CN213782233U - 一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了微波功能器领域的一种具有带状线‑共面波导过渡结构的陶瓷功分器，包括主要由若干介质板组成的本体，本体两侧设有共面波导结构的输入端口、第一输出端口、第二输出端口；其中顶层介质板的上表面与底层介质板的下表面分别设有第一金属层，中间上下分布的两个介质板的上表面分别设有第二金属层；本体的电路的主体为带状线结构，金属导带在输入端口、第一输出端口、第二输出端口的位置与两个第二金属层构成共面波导(CPW)结构，还在电路的中间位置与两个第一金属层构成带状线结构。本实用新型中的功分器本体采用带状线结构，辐射损耗小，传输无色散，并具有共面波导的输入和输出形式，便于与系统集成。

Description

一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器

技术领域

本实用新型涉及微波功能器领域，具体是一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器。

背景技术

功分器是微波系统电路中的一种重要的无源器件，其功能是实现一路信号到多路信号的功率分配或者实现多路信号到一路信号的功率合成。一个优良的功分器应当具有低的带内损耗，宽的工作带宽，好的输出信号间相位与幅度平衡度以及高的输出信号间隔离度，同时也需要具有尽量小的体积。

常见的功分器实现形式包括微带线，带状线以及传输线变压器等，微带线功分器便于与系统集成，但是平面面积较大，并且微带线上方必须由一定厚度的空气介质，其厚度方向难以减小，同时由于其传输线上下介质介电常数存在较大差别，信号传输存在色散现象；带状线功分器则避免了微带的色散和厚度方向难以减小的问题，但是其信号传输线位于两层介质之间且上下均有大面积金属覆盖，较难与系统集成。

针对上述问题，本发明基于多层陶瓷结构提出了一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，包括主要由若干介质板组成的本体，本体两侧设有共面波导结构的输入端口、第一输出端口、第二输出端口；其中顶层介质板的上表面与底层介质板的下表面分别设有第一金属层，中间上下分布的两个介质板的上表面分别设有第二金属层，所述第一金属层、第二金属层通过贯穿介质板的金属柱连接；本体的电路的主体为带状线结构，带状线结构中的金属导带在输入端口、第一输出端口、第二输出端口的位置与两个第二金属层构成共面波导结构，还在电路的中间位置与两个第一金属层构成带状线结构。

作为本实用新型的改进方案，本体的电路包括金属柱、金属导带、吸收电阻、第一金属层及第二金属层。

作为本实用新型的改进方案，所述吸收电阻共有两个并对称分布在中间的介质板上，吸收电阻的一端连接第二金属层，另一端连接金属导带。

作为本实用新型的改进方案，所述吸收电阻为厚膜印刷电阻。

作为本实用新型的改进方案，所述介质板共有10层，第二金属层分别设在第6层与第8层介质板上。

作为本实用新型的改进方案，所述吸收电阻与金属导带均设在第6层介质板上。

有益效果：本实用新型中，功分器本体采用带状线结构，辐射损耗小，传输无色散，并具有共面波导的输出形式，便于与系统集成。

附图说明

图1为本实用新型功分器的外部结构示意图；

图2为本实用新型功分器的内部结构示意图；

图3为本实用新型带状线-共面波导过渡结构示意图；

图4为本实用新型功分器的分层结构示意图。

图中：1-输入端口；2-第一输出端口；3-第二输出端口；4-第一金属层一；5-第一金属层二；6-接地金属一；7-接地金属二；8-接地金属三；9-接地金属四；10-接地金属五；11-接地金属六；12-吸收电阻一；13-吸收电阻二；14-金属导带；15-金属柱；16-第二金属层一；17-第二金属层二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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做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。

参见图1-4，一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，包括主要由若干介质板组成的本体，具体地，介质板设有10层，整体厚度小于1mm，较薄，占用体积小。

其中顶层介质板的上表面与底层介质板的下表面分别设有第一金属层，中间上下分布的两个介质板的上表面分别设有第二金属层。具体地，其中第1层介质板的上表面设有第一金属层一4，第10层介质板的下表面设有第一金属层二5，中间的第6层介质板的上表面设有第二金属层一16，第8层介质板的上表面设有第二金属层二17，其他介质板上没有金属层。具体地，第二金属层一16包括接地金属一6、接地金属二7、接地金属三8与接地金属五10，接地金属一6与接地金属二7对称，接地金属三8与接地金属五10对称。第二金属层二17包括对称分布的接地金属四9与接地金属六11。

所有介质板上均设有通孔，通孔由金属柱15填充，使得第一金属层、第二金属层通过金属柱15连接。

第6层介质板上还对称设有两个吸收电阻，具体地，设有吸收电阻一12与吸收电阻二13，主要用于吸收输出端反射信号，改善输出端口的阻抗匹配，提升两路输出信号之间的隔离度，由于微波系统通常都是采用50Ω的阻抗，所以吸收电阻一12与吸收电阻二13同样为50Ω，吸收电阻的一端连接第二金属层，另一端连接金属导带14。金属柱15、金属导带14、吸收电阻、第一金属层及第二金属层构成功分器的本体的电路，功分器的具体外形可以根据需要进行调整。电路主体为带状线结构，在带状线两侧均有平行于金属导带14的金属柱15，上下连通的第一金属层、第二金属层，构成基片集成同轴线的结构，这种结构可以有效降低信号传输时的辐射损耗，进而降低功分器的损耗以及对外部电路其他部分的干扰。

功分器的本体两侧设有共面波导结构的输入端口1、第一输出端口2、第二输出端口3，便于与系统集成，并通过带状线-共面波导过渡结构与带状线的电路连接。具体地，带状线-共面波导过渡结构表现为：金属导带14在输入端口1、第一输出端口2、第二输出端口3的位置与两个第二金属层构成共面波导结构，还在电路的中间位置与上下两个第一金属层构成带状线结构，进而组成带状线-共面波导过渡结构。该过渡结构不仅适用于Ku波段，向上还可以扩展到50GHz的工作频率。

优选地，吸收电阻一12、吸收电阻二13均为厚膜印刷电阻，用于吸收功分器输出端口的反射信号，改善输出端口的驻波比，而且可以后期调阻，能够有效提升加工成品率，降低生产成本。

本例中功分器在14GH到18GHz的频率范围内，端口驻波均小于1.3，输出间隔离度大于20dB，带内插损小于0.5dB，具有优异的性能。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，其特征在于，包括主要由若干介质板组成的本体，本体两侧设有共面波导结构的输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输出端口(3)；其中顶层介质板的上表面与底层介质板的下表面分别设有第一金属层，中间上下分布的两个介质板的上表面分别设有第二金属层，所述第一金属层、第二金属层通过贯穿介质板的金属柱(15)连接；本体的电路的主体为带状线结构，带状线结构中的金属导带(14)在输入端口(1)、第一输出端口(2)、第二输出端口(3)的位置与两个第二金属层构成共面波导结构，还在电路的中间位置与两个第一金属层构成带状线结构。

2.根据权利要求1所述的一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，其特征在于，本体的电路包括金属柱(15)、金属导带(14)、吸收电阻、第一金属层及第二金属层。

3.根据权利要求2所述的一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，其特征在于，所述吸收电阻共有两个并对称分布在中间的介质板上，吸收电阻的一端连接第二金属层，另一端连接金属导带(14)。

4.根据权利要求3所述的一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，其特征在于，所述吸收电阻为厚膜印刷电阻。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，其特征在于，所述介质板共有10层，第二金属层分别设在第6层与第8层介质板上。

6.根据权利要求5所述的一种具有带状线-共面波导过渡结构的陶瓷功分器，其特征在于，所述吸收电阻与金属导带(14)均设在第6层介质板上。

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