CN205004425U - 一种板载带状线功分器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种板载带状线功分器，包括带状线功分电路板，所述带状线功分电路板包括依次粘接的带状线上层、中间层和带状线下层，其中，所述带状线上层具有第一介质层及覆在第一介质层上表面的第一金属层，所述中间层具有金属印刷层和设在金属印刷层中的隔离电阻，所述带状线下层具有第二介质层及覆在第二介质层下表面的第二金属层；还包括分别粘接设在所述带状线功分电路板上下表面的上数字电路板、下数字电路板。以解决现有技术中的带状线功分器需要安装盒体，使得数字电路和射频电路很难实现一体化设计。
Description
技术领域
本实用新型属于通信领域，特别涉及的是一种可应用于相控阵天馈线系统的板载带状线功分器。
背景技术
现代移动通信天线中，功分器在天线馈电网络里起着重要的作用。不管是电调天线还是非电调天线中，功分器均有广泛的应用，例如腔体带状线功分器或是微带功分器，等功分比或是不等功分比，功分器起着功率分配或功率组合的作用。功分网络是天线系统实现不同赋形方式的关键环节之一。在传统天线系统中，端口隔离的功分器采用微带线形式，但是其存在易受到外界电磁场环境影响的缺点。为了提高功分网络的抗干扰性，带状线功分器成了最好的选择。带状线功分器的上下两个接地板可以有效地将场封闭在腔体内，不受外界干扰；中间采用均匀的介质填充，可传输TEM波，具有较小的损耗。
目前，传统的带状线功分器安装时需要单独设计盒体，留出对外的射频接口，在大型相控阵系统中一般需要多级功分网络级联，盒体数量惊人，此外，还需使用射频接头，会引入插损，一致性也变差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的目的是提供一种板载带状线功分器，以解决现有技术中的带状线功分器需要安装盒体，使得数字电路和射频电路很难实现一体化设计。
为解决上述问题，本实用新型提出一种板载带状线功分器，包括带状线功分电路板，所述带状线功分电路板包括依次粘接的带状线上层、中间层和带状线下层，其中，所述带状线上层具有第一介质层及覆在第一介质层上表面的第一金属层，所述中间层具有金属印刷层和设在金属印刷层中的隔离电阻，所述带状线下层具有第二介质层及覆在第二介质层下表面的第二金属层；还包括分别粘接设在所述带状线功分电路板上下表面的上数字电路板、下数字电路板。
根据本实用新型的一个实施例，所述上数字电路板、下数字电路板均为多层电路板。
根据本实用新型的一个实施例，所述多层电路板由多个金属层和多个介质层交替层叠粘接而成。
根据本实用新型的一个实施例，所述上数字电路板、下数字电路板关于所述中间层呈对称分布在所述带状线功分电路板的上下表面。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一介质层和第二介质层均为由介电常数相同的带铜片的介质PP片形成，其中，形成所述第一介质层的介质PP片刻蚀掉下表面的铜皮，形成所述第二介质层的介质PP片刻蚀掉上表面的铜皮。
根据本实用新型的一个实施例，所述中间层中，所述隔离电阻埋在所述金属印刷层中，并在所述金属印刷层上开设开口以露出部分隔离电阻。
根据本实用新型的一个实施例，所述隔离电阻为薄膜电阻。
根据本实用新型的一个实施例，在所述金属印刷层的功分电路周围开设多个金属化盲孔，所述金属化盲孔贯穿所述带状线上层和带状线下层。
根据本实用新型的一个实施例，在上数字电路板、带状线功分电路板、下数字电路板上还开设有贯穿各板的金属化通孔，以将所述金属印刷层的功分电路的对外接口通过金属化通孔电性引出到上数字电路板和下数字电路板的最外层。
根据本实用新型的一个实施例，各层或各板之间通过半固化片粘接。
采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：采用数字电路板，设置在带状线功分电路板的上下表面，从而一方面起到如现有技术的盒体的作用，减少相控阵系统的盒体数量，另一方面可实现数字电路和射频电路一体化，可使得相控阵系统的结构更加紧凑。
此外，开设金属化通孔，使得射频电路直接留有对外的射频信号接口，相比现有技术中射频电路对外均需留有射频接插件转接，本实用新型减低了系统的损耗，改善一致性。
采用薄膜电阻作为隔离电阻，能够保证电路隔离度，在此基础上，还可解决一体化设计中电阻焊接安装困难的问题。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的板载带状线功分器的一竖切面结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例的印刷功分电路的结构示意图；
图3为实用新型一个实施例射频信号对外接口示意图；
图4为本实用新型实施例的三端口驻波曲线图；
图5为本实用新型实施例的输出端口损耗曲线图；
图6为本实用新型实施例的输出端口相位差曲线图；
图7为本实用新型实施例的输出端口隔离曲线图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
参看图1，本实用新型的一种板载带状线功分器，包括上数字电路板1、带状线功分电路板、下数字电路板5。
带状线功分电路板包括依次粘接的带状线上层31、中间层32和带状线下层33。其中，带状线上层31具有第一介质层及覆在第一介质层上表面的第一金属层，中间层32具有金属印刷层和设在金属印刷层中的隔离电阻，带状线下层33具有第二介质层及覆在第二介质层下表面的第二金属层。
在一个实施例中，带状线上层31和带状线下层33由带铜皮的介质板构成，中间层32由带薄膜电阻的铜皮构成，各层之间通过半固化片粘合，其中带状线上层31的介质板的上层铜皮保留，而下层铜皮腐蚀，带状线下层33的介质板上层铜皮腐蚀，而下层铜皮保留。
更具体的，第一介质层和第二介质层均为由介电常数相同的带铜片的介质PP片形成，其中，形成第一介质层的介质PP片刻蚀掉下表面的铜皮，形成第二介质层的介质PP片刻蚀掉上表面的铜皮。
参看图2，中间层32的金属印刷层上印刷功分电路32’，隔离电阻8埋在所述金属印刷层中，并在所述金属印刷层上开设开口以露出部分隔离电阻8，在一个实施例中，也就是带薄膜电阻的铜皮上印刷出需要的功分电路32’。薄膜电阻在中间层32中起到隔离的作用，进一步的，薄膜电阻覆盖在铜皮下面，在需要放置吸收负载的位置对铜皮进行腐蚀，露出部分的薄膜电阻，保证电路隔离度的基础上解决了一体化设计电阻焊接安装的问题。
继续参看图1，板载带状线功分器还包括分别粘接设在所述带状线功分电路板上下表面的上数字电路1、下数字电路板5，各板之间例如是通过半固化片2和4粘接起来。从而实现带隔离的板载带状线功分器的一体化设计，减少了相控阵系统的盒体数量，克服了现有技术中的每个功分器都需要一个单独的盒体的问题，本实用新型一体化设计后上下的数字电路板即作为盒体使用。
较佳的，上数字电路板1、下数字电路板5均为多层电路板，进一步的，多层电路板由多个金属层和多个介质层交替层叠粘接而成，具体的，上数字电路板1、下数字电路板5例如由多张带铜皮的介质板通过半固化片粘合组成。
在一个实施例中，上数字电路板1、下数字电路板5关于中间层呈32对称分布在带状线功分电路板的上下表面，较佳的，各层构成的整块电路板关于带薄膜电阻的铜皮呈轴对称分布。
参看图1-图3，在金属印刷层的功分电路32周围开设多个金属化盲孔6，金属化盲孔6贯穿带状线上层31和带状线下层33，用以接地或内部信号传递。
进一步的，参看图3，在上数字电路板1、带状线功分电路板、下数字电路板5上还开设有贯穿各板的金属化通孔7，以将金属印刷层的功分电路32’的对外接口通过金属化通孔7电性引出到上数字电路板、下数字电路板的最外层。通过金属化通孔7实现各层之间的电连接，从而在各层之间传递上数字电路板1和下数字电路板5的数字信号、带状线功分电路板的射频信号。其中，在金属化7周围还开设相应避铜区域51。
在优选的实施例中，采用埋薄膜电阻的工艺实现100欧姆隔离电阻，露出的薄膜(Ohmege-Ply金属薄膜电阻材料)电阻区域的尺寸为0.4mm×0.8mm。上数字电路板1、下数字电路板5由厚度为0.1mm的介质PP片通过半固化片粘合成0.45mm厚的多层板，带状线功分电路板的厚度为1.1mm，其中第一介质层和第二介质层采用厚度为0.1mm的介质PP片通过半固化片粘合成1.1mm厚的多层板。对射频信号线进行包地处理，及在离射频信号中心2.5倍线宽的地方以八分之一波长为间距打金属化盲孔6，金属化盲孔6贯穿整个带状线功分电路板，金属化盲孔直径为0.25mm。带状线功分电路板的功分信号的输入口IN、输出口OUT1和OUT2通过金属化通孔7将射频信号以及射频地穿层到最顶层，金属化通孔7贯穿整个多层混合电路板，金属化通孔7直径为0.25mm。
图4是本实用新型一个实施例的板载带状线功分器的三端口驻波曲线图。其中横坐标代表频率变量，单位GHz；纵坐标代表驻波VSWR幅度变量。如图4所示，本实施例带隔离的板载带状线功分器工作频带为4.0GHz～6.0GHz，三个端口驻波VSWR在通带内小于1.3。
图5是本实用新型一个实施例的板载带状线功分器的输出端口插入损耗曲线图。其中横坐标代表频率变量，单位GHz；纵坐标代表插入损耗幅度变量，单位dB。如图5所示，本实施例带隔离的板载带状线功分器工作频带为4.0GHz～6.0GHz，输入口到两个输出口的插入损耗范围为-3.2dB～-3.05dB，幅度起伏小于0.1dB。
图6是本实用新型一个实施例的板载带状线功分器的输出端口相位差曲线图。其中横坐标代表频率变量，单位GHz；纵坐标代表相位差幅度变量，单位度。如图6所示，本实施例带隔离的板载带状线功分器工作频带为4.0GHz～6.0GHz，输入口到两个输出口的相位差小于±0.5°。
图7是本实用新型一个实施例的板载带状线功分器的输出端口隔离曲线图。其中横坐标代表频率变量，单位GHz；纵坐标代表端口隔离幅度变量，单位dB。如图所示，本实施例带隔离的板载带状线功分器工作频带为4.0GHz～6.0GHz，两个输出端口隔离小于-18dB，在整个工作频带内具有良好的性能。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种板载带状线功分器，其特征在于，包括带状线功分电路板，所述带状线功分电路板包括依次粘接的带状线上层、中间层和带状线下层，其中，所述带状线上层具有第一介质层及覆在第一介质层上表面的第一金属层，所述中间层具有金属印刷层和设在金属印刷层中的隔离电阻，所述带状线下层具有第二介质层及覆在第二介质层下表面的第二金属层；还包括分别粘接设在所述带状线功分电路板上下表面的上数字电路板、下数字电路板。
2.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，所述上数字电路板、下数字电路板均为多层电路板。
3.如权利要求2所述的板载带状线功分器，其特征在于，所述多层电路板由多个金属层和多个介质层交替层叠粘接而成。
4.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，所述上数字电路板、下数字电路板关于所述中间层呈对称分布在所述带状线功分电路板的上下表面。
5.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，所述第一介质层和第二介质层均为由介电常数相同的带铜片的介质PP片形成，其中，形成所述第一介质层的介质PP片刻蚀掉下表面的铜皮，形成所述第二介质层的介质PP片刻蚀掉上表面的铜皮。
6.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，所述中间层中，所述隔离电阻埋在所述金属印刷层中，并在所述金属印刷层上开设开口以露出部分隔离电阻。
7.如权利要求1或6所述的板载带状线功分器，其特征在于，所述隔离电阻为薄膜电阻。
8.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，在所述金属印刷层的功分电路周围开设多个金属化盲孔，所述金属化盲孔贯穿所述带状线上层和带状线下层。
9.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，在上数字电路板、带状线功分电路板、下数字电路板上还开设有贯穿各板的金属化通孔，以将所述金属印刷层的功分电路的对外接口通过金属化通孔电性引出到上数字电路板和下数字电路板的最外层。
10.如权利要求1所述的板载带状线功分器，其特征在于，各层或各板之间通过半固化片粘接。
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