CN218827834U

CN218827834U - 多频多层一体化功分馈电网络

Info

Publication number: CN218827834U
Application number: CN202222936708.0U
Authority: CN
Inventors: 杨彦炯; 李晨; 李艳
Original assignee: Xi'an Dianyuan Microwave Technology Co ltd
Current assignee: Xi'an Dianyuan Microwave Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-11-04

Abstract

本发明涉及一种多频多层一体化功分馈电网络，属于天线技术领域，能够将共孔径的不同频段天线阵列的馈电网络进行集成一体化设计的形式。本发明采用多层板纵向堆叠的方式，减小纵向尺寸，不同频段的馈电网络分布在不同层中，馈电网络均采用带状线形式，最终通过垂直互联将天线接口与总端口分别引至印制板的上下表面，通过表贴接头与外界连接，不同层的功分网络互不影响，整体结构形式简单、剖面尺寸小，便于集成安装。

Description

多频多层一体化功分馈电网络

技术领域

本发明属于射频功分馈电技术领域，尤其涉及的是多频多层一体化功分馈电网络。

背景技术

近年来，随着系统集成度的提升，对于天线及馈电网络的集成度要求越来越高，系统需采用叠层式结构，将天线、功分馈电网络、有源组件组成瓦片式结构，压缩其纵向尺寸；同时由于天线共孔径的需求，不同的频段的天线需要在同一孔径下共存，其后端的功分馈电网络也需要在同一孔径下实现不同频段的馈电，因此如何实现集成一体化设计的共孔径功分馈电网络是急需研究的问题。

发明内容

要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是将不同频段的两套功分馈电网络集成在一块多层板中，并采用垂直互联的形式预留前端与天线连接焊盘，后端与射频连接焊盘，解决常规方案中网络占尺寸过大，不易集成的问题。

技术方案

一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于包括n+1个介质层、n+1个半固化片层、2n+1个金属覆铜层，其中n为频段的数量；采用金属多层覆铜板一体压合的形式实现，从上往下依次层叠设置为金属覆铜层、介质层、金属覆铜层、半固化片层、介质层、金属覆铜层、半固化片层、介质层、金属覆铜层……最上层和最下层分别为金属覆铜层；各层之间通过金属化接地过孔连接，在排列为偶数的金属覆铜层上设有不同频段的功分馈电网络。

一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于，当n＝2时，从上往下依次层叠设置为第一金属覆铜层、第一介质层、第二金属覆铜层、第一半固化片层、第二介质层、第三金属覆铜层、第二半固化片层、第三介质层、第三半固化片层、第四金属覆铜层、第四介质层和第五金属覆铜层；所述第一金属覆铜层设置有大面积接地及外接焊盘；所述第二金属覆铜层设置有大面积接地和第一频段的功分馈电网络；所述半固化片通过高温融化将上下介质层粘接为一体；所述第三金属覆铜层设置大面积地及馈电的隔离焊盘；所述第四金属覆铜层设置有大面积接地和第二频段的功分馈电网络；所述第五金属覆铜层设置有大面积接地及外接焊盘。

本发明进一步的技术方案：所述功分馈电网络由多级馈电子网络构成，每一级馈电子网络有一个“T”形功分结构，上一级馈电子网络的“T”形功分结构的两个输出端分别与下一级子网络的两个“T”形功分结构的输入端连接，周期排列下去共同组成功分馈电网络。

本发明进一步的技术方案：所述“T”形功分结构末端采用特性阻抗50欧姆微带线，中间采用特性阻抗70.7欧姆微带线，0.25倍波长阻抗变换段，实现功分馈电。

本发明进一步的技术方案：所述功分网络可在“T”形功分结构的基础上，增加3dB电桥网络来实现天线阵面的左右旋输出功能。

有益效果

本发明所述的馈电网络可满足不同频段天线共孔径的需求，将不同频段的功分馈电网络采用叠层式结构进行集成一体化设计，纵向尺寸小，采用瓦片式垂直结构形式与天线及后端射频进行连接，整体结构形式简单、剖面低，便于集成安装。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明多频多层一体化功分馈电网络的三维结构示意图；

图2为本发明多频多层一体化功分馈电网络的第一金属覆铜层的示意图。

图3为本发明多频多层一体化功分馈电网络的第二金属覆铜层的示意图。

图4为本发明多频多层一体化功分馈电网络的第三金属覆铜层的示意图。

图5为本发明多频多层一体化功分馈电网络的第四金属覆铜层的示意图。

图6为本发明多频多层一体化功分馈电网络的第五金属覆铜层的示意图。

图中标记说明：第一金属覆铜层1、第一介质层2、第二金属覆铜层3、第一半固化片层4、第二介质层5、第三金属覆铜层6、第二半固化片层7、第三介质层8、第三半固化片层9、第四金属覆铜层10、第四介质层11和第五金属覆铜层12、金属化接地过孔13、外接焊盘14、隔离焊盘15、第一频段功分馈电网络16、第二频段功分馈电网络17、大面积接地18、第一频段功分馈电网络走线过孔19、第二频段功分馈电网络走线过孔20。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

多频多层一体化功分馈电网络如图1-6所示，具体采用以下技术方案：将不同的频段的功分馈电网络采用纵向堆叠的方式用带状线形式进行一体化设计，通过金属多层覆铜板一体压合来实现，从上往下依次层叠设置的第一金属覆铜层1、第一介质层2、第二金属覆铜层3、第一半固化片层4、第二介质层5、第三金属覆铜层6、第二半固化片层7、第三介质层8、第三半固化片层9、第四金属覆铜层10、第四介质层11和第五金属覆铜层12；所述第一金属覆铜层1设置有大面积接地18及外接焊盘14；所述第二金属覆铜层3设置有大面积接地18和第一频段的功分馈电网络16；所述第一半固化片4、第二半固化片7、第三半固化片9通过高温融化将上下介质粘接为一体；所述第三金属覆铜层6设置大面积地18及馈电的隔离焊盘15；所述第四金属覆铜层10设置有大面积接地18和第二频段的功分馈电网络17；所述第五金属覆铜层12设置有大面积接地18及外接焊盘14；所述不同层之间的大面积接地18通过金属化接地过孔13连通；所述第一频段的功分馈电网络16通过第一频段功分馈电网络走线过孔19与外接焊盘14连通；所述第二频段的功分馈电网络17通过第二频段功分馈电网络走线过孔20与外接焊盘14连通。

进一步的是，所述第一金属覆铜层1上设有16个外接焊盘，其与天线连接，其中8个外接焊盘通过金属化过孔与第二金属覆铜层3的第一频段功分馈电网络16的8个输出端相连；另外8个外接焊盘通过金属化过孔与第四金属覆铜层10的第二频段功分馈电网络17的8个输出端相连；第五金属覆铜层12上设有4个外接焊盘，其与馈电端连接，其中2个外接焊盘与第二金属覆铜层3的第一频段功分馈电网络16的2个输入端相连；另外2个外接焊盘与第四金属覆铜层10的第二频段功分馈电网络17的2个输出端相连。

所述馈电网络由多级馈电子网络构成，每一级馈电子网络有一个“T”形功分结构，上一级馈电子网络的“T”形功分结构的两个输出端分别与下一级子网络的两个“T”形功分结构的输入端连接，周期排列下去共同组成功分馈电网络。“T”形功分结构末端采用特性阻抗50欧姆微带线，中间采用特性阻抗70.7欧姆微带线，0.25倍波长阻抗变换段，实现功分馈电。

进一步的是，所述功分网络可在“T”形功分结构的基础上，增加3dB电桥网络来实现天线阵面的左右旋输出功能。

实施例1

本实施例中第一频段的中心频率为5GHz，第二频段的中心频率为2GHz；选用的第一介质层2、第二介质层5、第三介质层8、第四介质层11的介电常数为2.94，厚度为1mm；第一半固化片层4、第二半固化片层7和第三半固化片层9的介电常数为2.8，厚度为0.1mm；三维电磁计算仿真结果表明，第一频段功分馈电网络在4.5～5.5GHz的范围内，总端口驻波系数小于1.5，功分馈电网络插损小于2dB；频段2功分馈电网络在1.8～2.2GHz的范围内，总端口驻波系数小于1.5，功分馈电网络插损小于1dB。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于包括n+1个介质层、n+1个半固化片层、2n+1个金属覆铜层，其中n为频段的数量；采用金属多层覆铜板一体压合的形式实现，从上往下依次层叠设置为金属覆铜层、介质层、金属覆铜层、半固化片层、介质层、金属覆铜层、半固化片层、介质层、金属覆铜层……最上层和最下层分别为金属覆铜层；各层之间通过金属化接地过孔连接，在排列为偶数的金属覆铜层上设有不同频段的功分馈电网络。

2.一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于，当n＝2时，从上往下依次层叠设置为第一金属覆铜层、第一介质层、第二金属覆铜层、第一半固化片层、第二介质层、第三金属覆铜层、第二半固化片层、第三介质层、第三半固化片层、第四金属覆铜层、第四介质层和第五金属覆铜层；所述第一金属覆铜层设置有大面积接地及外接焊盘；所述第二金属覆铜层设置有大面积接地和第一频段的功分馈电网络；所述半固化片通过高温融化将上下介质层粘接为一体；所述第三金属覆铜层设置大面积地及馈电的隔离焊盘；所述第四金属覆铜层设置有大面积接地和第二频段的功分馈电网络；所述第五金属覆铜层设置有大面积接地及外接焊盘；所述不同层之间的大面积接地通过金属化接地过孔连通；所述第一频段的功分馈电网络通过第一频段功分馈电网络走线过孔与外接焊盘连通；所述第二频段的功分馈电网络通过第二频段功分馈电网络走线过孔与外接焊盘连通。

3.根据权利要求2所述的一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于所述功分馈电网络由多级馈电子网络构成，每一级馈电子网络有一个“T”形功分结构，上一级馈电子网络的“T”形功分结构的两个输出端分别与下一级子网络的两个“T”形功分结构的输入端连接，周期排列下去共同组成功分馈电网络。

4.根据权利要求3所述的一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于所述“T”形功分结构末端采用特性阻抗50欧姆微带线，中间采用特性阻抗70.7欧姆微带线，0.25倍波长阻抗变换段，实现功分馈电。

5.根据权利要求3所述的一种多频多层一体化功分馈电网络，其特征在于：所述功分网络可在“T”形功分结构的基础上，增加3dB电桥网络来实现天线阵面的左右旋输出功能。