CN220963719U - 小型化宽频功分器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种小型化宽频功分器，属于通信领域中的微波传输器件领域，包括：中间介质层、微带线层、覆铜底板层，微带线层设置在中间介质层上方，在微带线层上设有两个相同的功分电路，且功分电路包括第一竖直传输路径、第一水平传输路径、第二竖直传输路径、与第一竖直传输路径的一端相连接的输入端以及与第二竖直传输路径的一端相连接的第一输出端与第二输出端，其中，第一竖直传输路径的另一端与第一水平传输路径的一端相连接，第一水平传输路径的另一端与第二竖直传输路径的另一端相连接，覆铜底板层设置在中间介质层下方，本申请能够提供一种尺寸小、结构简单紧凑、成本低的小型化宽频功分器。

Description

小型化宽频功分器

技术领域

本申请涉及通信领域中的微波传输器件领域，尤其涉及一种小型化宽频功分器。

背景技术

随着移动通信技术的迅猛发展，为适应现代化通信设备的需求，天线的研究方向主要有减小天线尺寸、宽带和多波段工作、智能方向图控制，电子设备集成度的提高，通信设备的体积也变得越来越小，天线尺寸就需要越来越小，相对应天线部件的小型化设计决定了基站天线的质量成本。

而功分器是一种很常见也很重要的天线部件，传统的威尔金森功分器采用工作频段的四分之一波长作为变换段调节阻抗匹配，这种功分器很容易实现一分多路情况，工作频段可以很宽，但是受制于四分之一波长变换段限制，常规的设计方法会使得这种功分器物理尺寸较大，加工复杂，成本高，不适应于基站天线小型化设计。

因此，针对现有技术中存在的缺陷，如何提供一种尺寸小、结构简单紧凑、成本低的功分器成为了亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种尺寸小、结构简单紧凑、成本低的小型化宽频功分器。

为实现上述目的，本申请实施例提出了一种小型化宽频功分器，包括：中间介质层、微带线层、覆铜底板层，其中，

所述微带线层设置在所述中间介质层上方，在所述微带线层上设有两个相同的功分电路，且所述功分电路包括第一竖直传输路径、第一水平传输路径、第二竖直传输路径、与所述第一竖直传输路径的一端相连接的输入端以及与所述第二竖直传输路径的一端相连接的第一输出端与第二输出端，其中，所述第一竖直传输路径的另一端与所述第一水平传输路径的一端相连接，所述第一水平传输路径的另一端与所述第二竖直传输路径的另一端相连接；

所述覆铜底板层设置在所述中间介质层下方。

根据本实用新型实施例提供的一种小型化宽频功分器，至少具有如下有益效果：由于所述第一竖直传输路径、所述第一水平传输路径以及所述第二竖直传输路径依次连接，且两个相同的功分电路呈左右镜像放置，形成了一个类似凹字型的结构，通过这种微带线的绕线方式，会使得功分器整体结构更为紧凑、尺寸更小，有利于节省材料成本。进一步地，通过调整第一竖直传输路径、第一水平传输路径、第二竖直传输路径的长度、宽度以满足阻抗匹配，使得功分电路上的输入信号功率依次经过第一竖直传输路径、第一水平传输路径、第二竖直传输路径共三段传输路径以实现良好阻抗匹配后，最后被分到第一输出端以及第二输出端。

在一些实施例中，所述第一竖直传输路径包括A个微带线，所述第一水平传输路径包括B个微带线，所述第二竖直传输路径包括C个微带线，其中，A，B，C为大于0的自然数，A+B+C＝7。

在一些实施例中，所述第一竖直传输路径包括第一微带线和第二微带线，且所述第一微带线、所述第二微带线的长度以及宽度均不相等。

在一些实施例中，所述第一水平传输路径包括第三微带线。

在一些实施例中，所述第二竖直传输路径包括第四微带线、第五微带线、第六微带线以及第七微带线，其中，所述第四微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第七微带线依次连接，且所述第四微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第七微带线的长度以及宽度均不相等。

在一些实施例中，在所述输入端金属化过孔至所述覆铜底板层形成与第一电缆的电缆芯连接的第一焊接点，在所述第一输出端金属化过孔至所述覆铜底板层形成与第二电缆的电缆芯连接的第二焊接点，在所述第二输出端金属化过孔至所述覆铜底板层形成与第三电缆的电缆芯连接的第三焊接点。

在一些实施例中，在距离所述第一焊接点垂直轴向第一距离处设置第一电缆的外导体焊点、在距离所述第二焊接点垂直轴向第二距离处设置第二电缆的外导体焊点、在距离所述第三焊接点垂直轴向第三距离处设置第三电缆的外导体焊点。

在一些实施例中，所述第一电缆、所述第二电缆、所述第三电缆均为50欧姆。

在一些实施例中，所述中间介质层为介电常数3.0的板材。

在一些实施例中，在所述微带线层上方覆盖绿油层。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是现有常规宽频功分器的整体尺寸示意图；

图2是本实用新型实施例提供的小型化宽频功分器的整体示意图；

图3是本实用新型实施例提供的小型化宽频功分器中一个功分电路的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的小型化宽频功分器的整体尺寸示意图；

图5是本实用新型实施例提供的小型化宽频功分器的后视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种尺寸小、结构简单紧凑、成本低的小型化宽频功分器。

下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

参照图1，一种现有常规宽频功分器的整体尺寸示意图，该现有常规宽频功分器为满足阻抗匹配，在输入端210与输出端之间连接的微带线均只选用1/4波长的传输路径段进行阻抗匹配，便可获取较好匹配的功分器，但是这种功分器的尺寸会比较大，难以满足小型化需求。

参照图2、图3，本实用新型提供一种小型化宽频功分器，包括：中间介质层100、微带线层200、覆铜底板层300，其中，

微带线层200设置在中间介质层100上方，在微带线层200上设有两个相同的功分电路，且功分电路包括第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250、第二竖直传输路径260、与第一竖直传输路径240的一端相连接的输入端210以及与第二竖直传输路径260的一端相连接的第一输出端220与第二输出端230，其中，第一竖直传输路径240的另一端与第一水平传输路径250的一端相连接，第一水平传输路径250的另一端与第二竖直传输路径260的另一端相连接；

覆铜底板层300设置在中间介质层100下方。

需要说明的是，第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250、第二竖直传输路径260的长度、宽度均不相等。

根据本实用新型实施例提供的一种小型化宽频功分器，由于功分电路上第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250以及第二竖直传输路径260依次连接，通过这种微带线的绕线方式，会使得功分器整体结构更为紧凑、尺寸更小，有利于节省材料成本。进一步地，通过调整第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250、第二竖直传输路径260的长度、宽度以满足阻抗匹配，使得功分电路上的输入信号功率依次经过第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250、第二竖直传输路径260共三段传输路径以实现良好的阻抗匹配后，最后被分到第一输出端220以及第二输出端230。

进一步地，当第一竖直传输路径240的长度小于第二竖直传输路径260的长度时，且又由于两个相同的功分电路呈左右镜像放置，形成了一个类似凹字型的结构，通过这种微带线的绕线方式会使得功分器微带线层200的中部剩余较多的空间，有利于更好地让分别与输入端210、与第一输出端220以及与第二输出端230连接的三个电缆的电缆芯选择更适合的焊接位置，使得功分器与电缆能够更简单地装配在一起。

可以理解的是，电缆与功分器连接在一起是为了将信号从基站设备传输到天线上。

在一些实施例中，第一竖直传输路径240包括A个微带线，第一水平传输路径250包括B个微带线，第二竖直传输路径260包括C个微带线，其中，A，B，C为大于0的自然数，A+B+C＝7。

需要说明的是，A包括1、2、3、4、5个微带线，B包括1、2、3、4、5个微带线，C包括1、2、3、4、5个微带线。

需要说明的是，在本申请中，第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250、第二竖直传输路径260共7个微带线的长度以及宽度都不相同。

可以理解的是，当本申请以A为3个微带线，B为1个微带线，C为3个微带线为例时，功分电路上的输入信号功率依次经过第一竖直传输路径240的3个微带线、第一水平传输路径250的1个微带线、第二竖直传输路径2603个微带线共7个微带线的阻抗匹配后，最后被分到第一输出端220以及第二输出端230。

需要说明的是，本申请以A为2个微带线，B为1个微带线，C为4个微带线为例，功分电路上的输入信号功率依次经过第一竖直传输路径240的2个微带线、第一水平传输路径250的1个微带线、第二竖直传输路径260的4个微带线共7个微带线的阻抗匹配后，最后被分到第一输出端220以及第二输出端230。

参照图3，在本申请的实施例中，第一竖直传输路径240包括第一微带线241和第二微带线242，且第一微带线241、第二微带线242的长度以及宽度均不相等。

需要说明的是，第一微带线241的一端与输入端210连接，第一微带线241的另一端与第二微带线242的一端连接，第二微带线242的另一端与第一水平传输路径250的一端相连接。

需要说明的是，第一微带线241的长度可以为2.7-2.9mm，第一微带线241的宽度以4.9-5.1mm，第二微带线242的长度可以为7.2-7.4mm，第二微带线242的宽度可以为3.9-4.1mm，在本申请中不对第一微带线241、第二微带线242的长度、宽度作过多的限定。

参照图2、图3，在一些实施例中，第一水平传输路径250包括第三微带线。

需要说明的是，第三微带线的一端与第二微带线242相连接，第三微带线的另一端与第二竖直传输路径260的另一端相连接。

需要说明的是，第三微带线的长度可以为9.9-10.1mm，第三微带线的宽度可以为0.8-1.1mm，在本申请中不对第三微带线的长度、宽度作过多的限定。

参照图3，在一些实施例中，第二竖直传输路径260包括第四微带线261、第五微带线262、第六微带线263以及第七微带线264，其中，第四微带线261、第五微带线262、第六微带线263、第七微带线264依次连接，且第四微带线261、第五微带线262、第六微带线263、第七微带线264的长度以及宽度均不相等。

需要说明的是，第四微带线261的一端与第三微带线的另一端相连接，第七微带线264的一端与第一输出端220、第二输出端230相连接，第四微带线261的另一端、第五微带线262、第六微带线263以及第七微带线264的另一端依次连接。

需要说明的是，第四微带线261的长度可以为4.2-4.4mm，第四微带线261的宽度可以为2.4-2.6mm，第五微带线262的长度可以为8.7-8.9mm，第五微带线262的宽度可以为8.6-8.8mm，第六微带线263的长度可以为8.8-9.0mm，第六微带线263的宽度可以为5.0-5.2mm，第七微带线264的长度可以为5.9-6.1mm，第七微带线264的宽度可以为1.0-1.2mm，在本申请中不对第四微带线261、第五微带线262、第六微带线263、第七微带线264的长度、宽度作过多的限定。

参照图5，在一些实施例中，在输入端210金属化过孔至覆铜底板层300形成与第一电缆的电缆芯连接的第一焊接点510，在第一输出端220金属化过孔至覆铜底板层300形成与第二电缆的电缆芯连接的第二焊接点520，在第二输出端230金属化过孔至覆铜底板层300形成与第三电缆的电缆芯连接的第三焊接点530。

可以理解的是，通过在输入端210、第一输出端220以及第二输出端230进行金属化过孔至覆铜底板层300形成焊接点，可以提供一个额外的导电通路，使得焊接时的电接触面积增大，相比于非金属化过孔，金属化过孔能够更好地传递焊接热量和电流，提供更稳定和可靠的焊接接触。

参照图5，在一些实施例中，在距离第一焊接点510垂直轴向第一距离处设置第一电缆的外导体焊点310、在距离第二焊接点520垂直轴向第二距离处设置第二电缆的外导体焊点320、在距离第三焊接点530垂直轴向第三距离处设置第三电缆的外导体焊点330。

可以理解的是，通过设置电缆外导体焊点来焊接电缆外导体，可以提供稳定和可靠的电气连接，能够使得电缆承受较大的振动而不容易脱落或断开，增强电缆与功分器连接的稳定性。

需要说明的是，第一距离可以是0.8-1.5mm，第二距离、第三距离可以与第一距离相同也可以不同，在本申请中不对第一距离、第二距离以及第三距离进行过多的限定。

在一些实施例中，第一电缆、第二电缆、第三电缆均为50欧姆。

需要说明的是，输入端210的微带线长度可以为7.2-7.4mm，宽度可以为3.9-4.1mm，第一输出端220的微带线、第二输出端230的微带线长度可以为7.2-7.4mm，宽度可以为2.4-2.5mm。

需要说明的是，功分器以690MHz～960MHz频段设计，为将宽频功分器小型化设计，将第一竖直传输路径240、第一水平传输路径250以及第二竖直传输路径260依次连接，使得功分器结构紧凑，接着为得出50欧姆的阻抗以满足阻抗匹配，需要调整微带线的长度，通过调整第一微带线241的长度为2.7mm，宽度为4.9mm；第二微带线242的长度为7.2mm，宽度为3.9mm；第三微带线的长度为9.9mm，宽度为0.8mm；第四微带线261的长度为4.2mm，宽度为2.4mm；第五微带线262的长度为8.7mm，宽度为8.6mm；第六微带线263的长度为8.8mm，宽度为5.0mm；第七微带线264的长度为5.9mm，宽度为1.0mm；输入端210的微带线长度为7.2mm，宽度为3.9mm；第一输出端220的微带线的长度、第二微带线242的长度为7.2mm，宽度为2.4mm。参照图4，通过这种微带线的结构，在满足阻抗匹配的同时，能够使得功分器整体的长度L3大约为55mm,宽度L4大约为44mm，尺寸小，面积接近为现有常规功分器的一半大小，有利于节省接近一半材料，大大降低生产成本，此外，上述微带线的设计通过仿真实验，从仿真结果可观察到功分器输入端210的驻波在690～960MHz工作频段下维持在1.15以下，第一输出端220、第二输出端230的幅度波动非常小，小于0.006dB且第一输出端220以及第二输出端230的损耗也很小，为0.15dB，整体性能较稳定。

参照图1，为现有常规的功分器的整体尺寸示意图，常规的功分器整体的长度L1大约为80mm，宽度L2大约为56mm，整体面积较大，成本较高。

参照图2，在一些实施例中，中间介质层100为介电常数3.0的板材。

参照图2，在一些实施例中，在微带线层200上方覆盖绿油层400。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种小型化宽频功分器，其特征在于，包括：

中间介质层；

微带线层，所述微带线层设置在所述中间介质层上方，在所述微带线层上设有两个相同的功分电路，且所述功分电路包括第一竖直传输路径、第一水平传输路径、第二竖直传输路径、与所述第一竖直传输路径的一端相连接的输入端以及与所述第二竖直传输路径的一端相连接的第一输出端与第二输出端，其中，所述第一竖直传输路径的另一端与所述第一水平传输路径的一端相连接，所述第一水平传输路径的另一端与所述第二竖直传输路径的另一端相连接；

覆铜底板层，所述覆铜底板层设置在所述中间介质层下方。

2.根据权利要求1所述的小型化宽频功分器，其特征在于，所述第一竖直传输路径包括A个微带线，所述第一水平传输路径包括B个微带线，所述第二竖直传输路径包括C个微带线，其中，A，B，C为大于0的自然数，A+B+C＝7。

3.根据权利要求1所述的小型化宽频功分器，其特征在于，所述第一竖直传输路径包括第一微带线和第二微带线，且所述第一微带线、所述第二微带线的长度以及宽度均不相等。

4.根据权利要求3所述的小型化宽频功分器，其特征在于，所述第一水平传输路径包括第三微带线。

5.根据权利要求4所述的小型化宽频功分器，其特征在于，所述第二竖直传输路径包括第四微带线、第五微带线、第六微带线以及第七微带线，其中，所述第四微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第七微带线依次连接，且所述第四微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第七微带线的长度以及宽度均不相等。

6.根据权利要求1所述的小型化宽频功分器，其特征在于，在所述输入端金属化过孔至所述覆铜底板层形成与第一电缆的电缆芯连接的第一焊接点，在所述第一输出端金属化过孔至所述覆铜底板层形成与第二电缆的电缆芯连接的第二焊接点，在所述第二输出端金属化过孔至所述覆铜底板层形成与第三电缆的电缆芯连接的第三焊接点。

7.根据权利要求6所述的小型化宽频功分器，其特征在于，在距离所述第一焊接点垂直轴向第一距离处设置所述第一电缆的外导体焊点、在距离所述第二焊接点垂直轴向第二距离处设置所述第二电缆的外导体焊点、在距离所述第三焊接点垂直轴向第三距离处设置所述第三电缆的外导体焊点。

8.根据权利要求7所述的小型化宽频功分器，其特征在于，所述第一电缆、所述第二电缆、所述第三电缆均为50欧姆。

9.根据权利要求1-8任一项所述的小型化宽频功分器，其特征在于，所述中间介质层为介电常数3.0的板材。

10.根据权利要求9所述的小型化宽频功分器，其特征在于，在所述微带线层上方覆盖绿油层。