引线Lout3与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4连接；所述第一电容C1下极板通过第一连接柱H1与第一输出引线Lout1连接，第二电容C2下极板通过第二连接柱H2与第二输出引线Lout2连接，第三电容C3下极板通过第三连接柱H3与第三输出引线Lout3连接，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3上级板均为第一公共接板G1；所述第一隔离电阻R1位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2连接，另一端与第二公共接板G2相连，第二隔离电阻R2位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3连接，另一端与第二公共接板G2相连，第三隔离电阻R3位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4连接，另一端与第二公共接板G2相连；所述第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6均与第一接地屏蔽层GND1和第二接地屏蔽层GND2相连。
进一步地，所述的表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、输入引线Lin、第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第三螺旋电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一连接柱H1、第二连接柱H2、第三连接柱H3、第一公共接板G1、第二公共接板G2、第一输出引线Lout1、第二输出引线Lout2、第三输出引线Lout3、第一接地屏蔽层GND1、第二接地屏蔽层GND2、第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现。
进一步地，电感均采用方形三维多层螺旋式结构，电容均采用金属-介质-金属形式的结构。
进一步地，所述的第一公共接板G1印刷于三功分器封装表面。
进一步地，隔离电阻均采用SMT贴片电阻，表贴于三功分器封装侧面。
进一步地，所述的表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6底部均能够作为金属焊盘。
进一步地，所述表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装50欧姆阻抗第三输出端口P4、公共接地板G2均使用卡槽置于介质层中。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：(1)体积小、重量轻、可靠性高，成本低；(2)电路实现结构简单，可实现大批量生产；(3)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是本发明侧贴电阻超小型表贴三功分器的结构示意图，其中(a)是内部结构示意图，(b)是外部封装示意图。
图2是本发明的输出端口幅度平衡性曲线图。
图3是本发明的输出端口相位一致性曲线图。
图4是本的输入输出端口回波损耗曲线图。
图5是本发明的各端口之间隔离度曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1(a)～(b)，一种侧贴电阻超小型表贴三功分器，包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、输入引线Lin、第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第二螺旋电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一隔离电阻R1、第二隔离电阻R2、第三隔离电阻R3、第一连接柱H1、第二连接柱H2、第三连接柱H3、第一公共接板G1、第二公共接板G2、第一输出引线Lout1、第二输出引线Lout2、第三输出引线Lout3、第一接地屏蔽层GND1、第二接地屏蔽层GND2、第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6。
结合图1(a)、(b)，表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1与输入引线Lin连接，第一螺旋电感L1为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第二螺旋电感L2为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第三螺旋电感L3为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第一螺旋电感L1第六层、第二螺旋电感L2第六层、第三螺旋电感L3第六层分别与输入引线Lin相连，第四电容C4上级板通过第四连接柱H4与输入引线Lin相连，下极板为第一接地屏蔽层GND1，第一螺旋电感L1第一层与第一输出引线Lout1相连，第二螺旋电感L2第一层与第二输出引线Lout2相连，第三螺旋电感L3第一层与第三输出引线Lout3连接，第一输出引线Lout1与表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2连接，第二输出引线Lout2与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3连接，第三输出引线Lout3与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4连接。第一电容C1下极板通过第一连接柱H1与第一输出引线Lout1连接，第二电容C2下极板通过第二连接柱H2与第二输出引线Lout2连接，第三电容C3下极板通过第三连接柱H3与第三输出引线Lout3连接，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3上级板均为第一公共接板G1。第一隔离电阻R1位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2连接，另一端与第二公共接板G2相连，第二隔离电阻R2位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3连接，另一端与第二公共接板G2相连，第三隔离电阻R3位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4连接，另一端与第二公共接板G2相连。第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6均与第一接地屏蔽层GND1和第二接地屏蔽层GND2相连。
进一步地，所述表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、输入引线Lin、第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第二螺旋电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一连接柱H1、第二连接柱H2、第三连接柱H3、第一公共接板G1、第二公共接板G2、第一输出引线Lout1、第二输出引线Lout2、第三输出引线Lout3、第一接地屏蔽层GND1、第二接地屏蔽层GND2、第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现。
进一步地，所述的电感均采用方形三维多层螺旋式结构，电容均采用金属-介质-金属形式的结构。公共接板G1印刷于三功分器封装表面，隔离电阻均采用0402封装尺寸SMT贴片电阻，表贴于三功分器封装侧面。表面贴装的50欧姆阻抗输入端口P1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、第一接地侧印端口P5、第二接地侧印端口P6底部均可作为金属焊盘。表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口P2、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口P3、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4、公共接地板G2均使用卡槽置于介质层中，提高了防震荡能力。
一种侧贴电阻超小型表贴三功分器，由于是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900℃温度下烧结而成，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，降低了生产成本。
本发明一种侧贴电阻超小型表贴三功分器的尺寸为3.2mm×1.6mm×0.89mm，其性能可从图2～5看出，带宽800MHz～900MHz，输入输出端口回波损耗均优于20dB，2,、3、4三个输出端口的幅度差小于0.1dB,相位差小于2度，端口间的隔离度均大于20dB。
Claims (7)
1.一种侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口(P1)、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P3)、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口(P4)、输入引线(Lin)、第一螺旋电感(L1)、第二螺旋电感(L2)、第三螺旋电感(L3)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一隔离电阻(R1)、第二隔离电阻(R2)、第三隔离电阻(R3)、第一连接柱(H1)、第二连接柱(H2)、第三连接柱(H3)、第一公共接板(G1)、第二公共接板(G2)、第一输出引线(Lout1)、第二输出引线(Lout2)、第三输出引线(Lout3)、第一接地屏蔽层(GND1)、第二接地屏蔽层(GND2)、第一接地侧印端口(P5)、第二接地侧印端口(P6)；
所述表面贴装的50欧姆阻抗输入端口(P1)与输入引线(Lin)连接，第一螺旋电感(L1)为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第二螺旋电感(L2)为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层，第三螺旋电感(L3)为六层，从上往下依次为第一、二、三、四、五、六层；所述第一螺旋电感(L1)第六层、第二螺旋电感(L2)第六层、第三螺旋电感(L3)第六层分别与输入引线(Lin)相连，第四电容(C4)上级板通过第四连接柱(H4)与输入引线(Lin)相连，下极板为第一接地屏蔽层(GND1)，第一螺旋电感(L1)第一层与第一输出引线(Lout1)相连，第二螺旋电感(L2)第一层与第二输出引线(Lout2)相连，第三螺旋电感(L3)第一层与第三输出引线(Lout3)连接，第一输出引线(Lout1)与表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)连接，第二输出引线(Lout2)与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P3)连接，第三输出引线(Lout3)与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口(P4)连接；所述第一电容(C1)下极板通过第一连接柱(H1)与第一输出引线(Lout1)连接，第二电容(C2)下极板通过第二连接柱(H2)与第二输出引线(Lout2)连接，第三电容(C3)下极板通过第三连接柱(H3)与第三输出引线(Lout3)连接，第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)上级板均为第一公共接板(G1)；所述第一隔离电阻(R1)位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)连接，另一端与第二公共接板(G2)相连，第二隔离电阻(R2)位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P3)连接，另一端与第二公共接板(G2)相连，第三隔离电阻(R3)位于封装侧面，一端与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口(P4)连接，另一端与第二公共接板(G2)相连；所述第一接地侧印端口(P5)、第二接地侧印端口(P6)均与第一接地屏蔽层(GND1)和第二接地屏蔽层(GND2)相连。
2.根据权利要求1所述的侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：所述的表面贴装的50欧姆阻抗输入端口(P1)、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P3)、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口(P4)、输入引线(Lin)、第一螺旋电感(L1)、第二螺旋电感(L2)、第三螺旋电感(L3)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一连接柱(H1)、第二连接柱(H2)、第三连接柱(H3)、第一公共接板(G1)、第二公共接板(G2)、第一输出引线(Lout1)、第二输出引线(Lout2)、第三输出引线(Lout3)、第一接地屏蔽层(GND1)、第二接地屏蔽层(GND2)、第一接地侧印端口(P5)、第二接地侧印端口(P6)均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现。
3.根据权利要求1所述的侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：电感均采用方形三维多层螺旋式结构，电容均采用金属-介质-金属形式的结构。
4.根据权利要求1所述的侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：所述的第一公共接板(G1)印刷于三功分器封装表面。
5.根据权利要求1所述的侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：隔离电阻均采用SMT贴片电阻，表贴于三功分器封装侧面。
6.根据权利要求1所述的侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：所述的表面贴装的50欧姆阻抗输入端口(P1)、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P3)、表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口(P4)、第一接地侧印端口(P5)、第二接地侧印端口(P6)底部均能够作为金属焊盘。
7.根据权利要求1所述的侧贴电阻超小型表贴三功分器，其特征在于：所述表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P3)、表面贴装50欧姆阻抗第三输出端口(P4)、公共接地板(G2)均使用卡槽置于介质层中。
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