CN107645027A

CN107645027A - 一种两级多层带状线结构四功分器

Info

Publication number: CN107645027A
Application number: CN201710760778.6A
Authority: CN
Inventors: 张亚君; 孙超; 戴永胜
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2018-01-30

Abstract

本发明公开了一种两级多层带状线结构四功分器，采用一分二、再分四的结构，可以保证结构中带状线宽度的一致性，各种元器件通过多层低温共烧陶瓷技术印刷制成。本发明结合了低温共烧陶瓷和带状线功分器的优点，组装密度高、体积小、重量轻、造价低、成品率高、温度稳定性高、电性能优异、温度稳定性高、可大批量生产，适用于相应频段的微波通信和雷达。

Description

一种两级多层带状线结构四功分器

技术领域

本发明属于微波射频领域，特别涉及一种对小型化、性能及成本要求较高的四功率分配器。

背景技术

随着现代电子和通信技术的飞速发展，信息交流越来越频繁，各种各样的电子电汽设备已经大大影响到各个领域，包括企业和家庭。无论哪个频段工作的电子设备，都需要各种功能的器件。为将微波信号进行必要的处理或变换，微波系统无一例外，由各类无源器件和有源器件组成。在现代无源器件中，微带功分器从质量和重量上都有很大的优势，本发明是一种由带状线组成的一种对称结构的四功分器。

带状线结构四功分器因其结构简单，应用广泛，但如专利CN202308255U，存在体积较大、成本较高等问题。低温共烧陶瓷基板在芯片封装中的应用日渐广泛，其封装结构紧凑、体积小、重量轻、性能好、可靠性高的特点凸显，技术研发和市场需求紧密结合，已成为微电子产业兵家必争之地。低温共烧陶瓷技术是器件封装及模块化的首选，同时也是发展毫米波及微波IC与光电子器件的当务之急，使低成本国产化具有很大的发展机遇。

发明内容

本发明旨在实现一种两级多层带状线结构四功分器，信号的能量平均分配到四个输出端口，采取一分二再分四的方式，此方式可以保证第一级带状线和第二级带状线宽度一致，利用低温共烧陶瓷技术可以实现电路设计。

本发明采用以下技术方案：一种两级多层带状线结构四功分器，包括输出端口1P1、输出端口2P3、输出端口3P5、输出端口4P7、接地端口P2、接地端口P4、接地端口P8、输入端口P8，隔离电阻1R1、隔离电阻2R2、隔离电阻3R3、隔离电阻4R4、连接线C1、第一级第一带状线L1、第一级第二带状线L2、第二级第一带状线L11、第二级第二带状线L12、第二级第三带状线L21、第二级第四带状线L22、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、预留端口G1、预留端口G2、预留端口G3、预留端口G4、预留端口G5、预留端口G6、连接柱H1、连接柱H2、接地板GND。

本发明的输入端口P8通过连接线C1与第一级带状线连接；第一级第一带状线L1的一端、第一级第二带状线L2的一端分别与连接线C1的两侧相连，关于XOZ平面对称；第二级第一带状线L11的一端、第二级第二带状线L12的一端分别与第一级第一带状线L1另一端的两侧相连，关于YOZ平面对称，第二级第一带状线L11的另一端与输出端口1P1连接，第二级第二带状线L12的另一端与输出端口2P3连接；第二级第三带状线L21的一端、第二级第四带状线L22的一端分别与第一级第二带状线L2另一端的两侧相连，关于YOZ平面对称，第二级第三带状线L21的另一端与输出端口3P5连接，第二级第四带状线L22的另一端与输出端口4P7连接；第一级第一带状线L2、第二级第一带状线L11、第二级第二带状线L12组成的电路分支与第一级第二带状线L2、第二级第三带状线L21、第二级第四带状线L22组成的电路分支关于XOZ平面对称；

本发明包含有四个隔离电阻，隔离电阻R1通过预留端口G1、预留端口G2、连接柱H1、连接柱H2分别与第一级第一带状线L1、第一级第二带状线L2相连接；隔离电阻R2通过预留端口G3、预留端口G4分别与第二级第一带状线L11、第二级第二带状线L12相连接；隔离电阻R3通过预留端口G5、预留端口G6分别与第二级第三带状线L21、第二级第四带状线L22相连接；

本发明的输出端口1P1、输出端口2P3、输出端口3P5、输出端口4P7、输入端口P8表面都贴装有50欧姆的阻抗；

本发明组成电路的输出端口1P1、输出端口2P3、输出端口3P5、输出端口4P7、接地端口P2、接地端口P4、接地端口P8、输入端口P8，隔离电阻1R1、隔离电阻2R2、隔离电阻3R3、隔离电阻4R4、连接线C1、第一级第一带状线L1、第一级第二带状线L2、第二级第一带状线L11、第二级第二带状线L12、第二级第三带状线L21、第二级第四带状线L22、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、预留端口G1、预留端口G2、预留端口G3、预留端口G4、预留端口G5、预留端口G6、连接柱H1、连接柱H2、接地板GND的连接实现是通过多层低温共烧陶瓷工艺来实现的。

本发明具有结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、耐高温高湿、性能好、可靠性高、兼容性高等优点。

附图说明

图1（a）是此项发明一种两级多层带状线结构四功分器的内部结构示意图，图1（b）是此项发明一种两级多层带状线结构四功分器的封装表面。

图2是此项发明一种两级多层带状线结构四功分器输入端口回波损耗曲线图。

图3是此项发明一种两级多层带状线结构四功分器端口之间隔离度曲线图。

图4是此项发明一种两级多层带状线结构四功分器输出端口幅度一致性曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对此项发明作进一步描述。

结合图1（a）、（b），一种两级多层带状线结构四功分器，包括输出端口1P1、输出端口2P3、输出端口3P5、输出端口4P7、接地端口P2、接地端口P4、接地端口P8、输入端口P8，隔离电阻1R1、隔离电阻2R2、隔离电阻3R3、隔离电阻4R4、连接线C1、第一级第一带状线L1、第一级第二带状线L2、第二级第一带状线L11、第二级第二带状线L12、第二级第三带状线L21、第二级第四带状线L22、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、预留端口G1、预留端口G2、预留端口G3、预留端口G4、预留端口G5、预留端口G6、连接柱H1、连接柱H2、接地板GND。

本发明组成电路的输出端口1P1、输出端口2P3、输出端口3P5、输出端口4P7、接地端口P2、接地端口P4、接地端口P8、输入端口P8，隔离电阻1R1、隔离电阻2R2、隔离电阻3R3、隔离电阻4R4、连接线C1、第一级第一带状线L1、第一级第二带状线L2、第二级第一带状线L11、第二级第二带状线L12、第二级第三带状线L21、第二级第四带状线L22、隔离电阻R1、隔离电阻R2、隔离电阻R3、预留端口G1、预留端口G2、预留端口G3、预留端口G4、预留端口G5、预留端口G6、连接柱H1、连接柱H2、接地板GND的连接实现是通过多层低温共烧陶瓷工艺来实现的，在约900℃温度下烧结而成，具有高的温度稳定性。结构采用三维立体集成，外加金属屏蔽，实现接地和封装，使得成本降到最低。

本发明一种对称功分器的尺寸仅为16mm×8mm×1.6mm，其性能可从图2、图3、图4看出，中心频率为4GHz，带宽3.5GHz~4.5GHz，输入端口回波损耗优于15dB，2,、3、4 三个输出端口的幅度差小于8dB,端口间的隔离度均大于15dB。

Claims

1.一种两级多层带状线结构四功分器，其特征在于：包括输出端口1（P1）、输出端口2（P3）、输出端口3（P5）、输出端口4（P7）、接地端口（P2）、接地端口（P4）、接地端口（P8）、输入端口（P8），隔离电阻1（R1）、隔离电阻2（R2）、隔离电阻3（R3）、隔离电阻4（R4）、连接线（C1）、第一级第一带状线（L1）、第一级第二带状线（L2）、第二级第一带状线（L11）、第二级第二带状线（L12）、第二级第三带状线（L21）、第二级第四带状线（L22）、隔离电阻（R1）、隔离电阻（R2）、隔离电阻（R3）、预留端口（G1）、预留端口（G2）、预留端口（G3）、预留端口（G4）、预留端口（G5）、预留端口（G6）、连接柱（H1）、连接柱（H2）、接地板（GND）；

输入端口（P8）通过连接线（C1）与第一级带状线连接；第一级第一带状线（L1）的一端、第一级第二带状线（L2）的一端分别与连接线（C1）的两侧相连，关于XOZ平面对称；第二级第一带状线（L11）的一端、第二级第二带状线（L12）的一端分别与第一级第一带状线（L1）另一端的两侧相连，关于YOZ平面对称，第二级第一带状线（L11）的另一端与输出端口1（P1）连接，第二级第二带状线（L12）的另一端与输出端口2（P3）连接；第二级第三带状线（L21）的一端、第二级第四带状线（L22）的一端分别与第一级第二带状线（L2）另一端的两侧相连，关于YOZ平面对称，第二级第三带状线（L21）的另一端与输出端口3（P5）连接，第二级第四带状线（L22）的另一端与输出端口4（P7）连接；第一级第一带状线（L2）、第二级第一带状线（L11）、第二级第二带状线（L12）组成的电路分支与第一级第二带状线（L2）、第二级第三带状线（L21）、第二级第四带状线（L22）组成的电路分支关于XOZ平面对称。

2.按权利要求1所述的两级多层带状线结构四功分器，其特征在于：所述隔离电阻（R1）通过预留端口（G1）、预留端口（G2）、连接柱（H1）、连接柱（H2）分别与第一级第一带状线（L1）、第一级第二带状线（L2）相连接；隔离电阻（R2）通过预留端口（G3）、预留端口（G4）分别与第二级第一带状线（L11）、第二级第二带状线（L12）相连接；隔离电阻（R3）通过预留端口（G5）、预留端口（G6）分别与第二级第三带状线（L21）、第二级第四带状线（L22）相连接。

3.按权利要求1所述的两级多层带状线结构四功分器，其特征在于：所述输出端口1（P1）、输出端口2（P3）、输出端口3（P5）、输出端口4（P7）、输入端口（P8）表面都贴装有50欧姆的阻抗。

4.按权利要求1所述的两级多层带状线结构四功分器，其特征在于：所述输出端口1（P1）、输出端口2（P3）、输出端口3（P5）、输出端口4（P7）、接地端口（P2）、接地端口（P4）、接地端口（P8）、输入端口（P8），隔离电阻1（R1）、隔离电阻2（R2）、隔离电阻3（R3）、隔离电阻4（R4）、连接线（C1）、第一级第一带状线（L1）、第一级第二带状线（L2）、第二级第一带状线（L11）、第二级第二带状线（L12）、第二级第三带状线（L21）、第二级第四带状线（L22）、隔离电阻（R1）、隔离电阻（R2）、隔离电阻（R3）、预留端口（G1）、预留端口（G2）、预留端口（G3）、预留端口（G4）、预留端口（G5）、预留端口（G6）、连接柱（H1）、连接柱（H2）、接地板（GND）的连接通过多层低温共烧陶瓷工艺实现。