CN212783744U - 一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，包括：基板，所述基板的一侧面设置有功分器总口；所述功分器总口通过微带线与第一垂直过孔的上端相连；第一带状线、第二带状线相连接处设置有宽带调试结构，功分器分口之间还设置有隔离电阻。通过三维布线，实现小型化，并通过引入内部宽带调试结构，针对性的克服单节Wilkinson功分器的窄带匹配特点和宽带隔离度低的不足，实现宽带、高隔离度，通过阻抗匹配功能与功分器的集成，保证内层带状线传输系统可选用较低的特征阻抗，以在尽量小的介质板厚度下，满足设计需求，达到低成本、轻量化的设计效果。

Description

一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器

技术领域

本实用新型涉及三维集成微波电路设计技术领域，尤其涉及一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器。

背景技术

在机载雷达和通讯模块设计中，小型化、瓦片式、低剖面多通道微波组件可以最大限度的减小对飞机气动外形的影响，并降低载荷重量。但在天线间距一定的条件下，组件水平方向的布板和走线空间一般非常紧张。基于LTCC工艺的三维立体封装的微波多芯片组件(MMCM)技术，以其小型化、立体化、多功能集成和高可靠性等特点，在低剖面多通道微波组件设计中得到广泛应用。设计人员充分利用微波多层电路板在每一层的布板、布线空间，以达到可用空间在立体方向扩展的效果。同时，设计人员也开始探索将传统平面的微波电路结构立体化布局，其中一种就是立体功分器，或者称为三维功分器。

在传统的微波多芯片组件设计中，设计人员大量采用单片微波集成电路(MMIC)，并通过微组装工艺将分立的微波芯片集成在电路基板上，功分器芯片技术虽然已经非常成熟，但其一般只能集成于基板表面的平面内。基于微带线、带状线的立体功分器，可以与基板一体化设计和布局，对布板、布线空间的利用更加灵活、高效，所以在表层空间极其紧张的设计场景下，小型化立体功分器甚至可能是唯一选择。

2014年南京电子器件研究所沈亮提出了一款X波段内埋功分器的设计，基于Rogers4350的带状线单节Wilkinson功分器工作于X波段(8- 12GHz)。该功分器虽然内埋于基板内层，但功分器的功能区位于同一带状线层，仅仅通过垂直过孔将接口连接到表层电路，仍然属于平面结构功分器；

2015年中国空间技术研究院西安分院牛雪杰等人提出了一款基于 LTCC的三维功分器的设计，同样采用了单节Wilkinson功分器的形式，工作于8-8.5GHz频段内。该功分器虽然主要功能区使用了表层微带线层和一层带状线层，但是，其在不同层走线布局没有做到上下交叠，该功分器在水平面内的投影等同于一款平面结构功分器，空间利用率不够高。

此外，以上两款功分器没有针对单节Wilkinson功分器的窄带特点做针对性的改善，宽带性能较差，在8-12GHz带宽内隔离度仅能达到≤15dB，端口回波损耗仅能达到≤-15dB。

2018年，深圳永盛微波技术有限公司戴永胜等人获取了一项基于 LTCC技术的三维立体功分器的专利授权，该专利方案中，立体功分器采用了基于集总电容和三维多层式结构的集总螺旋电感的设计思路，集总器件在高频段，如X波段，会产生较大的寄生参数，很难适用于高频段和宽带宽的应用场景。

在宽带小型化立体功分器设计中，除了要解决宽带匹配机构对更大的匹配空间的要求与小型化设计需求的矛盾，还要解决功分器立体化布局所需的层间互连结构带来的寄生参数补偿问题，设计难度大。为了尽量压缩内层带状线所需的基板厚度，降低设计尺寸和成本，50欧姆带状线和功分器匹配结构所需的高阻抗带状线线宽将过小，可能无法满足可以加工的最细线宽的约束，此时，内层带状线需要选用小于50欧姆的低阻线，这就要求宽带小型化立体功分器具有阻抗变换功能；而单节Wilkinson功分器的窄带匹配特点和宽带隔离度低的问题目前也没有较好的方式解决。

又如申请号为“CN201810128836.8”的发明专利公开了一种超宽带高功率小型化功分器，包括自上而下依次设置的多级空气板线网络、金属隔板及多级微带网络，所述多级空气板线网络包括第一阻抗匹配变换部分；所述多级微带网络包括介质板，所述介质板下端面设有微带层；所述微带层上设有两个第二阻抗匹配变换部分，并分布在第一阻抗匹配变换部分的两侧，通过垂直过渡与第一阻抗匹配变换部分连接；所述垂直过渡包括矩形金属板和金属圆柱，所述金属板弯折成直角，垂直过渡贯穿金属隔板与介质板，并连接第一阻抗匹配变换部分和第二阻抗匹配变换部分，但是该专利方案是基于平面多节功分器实现，在XY剖面的面积很大，且工作频段低，无法直接应用于X波段(8-12GHz)。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何最大限度实现低剖面、宽带宽，高隔离度和低端口驻波的，高性能、小型化功分器设计问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，采用单节Wilkinson 功分器形式，包括：

基板，所述基板的一侧面设置有功分器总口；所述功分器总口通过微带线与第一垂直过孔的上端相连；

所述基板上还设置有若干个功分器分口，所述功分器分口沿着微带线对称设置；所述第一垂直过孔的下端与第一带状线相贴合，所述第一带状线垂直于第一垂直过孔；

所述第一带状线远离第一垂直过孔的另一端分别与若干个沿着功分器总口所在直线对称的第二带状线一端相连接，且两侧对称设置的第二带状线下侧均设置有第三带状线，两侧的第二带状线经过第二垂直过孔与第三带状线连接，所述第三带状线与第四带状线相连，所述第四带状线与功分器分口相连接；所述第一带状线、第二带状线相连接处设置有宽带调试结构，所述功分器分口之间还设置有隔离电阻。

作为本实用新型进一步的方案：所述功分器分口数量为两个，沿着微带线对称设置，所述第二带状线的数量为两个。

作为本实用新型进一步的方案：所述基板型号为若干层Ferro A6低温共烧陶瓷介质板，且所述基板还包括自上而下依次设置的第一图形层、第二图形层、第三图形层、第四图形层、第五图形层、第六图形层，其中，所述第一图形层为L_ml层，所述第二图形层为GND1层，所述第三图形层为L_sl1层，所述第四图形层为GND2层，所述第五图形层为L_sl2层，所述第六图形层为GND3层，且所述第一图形层、第二图形层、第三图形层、第四图形层、第五图形层、第六图形层之间为介质板。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一图形层、第二图形层之间设置有两层介质板，所述第二图形层、第三图形层之间设置有三层介质板，所述第三图形层、第四图形层之间设置有三层介质板，所述第四图形层、第五图形层之间设置有三层介质板，所述第五图形层、第六图形层之间设置有三层介质板。

作为本实用新型进一步的方案：所述L_ml层、L_sl1层和L_sl2层均为信号层，信号层由GND1、GND2和GND3三层接地层分割开，所述功分器总口设置于第一图形层，所述功分器分口设置于第五图形层上，所述第一带状线、第二带状线设置于第三图形层上；所述第三带状线设置于第五图形层上；所述隔离电阻也设置于第五图形层上，所述第四带状线设置于第五图形层上。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一带状线包括窄带状线、宽带状线，其中所述窄带状线的一端与第一垂直过孔的底部相连接，所述窄带状线的另一端与宽带状线的一端相连接为一体结构，所述宽带状线的另一端与第二带状线相连。

第一带状线包括窄带状线、宽带状线，窄带状线、宽带状线的线宽不同，以完成阻抗匹配的功能。

作为本实用新型进一步的方案：所述宽带调试结构设置于第三图形层的宽带状线、第二带状线交点处，所述宽带调试结构包括第一焊盘、第二焊盘、第三垂直过孔，其中，第三垂直过孔设置于第一带状线与第二带状线相连的一端，所述第三垂直过孔通过第二焊盘与第一焊盘相连，所述第二焊盘、第一焊盘分别设置于第三图形层层的顶部与底部。

作为本实用新型进一步的方案：所述宽带状线与第二带状线连接均设置有一第一缺口，所述第一缺口为直角三角形形状，所述第一缺口斜边的两端分别与第二带状线远离宽带状线的侧边、宽带状线的中心线相连。

作为本实用新型进一步的方案：所述第二图形层为微带线的接地层，还为第三图形层层带状线上侧的接地层，所述第二图形层由大面积接地铜箔构成；

所述第四图形层为第三图形层下侧的接地层，也为第五图形层上侧的接地层，所述第四图形层由大面积接地铜箔构成；

所述第六图形层为第五图形层下侧的接地层，所述第六图形层由大面积接地铜箔构成。

作为本实用新型进一步的方案：所述第三带状线与第四带状线相连接，且所述第三带状线、第四带状线相连接处设置有第二缺口，所述第二缺口远离第四带状线，所述第二缺口为直角三角形，所述第四带状线为由长边部分、短边部分组成的“L”形结构，所述第四带状线的折弯处外表面开设有第三缺口，第三缺口为直接三角形，所述第三缺口的斜边大于第二缺口的斜边；其中，长边部分一端与功分器分口连接，另一端与短边部分的一端连接，短边部分的另一端与所述第三带状线相连，且短边部分、第三带状线相连的一端开设有矩形缺口，该矩形缺口远离第二缺口。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型中，第一带状线、第二带状线、第三带状线、第四带状线相连，实现了三维布线，进而完成了小型化的设计，第一带状线、第二带状线相连接处设置有宽带调试结构，功分器分口之间还设置有隔离电阻，第一带状线、第二带状线相连接处设置有宽带调试结构，通过引入内部宽带调试结构，针对性的克服单节Wilkinson功分器的窄带匹配特点和宽带隔离度低的不足，实现宽带、高隔离度。

2、本实用新型中，第一带状线包括窄带状线、宽带状线，窄带状线、宽带状线的线宽不同，以完成阻抗匹配的功能，通过阻抗匹配功能与功分器的集成，保证内层带状线传输系统可选用较低的特征阻抗，以在尽量小的介质板厚度下，满足设计需求，达到低成本、轻量化的设计效果。

3、本实用新型中，基板型号为若干层FerroA6低温共烧陶瓷介质板，且基板还包括自上而下依次设置的第一图形层、第二图形层、第三图形层、第四图形层、第五图形层、第六图形层，其中，第一图形层为L_ml层，第二图形层为GND1层，第三图形层为L_sl1层，第四图形层为GND2层，第五图形层为L_sl2层，第六图形层为GND3层，且第一图形层、第二图形层、第三图形层、第四图形层、第五图形层、第六图形层之间为介质板，功分器总口设置于第一图形层，功分器分口设置于第五图形层上，第一带状线、第二带状线设置于第三图形层上；第三带状线设置于第五图形层上；隔离电阻也设置于第五图形层上，第四带状线设置于第五图形层上，通过多层布线和多个垂直过孔互连，实现上下走线相互重叠，将传统平面结构的功分器立体化布局，实现对基板每一层的布板、布线空间的灵活、高效利用，实现小型化、轻量化、高集成。

4、本实用新型中，高集成布板的需求的小型化、宽带宽、高隔离度的立体功分器，在X波段(8GHz-12GHz)，总口回波损耗≤-25dB，分口回波损耗≤-26dB(其中9GHz-12GHz频段内回波损耗≤-30dB)，分口隔离度≥20dB(其中9.5GHz-12GHz频段内分口隔离度≥25dB，10.5GHz-11.5GHz 频段内分口隔离度≥30dB)，具有较好的宽带性能。

5、本实用新型中，宽带调试结构等核心部分所占据的投影面积约 2.6mm×4.4mm，实现了轻量化、小型化。

附图说明

图1本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器三维图。

图2本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器各层分布图。

图3本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第一图形层(L_ml层)电路图形。

图4本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第二图形层(GND1层)电路图形。

图5本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第三图形层(L_sl1层)电路图形；

图6本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第四图形层(GND2层)电路图形；

图7本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第五图形层(L_sl2层)电路图形。

图8本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第六图形层(GND3层)电路图形；

图9本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器中宽带调试结构示意图；

图10本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器在X波段(8-12GHz)端口的回波损耗曲线图；

图11本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器在X波段(8-12GHz)隔离度曲线图。

图12为本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器的插入损耗曲线图。

图中，1、基板；功分器总口101、功分器总口；102、第一分口；103、第二分口；201、第一垂直过孔；202、第二垂直过孔；301、第一带状线； 3011、窄带状线；3012、宽带状线；302、第二带状线；303、第三带状线； 304、第四带状线；401、第一焊盘；402、第二焊盘；403、第三垂直过孔； 5、隔离电阻；11、第一图形层；12、第二图形层；13、第三图形层；14、第四图形层；15、第五图形层；16、第六图形层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1，图1本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器三维图；包括：基板1，所述基板1的一侧面设置有功分器总口101；所述功分器总口101通过微带线与第一垂直过孔201的上端相连，所述微带线沿着基板1的侧面平行设置，所述基板1上还设置有若干个功分器分口102，所述功分器分口102沿着微带线对称设置；所述第一垂直过孔201的下端与第一带状线301相贴合，所述第一带状线 301平行于第一垂直过孔201，所述第一带状线301远离第一垂直过孔201 的另一端分别与若干个沿着功分器总口101所在直线对称的第二带状线 302一端相连接，且两侧对称设置的第二带状线302下侧均设置有第三带状线303，两侧的第二带状线302经过第二垂直过孔202与第三带状线 303连接，所述第三带状线303与第四带状线304相连，所述第四带状线 304与功分器分口102相连接；所述第一带状线301、第二带状线302相连接处设置有宽带调试结构(图中未标出)；

所述功分器分口102之间还设置有隔离电阻5。

优选的，本实施例中，所述功分器分口102数量为两个，沿着微带线对称设置，所述第二带状线302的数量为两个。

图1中，射频信号从功分器总口101经过微带线、第一垂直过孔201 进入第一带状线301中，然后一分为二进入同层的第二带状线302，通过第二垂直过孔202依次进入第三带状线303、第四带状线304到达功分器分口102。

参阅图2，图2本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器各层分布图；本实施例中，所述基板1由若干层型号为Ferro A6低温共烧陶瓷制成的介质板，本实施例中优选为14层，所述基板1还包括自上而下依次设置的第一图形层11、第二图形层12、第三图形层13、第四图形层14、第五图形层15、第六图形层16，其中，所述第一图形层11为L_ml层，所述第二图形层12为GND1层，所述第三图形层13为L_sl1层；所述第四图形层14为GND2层，所述第五图形层 15为L_sl2层，所述第六图形层16为GND3层，且所述第一图形层11、第二图形层12、第三图形层13、第四图形层14、第五图形层15、第六图形层16之间为介质板。

进一步的，参阅图2，所述第一图形层11、第二图形层12之间设置有两层介质板，所述第二图形层12、第三图形层13之间设置有三层介质板，所述第三图形层13、第四图形层14之间设置有三层介质板，所述第四图形层14、第五图形层15之间设置有三层介质板，所述第五图形层15、第六图形层16之间设置有三层介质板。

本实施例中，L_ml层、L_sl1层和L_sl2层均为信号层，不同信号层通过第一垂直过孔201、第二垂直过孔202、第三垂直过孔403互相连接；信号层由GND1层、GND2层和GND3层三层接地层分割开。

所述功分器总口101设置于L_ml层(第一图形层11)上，所述功分器分口102设置于L_sl2层(第五图形层)上，所述第一带状线301、第二带状线302设置于L_sl1层(第三图形层13)上；所述第三带状线303 设置于L_sl2层(第五图形层)上；所述隔离电阻5也设置于L_sl2层 (第五图形层)上，所述第四带状线304设置于L_sl2层(第五图形层15) 上。

进一步的，本实施例中，优选的，所述介质板的介电常数为5.9，损耗正切为0.002，且每层所述介质板厚度均为0.096mm；当然需要强调的是，介质板的介电常数、厚度等特性也可以根据不同需求进行更改。

具体的，本实施例中，所述第一带状线301包括窄带状线3011、宽带状线3012，其中所述窄带状线3011的一端与第一垂直过孔201的底部相连接，所述窄带状线3011的另一端与宽带状线3012的一端相连接为一体结构，所述宽带状线3012的另一端与第二带状线302相连，所述窄带状线3011、宽带状线3012的线宽不同，以完成阻抗匹配的功能。

本实施例中，参阅图9，图9本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器中宽带调试结构示意图；所述宽带调试结构设置于L_sl1层(第三图形层13)的宽带状线3012、第二带状线302 交点处，所述宽带调试结构包括第一焊盘401、第二焊盘402、第三垂直过孔403，其中，第三垂直过孔403设置于第一带状线301与第二带状线302相连的一端，所述第三垂直过孔403通过第二焊盘402与第一焊盘 401相连，所述第二焊盘402、第一焊盘401分别设置于第三图形层13层的顶部与底部；所述第一焊盘401、所述第二焊盘402为圆形匹配焊盘。

需要说明的是，本实施例中，所述第一焊盘401、所述第二焊盘402 的半径可以根据电路整体匹配情况和改善端口隔离度的需求确定，此处不再进行说明。

优选的，所述隔离电阻5为100欧姆方阻的电阻浆料，其长宽根据电路整体的匹配情况确定。

参阅图3，图3本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第一图形层(L_ml层)电路图形；具体的，本实施例中，所述第一图形层11上设置有50欧姆的微带线，所述微带线的一端与功分器总口101相连，所述微带线远离功分器总口101的一端周围设置有接地铜箔以对传输信号进行隔离和保护，接地铜箔和微带线的间距根据电路整体的匹配情况进行确定，例如可以为1mm，所述第一垂直过孔201 的周围设置有若干第一接地过孔(图3中若干个白色圆圈部分)，所述微带线通过第一垂直过孔201、第一接地过孔组成第一准同轴结构，所述第一准同轴结构与第二图形层12的带状线互连。

本实施例中，若干个第一接地过孔数量优选为9个，均匀的绕着第一垂直过孔201圆心呈270度扇形分布，当然并不限定于270度。

图3中，所述基板1的顶部设置有中间接地铜箔，与功分器总口101 连接的矩形部分为微带线，起到传输作用，所述微带线和接地铜箔之间为空白区域(图1中未画出，因为为了方便看清结构，图1中省略了所有的接地层)。

如图4，图4本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第二图形层(GND1层)电路图形；所述第二图形层12 为微带线的接地层，为第三图形层13层带状线上侧的接地层，所述第二图形层12由大面积接地铜箔构成，且所述第二图形层12上并于第一垂直过孔201周围通过第一圆形反焊盘(图中未示出)进行避让。且图4中，在第一垂直过孔201周围会放置一个圆形的空白区域，再设置第一圆形反焊盘进行避让。

如图5，图5本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第三图形层(L_sl1层)电路图形；本实施例中，所述第一准同轴结构，与第三图形层13上的第一带状线301一起构成50欧姆微带线到30欧姆带状线的宽带调试结构。

如图5，本实施例中，所述第一垂直过孔201、第二垂直过孔202、第三垂直过孔403的直径均为0.18mm，所述宽带状线3012、第二带状线 302的连接处采用切角匹配结构。

具体的，本实施例中，所述宽带状线3012与两个对称的第二带状线 302连接处均设置有一第一缺口，所述第一缺口为直角三角形形状，所述第一缺口斜边的两端分别与第二带状线302远离宽带状线3012的侧边、宽带状线3012的中心线相连。

参阅图5及图6，图6本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第四图形层(GND2层)电路图形；所述第二带状线302、第三带状线303通过第二垂直过孔202相连，所述第二垂直过孔202附近设置有若干个第二接地过孔，所述第二带状线302、第二垂直过孔202、第二接地过孔构成第二准同轴结构，所述第四图形层14为第三图形层13下侧的接地层，也为第五图形层15上侧的接地层，所述第四图形层14由大面积接地铜箔构成，且在第二垂直过孔202周围设置有第二圆形反焊盘，所述通过第二垂直过孔202通过第二圆形反焊盘进行避让，防止短路；

本实施例中，若干个第二接地过孔数量优选为9个，均匀的绕着第二垂直过孔202圆心呈270度扇形分布，当然并不限定于270度。

如图6及图7，图7本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第五图形层(L_sl2层)电路图形；所述第三图形层13上的第三带状线303、第二垂直过孔202以及第二准同轴结构、第五图形层15的第三带状线303共同构成立体布局的单节Wilkinson功分器的四分之一波长匹配结构，第四带状线304为30欧姆的带状线，所述第四带状线304的转弯处也采用切角匹配结构。

为了说明所述第四带状线304的转弯处也采用切角匹配结构的具体结构，本实施例中，所述第三带状线303与第四带状线304相连接，且所述第三带状线303、第四带状线304相连接处设置有第二缺口，所述第二缺口远离第四带状线304，所述第二缺口为直角三角形，所述第四带状线 304为由长边部分、短边部分组成的“L”形结构，所述第四带状线304的折弯处外表面开设有第三缺口，第三缺口为直接三角形，所述第三缺口的斜边大于第二缺口的斜边；所述第二缺口斜边两端分别与第三带状线303、第四带状线304相互远离的侧边连接，所述第三缺口的斜边的两端分别与所述第四带状线304折弯处两个外侧边连接。

其中，长边部分一端与功分器分口102连接，另一端与短边部分的一端连接，短边部分的另一端与所述第三带状线303相连，且短边部分、第三带状线303相连的一端开设有矩形缺口，该矩形缺口远离第二缺口。

参阅图8，图8本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器第六图形层(GND3层)电路图形；所述第六图形层 16为第五图形层15下侧的接地层，所述第六图形层16由大面积接地铜箔构成。

需要说明的是，本实用新型中，宽带调试结构、第一带状线301、第二带状线302、第三带状线303、第四带状线304所占据的投影面积约 2.6mm×4.4mm，实现了轻量化、小型化。

为了更好地说明本实用新型的优点，进行仿真实验，仿真实验结果如图10、图11、图12；其中：

参阅图10，图10本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器在X波段(8-12GHz)端口的回波损耗曲线图；在在X波段(8GHz-第二图形层12GHz)，功分器总口101回波损耗≤-25dB，功分器分口102回波损耗≤-26dB(其中9GHz-第二图形层12GHz频段内回波损耗≤-30dB)，可满足宽带使用的需求，并且较平面单节Wilkinson功分器有明显改善；

参阅图11，图11本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器在X波段(8-12GHz)隔离度曲线图，曲线S11为总口101的回波损耗曲线，S22和S33分别为左侧的分口102和右侧分开 102的回波损耗曲线；功分器分口102隔离度≥20dB(其中9.5GHz-第二图形层12GHz频段内功分器分口102隔离度≥25dB，10.5GHz-第一图形层11.5GHz频段内功分器分口102隔离度≥30dB)，具有宽带高隔离度的特点。可满足宽带使用的需求，并且较平面单节Wilkinson功分器有明显改善；

图12中，图12为本实用新型实施例提供的一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器的插入损耗曲线图。除去一分二功分器3dB的分配损耗，在X波段(8GHz-第二图形层12GHz)其电路损耗≤0.2dB，具有宽带低损耗的特点；

综上，本实用新型中实现了立体化小型化，以及宽带匹配和宽带高隔离度的微波性能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，包括：

基板(1)，所述基板(1)的一侧面设置有功分器总口(101)；所述功分器总口(101)通过微带线与第一垂直过孔(201)的上端相连；

所述基板(1)上还设置有若干个功分器分口(102)，所述功分器分口(102)沿着微带线对称设置；所述第一垂直过孔(201)的下端与第一带状线(301)相贴合，所述第一带状线(301)垂直于第一垂直过孔(201)；

所述第一带状线(301)远离第一垂直过孔(201)的另一端分别与若干个沿着功分器总口(101)所在直线对称的第二带状线(302)一端相连接，且两侧对称设置的第二带状线(302)下侧均设置有第三带状线(303)，两侧的第二带状线(302)经过第二垂直过孔(202)与第三带状线(303)连接，所述第三带状线(303)与第四带状线(304)相连，所述第四带状线(304)与功分器分口(102)相连接；所述第一带状线(301)、第二带状线(302)相连接处设置有宽带调试结构，所述功分器分口(102)之间还设置有隔离电阻(5)。

2.根据权利要求1所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述功分器分口(102)数量为两个，沿着微带线对称设置，所述第二带状线(302)的数量为两个。

3.根据权利要求1所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述基板(1)型号为若干层FerroA6低温共烧陶瓷介质板，且所述基板(1)还包括自上而下依次设置的第一图形层(11)、第二图形层(12)、第三图形层(13)、第四图形层(14)、第五图形层(15)、第六图形层(16)，其中，所述第一图形层(11)为L_ml层，所述第二图形层(12)为GND1层，所述第三图形层(13)为L_sl1层，所述第四图形层(14)为GND2层，所述第五图形层(15)为L_sl2层，所述第六图形层(16)为GND3层，且所述第一图形层(11)、第二图形层(12)、第三图形层(13)、第四图形层(14)、第五图形层(15)、第六图形层(16)之间为介质板。

4.根据权利要求3所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述第一图形层(11)、第二图形层(12)之间设置有两层介质板，所述第二图形层(12)、第三图形层(13)之间设置有三层介质板，所述第三图形层(13)、第四图形层(14)之间设置有三层介质板，所述第四图形层(14)、第五图形层(15)之间设置有三层介质板，所述第五图形层(15)、第六图形层(16)之间设置有三层介质板。

5.根据权利要求3所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述L_ml层、L_sl1层和L_sl2层均为信号层，信号层由GND1、GND2和GND3三层接地层分割开，所述功分器总口(101)设置于第一图形层(11)，所述功分器分口(102)设置于第五图形层上，所述第一带状线(301)、第二带状线(302)设置于第三图形层(13)上；所述第三带状线(303)设置于第五图形层上；所述隔离电阻(5)也设置于第五图形层上，所述第四带状线(304)设置于第五图形层(15)上。

6.根据权利要求1所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述第一带状线(301)包括窄带状线(3011)、宽带状线(3012)，其中所述窄带状线(3011)的一端与第一垂直过孔(201)的底部相连接，所述窄带状线(3011)的另一端与宽带状线(3012)的一端相连接为一体结构，所述宽带状线(3012)的另一端与第二带状线(302)相连。

7.根据权利要求6所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述宽带调试结构设置于第三图形层(13)的宽带状线(3012)、第二带状线(302)交点处，所述宽带调试结构包括第一焊盘(401)、第二焊盘(402)、第三垂直过孔(403)，其中，第三垂直过孔(403)设置于第一带状线(301)与第二带状线(302)相连的一端，所述第三垂直过孔(403)通过第二焊盘(402)与第一焊盘(401)相连，所述第二焊盘(402)、第一焊盘(401)分别设置于第三图形层(13)层的顶部与底部。

8.根据权利要求6所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述宽带状线(3012)与第二带状线(302)连接均设置有一第一缺口，所述第一缺口为直角三角形形状，所述第一缺口斜边的两端分别与第二带状线(302)远离宽带状线(3012)的侧边、宽带状线(3012)的中心线相连。

9.根据权利要求3所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述第二图形层(12)为微带线的接地层，还为第三图形层(13)层带状线上侧的接地层，所述第二图形层(12)由大面积接地铜箔构成；

所述第四图形层(14)为第三图形层(13)下侧的接地层，也为第五图形层(15)上侧的接地层，所述第四图形层(14)由大面积接地铜箔构成；

所述第六图形层(16)为第五图形层(15)下侧的接地层，所述第六图形层(16)由大面积接地铜箔构成。

10.根据权利要求1所述的具有阻抗变换功能的小型化宽带立体功分器，其特征在于，所述第三带状线(303)与第四带状线(304)相连接，且所述第三带状线(303)、第四带状线(304)相连接处设置有第二缺口，所述第二缺口远离第四带状线(304)，所述第二缺口为直角三角形，所述第四带状线(304)为由长边部分、短边部分组成的“L”形结构，所述第四带状线(304)的折弯处外表面开设有第三缺口，第三缺口为直接三角形，所述第三缺口的斜边大于第二缺口的斜边；其中，长边部分一端与功分器分口(102)连接，另一端与短边部分的一端连接，短边部分的另一端与所述第三带状线(303)相连，且短边部分、第三带状线(303)相连的一端开设有矩形缺口，该矩形缺口远离第二缺口。

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