CN211700526U - 5G用低波动30dB集成耦合片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种5G用低波动30dB集成耦合片，其属于5G通讯用零部件技术领域。该集成耦合片在氮化铝陶瓷基板的正面印制有正面信号输入焊盘、正面信号输出焊盘、正面耦合信号焊盘、银浆微带线、隔离端电阻和正面接地线，其中银浆微带线由正面主带线和布线长度不低于12mm的正面耦合微带线组成，其尽量增加了正面耦合微带线作为耦合线的线长，以使该耦合片能够在3.4‑3.7GHz的频率及300MHz的带宽中实线最大0.2dB的耦合波动；并直接将隔离端电阻印制在氧化铝陶瓷基板的正面上并将其融入到耦合电路中，能够提高耦合片的回波损耗和隔离度。

Description

5G用低波动30dB集成耦合片

技术领域

本实用新型涉及一种耦合片，尤其涉及一种5G用低波动30dB集成耦合片，属于5G通讯用零部件技术领域。

背景技术

5G通讯系统是一个高网速、低延时的通讯系统，同时因其频率高、波长短，就需要更密集的布网密度；此外由于5G通讯设备要求高速、高可靠性，其大都采用了64通道的设计，而因其布网密度高、布网数量多，所以要求基站的体积小以降低成本，因此目前5G通讯用器件都开始走向小型化和集成化。

集成耦合片采用氮化铝基板作为载板，氮化铝的介电常数为8.8，比传统的PCB板有着更高的介电常数，其意味着可以由更小的尺寸制作出相同频率的耦合片。目前已研制开发的现有氮化铝基板30dB集成衰减片在4G网站有着大量的应用，其长期以来的方便性和可靠性在环形器和隔离器集成耦合片的应用中已经成了不二之选，这是因为其能够把隔离端的负载集成到耦合片中，这样不需要像PCB板耦合片一样在隔离端口再额外焊接一个负载，如采用额外焊接一个负载的情况容易在二次回流时会有跑动，从而影响到耦合值等相关指标的稳定性。

然而对于5G通讯系统，在某些应用场景中针对有些指标的要求比较高，例如有些场景需要处于300MHz的带宽下，其对耦合值波动的要求比较高，之前适用于4G系统的集成耦合片电路模式不能满足其指标要求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种5G用低波动30dB集成耦合片，该集成耦合片在特定频率和特定带宽中具有最大的耦合波动，且具有较高的回波损耗和隔离度，同时能够满足小尺寸、集成化的要求。

本实用新型的技术方案是：

一种5G用低波动30dB集成耦合片，包括呈方形块状结构的氮化铝陶瓷基板，该氮化铝陶瓷基板的背面全面覆盖式印制有背面银浆接地层，所述氮化铝陶瓷基板的正面边角处间隔印制有一正面信号输入焊盘、一正面信号输出焊盘和一正面耦合信号焊盘；

所述氮化铝陶瓷基板的正面印制有银浆微带线，该银浆微带线由正面主带线和正面耦合微带线组成，其中正面主带线呈一边未封口的方框状结构且位于正面信号输入焊盘和正面信号输出焊盘之间；其中正面耦合微带线呈蛇形折线段结构，该蛇形折线段结构的相邻两线段之间均形成有间隙，且该正面耦合微带线的两自由端与所述正面耦合信号焊盘相连接；

所述氮化铝陶瓷基板的正面印制有一隔离端电阻和一正面接地线，所述隔离端电阻作为隔离端口设置在隔离端，该隔离端电阻的一端与所述正面耦合微带线印刷烧结成型为一体式，且该隔离端电阻的另一端与所述正面接地线印刷烧结成型为一体式。

其进一步的技术方案是：

所述正面耦合微带线的布线长度不低于12mm。

其进一步的技术方案是：

所述氮化铝陶瓷基板的侧面印刷有侧面银浆接地端，该侧面银浆接地端连接所述氮化铝陶瓷基板的正面上的银浆微带线和背面上的背面银浆接地层。

其进一步的技术方案是：

所述氮化铝陶瓷基板的正面上设有黑色保护膜，该黑色保护膜覆盖氮化铝陶瓷基板上除去正面信号输入焊盘、正面信号输出焊盘和正面耦合信号焊盘外的所有区域。

其进一步的技术方案是：

所述隔离端电阻为50欧姆电阻。

其进一步的技术方案是：

所述氮化铝陶瓷基板的尺寸为4.5×5.0×0.635mm。

其进一步的技术方案是：

所述正面信号输入焊盘和正面信号输出焊盘分设于氮化铝陶瓷基板的相邻两角处，所述正面耦合信号焊盘位于与正面信号输入焊盘相邻一角处。

本实用新型的有益技术效果是：

1、该集成耦合片正面印制的银浆微带线由正面主带线和正面耦合微带线组成，正面主带线和正面耦合微带线的耦合长度影响着耦合值的波动，本申请中在有限的载板空间中除了容纳正面主带线、必要的三个焊盘和隔离端电阻外，还增加了正面耦合微带线作为耦合线的线长，以使该耦合片能够在3.4-3.7GHz的频率及300MHz的带宽中实线最大0.2dB的耦合波动；

2、该集成耦合片中直接将隔离端电阻印制在氧化铝陶瓷基板的正面上，并将该隔离端电阻融入到耦合电路中，形成一体，在耦合电路设计时完美匹配，且因其为850℃下高温烧结，进行多次回流焊时不会对其有丝毫影响，同时因与电路匹配使得本申请所述耦合片的回波损耗和隔离度都能得到提高；

3、该集成耦合片在3.4-3.7GHz的300MHz带宽中耦合波动值小于0.2dB；其尺寸为4.5×5.0×0.635mm，满足小尺寸要求；其耦合值满足30±1dB，输入输出端口以及耦合端口的驻波都满足1.16:1max。

附图说明

图1是本实用新型的正面(含黑色保护膜)结构示意图，其中被覆盖区域以虚线表示；

图2是本实用新型的正面(不含黑色保护膜)结构示意图；

图3是本实用新型的背面结构示意图；

图4是本实用新型的侧面结构示意图；

其中：

1-氮化铝陶瓷基板；

2-银浆微带线；201-正面主带线；202-正面耦合微带线；

3-正面信号输入焊盘；

4-正面信号输出焊盘；

5-正面耦合信号焊盘；

6-隔离端电阻；

7-正面接地线；

8-黑色保护膜；

9-侧面银浆接地端；

10-背面银浆接地层。

具体实施方式

为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

下述具体实施例详细记载了本申请所述的一种5G用低波动30dB集成耦合片，该集成耦合片在3.4-3.7GHz的300MHz带宽中耦合波动值小于0.2dB；其尺寸为4.5×5.0×0.635mm，满足小尺寸要求；其耦合值满足30±1dB，输入输出端口以及耦合端口的驻波都满足1.16:1max。

该集成耦合片包括呈方形块状结构的氮化铝陶瓷基板1，该氮化铝陶瓷基板的尺寸为4.5×5.0×0.635mm。

该氮化铝陶瓷基板1的背面全面覆盖式印制有背面银浆接地层10。

该氮化铝陶瓷基板1的正面边角处间隔印制有一正面信号输入焊盘3、一正面信号输出焊盘4和一正面耦合信号焊盘5，上述正面信号输入焊盘3和正面信号输出焊盘4分设于氮化铝陶瓷基板的相邻两角处，正面耦合信号焊盘5位于与正面信号输入焊盘3相邻一角处，且上述三个焊盘的形状均为方形结构。

该氮化铝陶瓷基板1的正面印制有银浆微带线2，该银浆微带线由正面主带线201和正面耦合微带线202组成。其中正面主带线201呈一边未封口的方框状结构且位于正面信号输入焊盘和正面信号输出焊盘之间；正面耦合微带线202呈蛇形折线段结构，该蛇形折线段结构的相邻两线段之间均形成有间隙，且该正面耦合微带线的两自由端与所述正面耦合信号焊盘相连接。正面主带线201和正面耦合微带线202的耦合长度影响着耦合值的波动，为了在3.4-3.7GHz的频率及300MHz的带宽中实线最大0.2dB的耦合波动，在有限的载板空间中除了容纳正面主带线、必要的三个焊盘(即正面信号输入焊盘3、正面信号输出焊盘4和正面耦合信号焊盘5)和隔离端电阻外，本申请中尽可能的增加了正面耦合微带线作为耦合线的线长，本申请中正面耦合微带线202的布线长度不低于12mm，本具体实施例中该布线长度为12mm。同时在布线时需要精密控制不同线路中的粗细以调整线路的容感性，还要控制线路间的间距以保证生产的可靠性以及考虑到线路之间的干扰问题。

该氮化铝陶瓷基板1的正面印制有一隔离端电阻6和一正面接地线7，其中所使用的隔离端电阻6为50欧姆电阻，其采用印刷工艺和高温烧结工艺成型。隔离端电阻6作为隔离端口设置在隔离端，该隔离端电阻6的一端与上述的正面耦合微带线202印刷烧结成型为一体式，且该隔离端电阻的另一端与正面接地线7印刷烧结成型为一体式。本申请中直接将隔离端电阻印制在氧化铝陶瓷基板的正面上，并将该隔离端电阻融入到耦合电路中，形成一体，在耦合电路设计时完美匹配，且因其为850℃下高温烧结，进行多次回流焊时不会对其有丝毫影响，同时因与电路匹配使得本申请所述耦合片的回波损耗和隔离度都能得到提高。

此外，上述氮化铝陶瓷基板1的侧面印刷有侧面银浆接地端9，该侧面银浆接地端连接所述氮化铝陶瓷基板的正面上的银浆微带线2和背面上的背面银浆接地层10。氮化铝陶瓷基板1的正面上设有黑色保护膜8，该黑色保护膜覆盖氮化铝陶瓷基板上除去正面信号输入焊盘3、正面信号输出焊盘4和正面耦合信号焊盘5外的所有区域，以保护线路和电阻。

本申请所述5G用低波动30dB集成耦合片能够在5G通讯基站中得到广泛应用，其优异的耦合波动特性，在该场景基站中能够得到非常大的认可；且其在5G环形器中能够与环形器完美集成，为5G基站的进一步小型化提供了新的方向和可能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种5G用低波动30dB集成耦合片，包括呈方形块状结构的氮化铝陶瓷基板(1)，该氮化铝陶瓷基板的背面全面覆盖式印制有背面银浆接地层(10)，其特征在于：

所述氮化铝陶瓷基板(1)的正面边角处间隔印制有一正面信号输入焊盘(3)、一正面信号输出焊盘(4)和一正面耦合信号焊盘(5)；

所述氮化铝陶瓷基板的正面印制有银浆微带线(2)，该银浆微带线由正面主带线(201)和正面耦合微带线(202)组成，其中正面主带线呈一边未封口的方框状结构且位于正面信号输入焊盘和正面信号输出焊盘之间；其中正面耦合微带线呈蛇形折线段结构，该蛇形折线段结构的相邻两线段之间均形成有间隙，且该正面耦合微带线的两自由端与所述正面耦合信号焊盘相连接；

所述氮化铝陶瓷基板的正面印制有一隔离端电阻(6)和一正面接地线(7)，所述隔离端电阻作为隔离端口设置在隔离端，该隔离端电阻的一端与所述正面耦合微带线(202)印刷烧结成型为一体式，且该隔离端电阻的另一端与所述正面接地线(7)印刷烧结成型为一体式。

2.根据权利要求1所述的5G用低波动30dB集成耦合片，其特征在于：所述正面耦合微带线(202)的布线长度不低于12mm。

3.根据权利要求1所述的5G用低波动30dB集成耦合片，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基板的侧面印刷有侧面银浆接地端(9)，该侧面银浆接地端连接所述氮化铝陶瓷基板的正面上的银浆微带线(2)和背面上的背面银浆接地层(10)。

4.根据权利要求1所述的5G用低波动30dB集成耦合片，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基板(1)的正面上设有黑色保护膜(8)，该黑色保护膜覆盖氮化铝陶瓷基板上除去正面信号输入焊盘(3)、正面信号输出焊盘(4)和正面耦合信号焊盘(5)外的所有区域。

5.根据权利要求1所述的5G用低波动30dB集成耦合片，其特征在于：所述隔离端电阻(6)为50欧姆电阻。

6.根据权利要求1所述的5G用低波动30dB集成耦合片，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基板(1)的尺寸为4.5×5.0×0.635mm。

7.根据权利要求1所述的5G用低波动30dB集成耦合片，其特征在于：所述正面信号输入焊盘(3)和正面信号输出焊盘(4)分设于氮化铝陶瓷基板的相邻两角处，所述正面耦合信号焊盘(5)位于与正面信号输入焊盘相邻一角处。

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