CN108461885A - 一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器 - Google Patents
一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，包括对称设置的第一分支线结构和第二分支线结构，以及电阻R，第一分支线结构和第二分支线结构包括相同预设置数量的电容，以及起连接作用和产生电感的金丝键合线，第一分支线结构还包括置有第一端口和第二端口，第二分支线结构还包括有第一端口和第三端口，第一端口处设置有第一传输线，第一传输线与第一分支线结构和第二分支线结构之间通过金丝键合线连接；同样，第二端口和第三端口处设置有第二传输线，且第二端口通过第二传输线连接第一分支线结构，第三端口通过第二传输线连接第二分支线结构，电阻R贴设于第二传输线上；本发明实现了功分器的小型化，具有很好的谐波抑制效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件领域，尤其涉及一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器。
背景技术
功分器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，被广泛应用于各种电子器件中，在微波电路设计中，一般需要将非线性原件进行谐波失真处理和小型化处理，一方面可以达到谐波失真最小化的效果，另一方面将器件小型化后更容易利用，可是传统的功分器在这方面无法同时达到效果，在提高性能的同时不能做到小型化，在做到小型化的时候无法达到预期的效果，制备技术有待于进一步提升。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，具体技术方案如下：
一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，所述功分器包括对称设置的第一分支线结构和第二分支线结构，以及电阻R，所述第一分支线结构和第二分支线结构包括相同预设置数量的电容，以及起连接作用和产生电感的金丝键合线，所述第一分支线结构还包括置有第一端口和第二端口，所述第二分支线结构还包括有第一端口和第三端口，其中：
所述第一端口处设置有第一传输线，所述第一传输线与所述第一分支线结构和所述第二分支线结构之间通过所述金丝键合线连接；同样，所述第二端口和第三端口处设置有第二传输线，所述第二端口与所述第三端口之间通过所述第二传输线连接，且所述第二端口通过所述第二传输线连接所述第一分支线结构，所述第三端口通过所述第二传输线连接所述第二分支线结构，所述电阻R贴设于所述第二传输线上。
本发明的进一步改进，所述第一传输线通过所述金丝键合线与所述电容连接，所述第二传输线直接与所述电容连接。
本发明的进一步改进，所述电容和所述第一端口、第二端口和第三端口，以及第一传输线和第二传输线均为微带样式。
本发明的进一步改进，所述电容之间采用所述金丝键合线交叉间隔连接。
本发明的进一步改进，所述金丝键合线两两之间不平行设置。
本发明的进一步改进，所述第一分支线结构和所述第二分支线结构具有相同结构的所述电容。
本发明的进一步改进，所述金丝键合线为具有一定长度的电感，具有相应长度的电感值。
本发明的进一步改进，所述功分器是以介电常数为3.38的厚0.508mm的R04003C基板制成。
本发明提出的功分器中两个分支线结构对称设置，并且在每一个分支线结构中将内部的电容通过交叉金丝键合线间隔连接两个电容，同时，保证交叉金丝键合线不平行，这样可以避免因为平行而产生的耦合效应，由于交叉金丝键合线可以进行长度的调整，在增加整个功分器电感的同时也不会增大整个功分器的体积，且可以获得更高的慢波因子；本发明相对于现有技术的优点为：一方面提升整个功分器的电感，提高功分器的慢波因子，另一方面可以有效减小功分器的尺寸大小。
附图说明
图1为本发明功分器的结构组成示意图；
图2为本发明功分器中分支线结构的结构组成示意图；
图3为本发明分支线结构的等效电路图；
图4为本发明采用相同物理长度的交叉金丝键合线和常规微带线的功分器的相位比较示意；
图5为本发明功分器的S参数仿真和测量示意。
标示说明：1-第一分支线结构、2-第二分支线结构、3-第一端口、4-第二端口、5-第三端口、6-第一传输线、7-第二传输线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，在本发明实施例中，提供了一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，功分器是以介电常数为3.38的厚0.508mm的R04003C基板制成，功分器包括对称设置的第一分支线结构1和第二分支线结构2，以及电阻R，第一分支线结构1和第二分支线结构2内设置有相同预设数量的电容，且电容的规格参数一致，以及用于连接电容的金丝键合线，通过金丝键合线采用间隔连接的方式将两个电容交叉连接在一起，在本发明中，金丝键合线即电感，在功分器中可以产生有效电容，所以通过交叉连接的方式可以增大整个功分器的电感值，同时提高功分器的慢波因子；第一分支线结构1还包括置有第一端口3和第二端口4，第二分支线结构2还包括有第一端口3和第三端口5，第一端口3处设置有第一传输线6，第一传输线6与第一分支线结构1和第二分支线结构2之间通过金丝键合线连接；同样，第二端口4和第三端口5处设置有第二传输线7，第二端口4与第三端口5之间通过第二传输线7连接，且第二端口4通过第二传输线7连接第一分支线结构1，第三端口5通过第二传输线连7接第二分支线结构2；具体的，第一传输线6通过金丝键合线与电容连接，第二传输线6直接与电容连接；在实施例中，电容和第一端口3、第二端口4和第三端口5，以及第一传输线6和第二传输线7均为微带样式，其中，第一传输线6和第二传输线7的阻值均为70.7Ω。
在实施例中，电阻R贴设于第二传输线7上，取电阻R的阻值为100Ω作为本发明的优选；当然，可根据功分器的实际需求进行选择阻值大小不一样的电阻，本发明并不对此进行限制和固定。
结合图2、图3和图4，在本发明实施例中，功分器中微带样式电容的长为b=6mm，宽为a=0.7mm，每个电容之间的间隔为g=0.2mm，每一根所述传输线长度优取1.1mm，由此种规格的电容组成功分器的分支线结构，在频率为3GHz时，通过金丝键合线交叉间隔连接电容形成的分支线结构，其电长度为140°，物理总长度为7.6mm（由每个分支线结构中的两根传输线长度加上六根金丝键合线的长度之和计算得到），而采用相同物理长度的微带连接电容的传统功分器，其电长度为70°，物理总长度为15.2mm，即本发明中采用交叉金丝键合线形成的功分器在减小尺寸大小的同时提高了电感值以及慢波因子。
在实施例中，金丝键合线两两之间不平行设置；优选的，可在预设范围内增长金丝键合线的长度，从而达到加大功分器电感值的效果，以适应不同要求的使用环境。
参阅图5，图示为本发明采用交叉金丝键合线功分器的S参数仿真和测量图，与传统采用威尔金森功分器比较可知，本发明提供的功分器优于传统的威尔金森功分器，可有效抑制谐波，经试验得到，在三次谐波下可以达到40dB的抑制效果，在五次谐波下可以达到50dB的抑制效果，同时，可以起到延长功分器使用寿命的效果。
本发明提出的功分器中两个分支线结构对称设置，并且在每一个分支线结构中将内部的电容通过交叉金丝键合线间隔连接两个电容，同时，保证交叉金丝键合线不平行，这样可以避免因为平行而产生的耦合效应，由于交叉金丝键合线可以进行长度的调整，在增加整个功分器电感的同时也不会增大整个功分器的体积，且可以获得更高的慢波因子；本发明相对于现有技术的优点为：一方面提升整个功分器的电感，提高功分器的慢波因子，另一方面可以有效减小功分器的尺寸大小。
以上仅为本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
Claims (8)
1.一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述功分器包括对称设置的第一分支线结构和第二分支线结构，以及电阻R，所述第一分支线结构和第二分支线结构包括相同预设置数量的电容，以及起连接作用和产生电感的金丝键合线，所述第一分支线结构还包括置有第一端口和第二端口，所述第二分支线结构还包括有第一端口和第三端口，其中：
所述第一端口处设置有第一传输线，所述第一传输线与所述第一分支线结构和所述第二分支线结构之间通过所述金丝键合线连接；同样，所述第二端口和第三端口处设置有第二传输线，所述第二端口与所述第三端口之间通过所述第二传输线连接，且所述第二端口通过所述第二传输线连接所述第一分支线结构，所述第三端口通过所述第二传输线连接所述第二分支线结构，所述电阻R贴设于所述第二传输线上。
2.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述第一传输线通过所述金丝键合线与所述电容连接，所述第二传输线直接与所述电容连接。
3.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述电容和所述第一端口、第二端口和第三端口，以及第一传输线和第二传输线均为微带样式。
4.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述电容之间采用所述金丝键合线交叉间隔连接。
5.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述金丝键合线两两之间不平行设置。
6.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述第一分支线结构和所述第二分支线结构具有相同结构的所述电容。
7.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述金丝键合线为具有一定长度的电感，具有相应长度的电感值。
8.根据权利要求1所述的一种采用交叉金丝键合线的慢波结构功分器，其特征在于，所述功分器是以介电常数为3.38的厚0.508mm的R04003C基板制成。
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