CN206649372U - 一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，每层印制电路板中部设置有一温度隔离岛，温度隔离岛外沿与相应印制电路板之间设置有空气槽，温度隔离岛通过支撑桥与相应印制电路板相连接，位于最下层之印制电路板的温度隔离岛中部设置有正温度系数PTC加热片，位于最上层之印制电路板的温度隔离岛中部设置有检波器，检波器与正温度系数PTC加热片相对应，检波器与正温度系数PTC加热片之间布置有工形温度传导结构。采用温度隔离岛、空气槽以及工形温度传导结构的方式，利用多层印制板实现了小型化简易低温漂检波器，该检波器结构简单、元件少、易于加工、结构尺寸小、成本低、可靠高。

Description

一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置

技术领域

本实用新型涉及印制电路板领域，尤其涉及一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置。

背景技术

射频信号发生器是重要的微波测量仪器之一，而输出功率准确度是信号发生器重要指标之一，如果输出功率准确度出现误差，测试结果将没有意义。射频信号发生器输出功率准确度主要取决于幅度自动控制环路(ALC)电路的准确度，ALC电路由定向耦合器、检波器、检波电压放大单元、比较器、驱动电路以及可调衰减器组成，如图1所示；而ALC电路中检波器温度特性是影响ALC电路准确度的重要因素，由于检波器的温漂带来的检波电压漂移会导致整个ALC环路的漂移，最终导致信号发生器输出功率准确度的降低。

现有技术一般有两种方法来提高信号发生器输出功率准确度：

一是随着不同的温度改变ALC电路中的参考电压，使信号发生器在不同温度下输出准确的功率，如图2所示的，实现方法如下：首先测量检波器不同温度环境下的温度特性，因为温度范围较大，一般离散地测量一定量的温度点，其余温度点采用插值法拟合一条完整的温度响应曲线，在ALC电路工作时，通过温度传感器反馈的温度来对参考电压进行调整，使射频信号发生器输出准确的功率；

二是将检波器放入恒温腔壳中，如图3所示，保证检波器工作温度在一个恒定的环境中，避免检波器随温度变化引起输出检波电压变化，从而导致射频信号发生器输出功率准确度的降低。如图4所示的，现有方案中恒温腔体一般由温度传感器、加热元件、精密电阻器、温度设定电位器以及多组运算放大器构成的加热控制单元、自激式三角波发生器等构成，温度传感器对环境温度进行检测，通过采样电阻取得不同温度对应的电压与自激式三角波发生器输出电压送入加热控制单元进行处理，控制加热单元是否进行加热，从而保证整个电路环境温度的恒定，同时为了避免外围环境温度对该恒温腔壳的影响，还需要将电路板封装在低导热率材质的空腔里，最终体积尺寸一般大于50mm*50mm。

现有技术的处理方法需要根据检波器温度特性曲线改变参考电压来解决输出功率准确度，但由于检波器温度特性曲线是采用插值方法拟合，在非测试点上准确度不确定，因此功率准确度同样存在误差，如果增加检波器温度特性的测试点，工程量十分巨大，而且电路及软件处理十分困难。另一种方法由于电路元件较多，电路复杂，体积尺寸大，不利于小型化，同时成本也较高；并且电路封装于一个低导热率的腔壳中，工艺复杂、可靠性差，温度稳定时间长。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型提供的一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，以有效提高信号功率准确度，降低外部空间和电路板对其温度的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：

一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，其包括多层印制电路板，其中，每层印制电路板中部设置有一温度隔离岛，温度隔离岛外沿与相应印制电路板之间设置有空气槽，温度隔离岛通过支撑桥与相应印制电路板相连接，位于最下层之印制电路板的温度隔离岛中部设置有正温度系数PTC加热片，位于最上层之印制电路板的温度隔离岛中部设置有检波器，检波器与正温度系数PTC加热片相对应，检波器与正温度系数PTC加热片之间布置有工形温度传导结构。

所述的低温漂检波器装置，其中，上述工形温度传导结构为多个金属导热孔，金属导热孔布置在正温度系数PTC加热片四周，用于传导热量。

本实用新型提供的一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，采用温度隔离岛、空气槽以及工形温度传导结构的方式，利用多层印制板实现了小型化简易低温漂检波器，该检波器结构简单、元件少、易于加工、结构尺寸小、成本低、可靠高，适用于有小型化要求的ALC电路，能有效提高信号功率准确度，而且利用正温度系数PTC加热片温度特性，省去了温度传感器、采样电阻器，简化了电路元件种类；工形温度传导结构热量传导效果好，缩短恒温时间，且加工工艺简单，容易实现，成本低；并且温度隔离岛直接做到印制板上，不用再将检波器封装于低导热率腔体中，能有效隔离外部空间和电路板温度的传导，降低外部空间和电路板对其温度的影响。

附图说明

图1为现有技术中微波测量仪器的结构示意图；

图2为现有技术中温度特性拟合方案的示意图；

图3为现有技术中检波器放入恒温腔壳的示意图；

图4为现有技术中恒温结构的示意图；

图5为本实用新型中低温漂检波器装置的俯视结构示意图；

图6为本实用新型中低温漂检波器装置的侧视结构示意图；

图7为本实用新型中工形温度传导结构的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，如图5与图6所示的，其包括多层印制电路板1，其中，每层印制电路板1中部设置有一温度隔离岛2，温度隔离岛2外沿与相应印制电路板之间设置有空气槽3，温度隔离岛2通过支撑桥4与相应印制电路板1相连接，位于最下层之印制电路板的温度隔离岛2中部设置有正温度系数PTC加热片5，位于最上层之印制电路板的温度隔离岛2中部设置有检波器6，检波器6与正温度系数PTC加热片5相对应，检波器6与正温度系数PTC加热片5之间布置有工形温度传导结构7。其具体的如图7所示的，上述工形温度传导结构7为多个金属导热孔，金属导热孔布置在正温度系数PTC加热片5四周，用于传导热量。

为了更详尽的对本实用新型进行说明，以下列举更为详尽的实施例进行说明。

温度隔离岛2与印制电路板1由空气槽3隔离开，温度隔离岛2与外围电路隔离，由两个支撑桥4支撑；工形温度传导结构7在温度隔离岛2内，其具体的如图7所示的，工形温度传导结构7以及温度隔离岛2在多层印制电路板1加工阶段完成，正温度系数PTC加热片5以及检波器6采用表面贴装(SMT)工艺焊装于对应印制电路板1上的温度隔离岛2中，其中检波器6焊装于印制电路板顶层，正温度系数PTC加热片5焊装于印制电路板底层。其具体工作流程如下：当射频信号发生器开机工作，正温度系数PTC加热片5上电开始加热，热量在最下层之印制电路板1上的工形温度传导结构7下端上聚集，并通过工形温度传导结构7将热量专递至最上层之印制电路板1，从而将热量高效传递到检波器6，当正温度系数PTC加热片5加热至居里温度Tc时，正温度系数PTC加热片5阻值变大，电流逐渐减小，停止加热，最终温度达到一个稳态，得力于温度隔离岛2，温度隔离岛2内温度受外界影响较小，热交换缓慢；当检波器6温度低于居里温度Tc时，正温度系数PTC加热片5电阻减小，电流逐渐增大，正温度系数PTC加热片5继续加热，始终保持检波器6工作在居里温度Tc，从而实现了检波器6工作温度的恒定，减小了检波器6输出检波电压的温漂，最终实现了射频信号发生器输出功率准确度的提高。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (2)

1.一种用于多层印制电路板的低温漂检波器装置，其包括多层印制电路板，其特征在于，每层印制电路板中部设置有一温度隔离岛，温度隔离岛外沿与相应印制电路板之间设置有空气槽，温度隔离岛通过支撑桥与相应印制电路板相连接，位于最下层之印制电路板的温度隔离岛中部设置有正温度系数PTC加热片，位于最上层之印制电路板的温度隔离岛中部设置有检波器，检波器与正温度系数PTC加热片相对应，检波器与正温度系数PTC加热片之间布置有工形温度传导结构。

2.根据权利要求1所述的低温漂检波器装置，其特征在于，上述工形温度传导结构为多个金属导热孔，金属导热孔布置在正温度系数PTC加热片四周，用于传导热量。