專利名稱：一種微波均衡器的制作方法
技術領域：
本實用新型是利用微機械開關控制微波均衡器傳輸線枝節(jié)長度，通過不同長度的傳輸線枝節(jié)的選擇實現不同均衡曲線之間的轉換，從而達到調節(jié)微波信號幅頻特性的目的，屬于微電子器件技術領域。
背景技術：
在射頻系統(tǒng)中，微波均衡器由于可以在寬頻帶內有效改善系統(tǒng)的幅頻特性，增加其可靠性和穩(wěn)定性，因此有著十分重要的作用。微波均衡器針對系統(tǒng)微波放大電路輸出功率隨頻率的波動曲線，通過使用電阻等阻抗元件和傳輸線枝節(jié)構成均衡電路拓撲結構，得到均衡響應曲線以補償輸出功率的波動，實現系統(tǒng)在工作頻帶內輸出功率的平坦化，其工 作原理如圖I所示。目前，微波均衡器按其原理分為反射式和吸收式兩種，按其傳輸介質則分為波導式、同軸式和集成傳輸式三種。反射式微波均衡器是采用隔離器加無耗均衡網絡的方式，使得均衡網絡反射回來的能量被隔離器消耗，這種方法設計簡便，而且隔離器的輸入輸出駐波較小，然而，采用隔離器使得其體積較大，無法與電路集成，且難以實現寬帶工作。吸收式微波均衡器是采用傳輸線加吸收電阻的方式，通過吸收電阻對能量加以消耗，這種方法具有體積小、易于集成、能夠實現寬帶工作等優(yōu)勢，但是設計困難，駐波特性較之隔離器稍差。由于集成傳輸線結構為平面結構，能夠與微電子工藝相兼容，因此應用最為廣泛。上述兩類微波均衡器雖然各有不同，但是其有一個共同的特點，就是只能針對某一特定的波動曲線進行均衡設計，無法實現均衡曲線的可重構，但是，對于微波放大電路來說，其幅頻特性會隨著工作時間的增加而變化為新的波動曲線，使得微波均衡器失去了應有的作用。
發(fā)明內容技術問題本實用新型的目的是提供一種微波均衡器，該均衡器是利用微機械開關控制微波均衡器傳輸線枝節(jié)長度實現均衡曲線的可重構。應用該結構可以在線實時實現不同均衡曲線之間的轉換，并解決在材料、工藝、可靠性、可重復性和生產成本等諸多方面的問題，從而為實現基于MEMS技術的均衡器結構在微波放大電路中的產業(yè)化應用提供了支持和保證。技術方案為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種微波均衡器，該均衡器包括襯底，設置在襯底上的共面波導、第一吸收電阻、第二吸收電阻、第一傳輸線枝節(jié)、第二傳輸線枝節(jié)和第一微機械開關、第二微機械開關；其中共面波導包括共面波導信號線和關于共面波導信號線對稱設置的第一共面波導地線和第二共面波導地線；在第一共面波導地線上，第一傳輸線枝節(jié)通過第一吸收電阻與共面波導信號線相連；第一傳輸線枝節(jié)被斷開成若干段，斷開位置設有第一微機械開關；在第二共面波導地線上，第二傳輸線枝節(jié)通過第二吸收電阻與共面波導信號線相連；第二傳輸線枝節(jié)被斷開成若干段；斷開位置設有第二微機械開關。優(yōu)選的，所述襯底采用GaAs或Si襯底，第一吸收電阻一端接入共面波導信號線，另一端接入第一傳輸線枝節(jié)，第二吸收電阻一端接入共面波導信號線另一端接入第一傳輸線枝節(jié)，第一吸收電阻和第二吸收電阻之間相距四分之一波長距離。有益效果長期以來由于均衡器結構都是采用只針對某一特定波動曲線的均衡設計，因此無法實現結構的可重構，這就使得其無法適應微波放大電路幅頻特性隨工作時間的增加而變化的情形，使得微波均衡器失去了應有的作用。本實用新型中的可重構MEMS微波均衡器突破了傳統(tǒng)均衡器只能均衡單一波動曲線的思維限制，尋找到了利用微機械開關實現結構可重構的方法，極大拓展了微波均衡器的實際適用性，為射頻系統(tǒng)在寬頻帶下優(yōu)良的幅頻特性、可靠性和性能穩(wěn)定性提供了關鍵支撐。同時，可重構MEMS微波均衡器具有應用范圍廣、結構簡單、頻率范圍寬、工藝兼容性好、集成度高等優(yōu)點。

圖I是微波均衡器工作原理示意圖。 圖2是可重構MEMS微波均衡器結構示意圖。其中有共面波導1，共面波導信號線11，第一共面波導地線la，第二共面波導地線lb，第一吸收電阻21，第二吸收電阻22，第一傳輸線枝節(jié)31，第二傳輸線枝節(jié)32，第一微機械開關41，第二微機械開關42。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。參見圖1，圖2，本實用新型提供的微波均衡器，該均衡器包括襯底，設置在襯底上的共面波導I、第一吸收電阻21、第二吸收電阻22、第一傳輸線枝節(jié)31、第二傳輸線枝節(jié)32和第一微機械開關41、第二微機械開關42 ；其中共面波導I包括共面波導信號線11和關于共面波導信號線11對稱設置的第一共面波導地線Ia和第二共面波導地線Ib ；在第一共面波導地線Ia上，第一傳輸線枝節(jié)31通過第一吸收電阻21與共面波導信號線11相連；第一傳輸線枝節(jié)31被斷開成若干段，斷開位置設有第一微機械開關41 ；在第二共面波導地線Ib上，第二傳輸線枝節(jié)32通過第二吸收電阻22與共面波導信號線11相連；第二傳輸線枝節(jié)32被斷開成若干段；斷開位置設有第二微機械開關42。所述襯底采用GaAs或Si襯底，第一吸收電阻21 —端接入共面波導信號線11，另一端接入第一傳輸線枝節(jié)31，第二吸收電阻22 —端接入共面波導信號線11，另一端接入第一傳輸線枝節(jié)32，第一吸收電阻21和第二吸收電阻22之間相距四分之一波長距離。本實用新型的可重構MEMS微波均衡器采用GaAs或Si襯底，在GaAs或Si襯底上設有共面波導1，在共面波導信號線11上相距約四分之一波長距離放置第一吸收電阻21和第二吸收電阻22，這兩個吸收電阻一端接入共面波導信號線11，另一端分別接入第一傳輸線枝節(jié)31和第二傳輸線枝節(jié)32，第一傳輸線枝節(jié)31被斷開為若干段，由放置在該斷開位置的第一微機械開關41控制第一傳輸線枝節(jié)31的通斷，第二傳輸線枝節(jié)32被斷開為若干段，由放置在該斷開位置的第二微機械開關42控制第二傳輸線枝節(jié)32的通斷，實現均衡器結構的可重構。本實用新型中的可重構MEMS微波均衡器不同于傳統(tǒng)均衡器結構，該結構利用微機械開關控制微波均衡器枝節(jié)長度，使得微波均衡器可以實現多種均衡曲線的可重構?？芍貥婱EMS微波均衡器具有以下主要特點一、采用微波均衡器與微機械開關相結合的原理，實現多種均衡曲線的轉換，即實現結構的可重構；二、可重構MEMS微波均衡器結構幾乎不增加整個器件的面積，集成度高；三、可重構MEMS微波均衡器的制作無需特殊的材料和工藝，能夠與Si或GaAs麗IC工藝完全兼容。區(qū)分是否為該結構的標準如下 (a)采用共面波導結構，(b)采用微機械開關控制傳輸線枝節(jié)的通斷，(C)采用吸收電阻消耗微波功率。滿足以上三個條件的結構即應視為該可重構MEMS微波均衡器的結構。本實用新型中的可重構MEMS微波均衡器以GaAs或Si為襯底，在GaAs或Si襯底上設有共面波導，在共面波導信號線上相距約四分之一波長距離放置兩個吸收電阻，這兩個吸收電阻一端接入共面波導信號線，另一端接入傳輸線枝節(jié)，傳輸線枝節(jié)被斷開為若干段，由放置在該斷開位置的微機械開關控制傳輸線枝節(jié)的通斷，由于不同長度的微帶枝節(jié)對應著不同的均衡曲線，從而實現均衡器結構的可重構。本實用新型中的可重構MEMS微波均衡器結構可以實現在射頻系統(tǒng)中的產業(yè)化應用，進而推動微波放大模塊產業(yè)的發(fā)展。本實用新型中的可重構MEMS微波均衡器采用集成傳輸線的吸收式微波均衡器基本結構，但是不同于傳統(tǒng)均衡器結構，該結構利用微機械開關控制微波均衡器傳輸線枝節(jié)長度，使得微波均衡器可以實現多種均衡曲線的可重構。相比而言，可重構MEMS微波均衡器具有以下主要特點一、采用微波均衡器與微機械開關相結合的原理，實現多種均衡曲線的轉換，即實現結構的可重構；二、可重構MEMS微波均衡器結構幾乎不增加整個器件的面積，集成度高；三、可重構MEMS微波均衡器的制作無需特殊的材料和工藝，能夠與Si或GaAsMMIC工藝完全兼容?；谝陨峡芍貥婱EMS微波均衡器結構的特點，很明顯的可以看出本實用新型與傳統(tǒng)微波均衡器相比實現了均衡曲線的可重構，對微波放大電路的適應性大幅提高，并兼顧有結構簡單、體積小、與Si或GaAs MMIC工藝兼容、高重復性、低生產成本等優(yōu)點，很好的滿足了射頻系統(tǒng)對器件的基本要求。因此，可重構MEMS微波均衡器的結構具有較好的應用價值和廣闊的市場潛力。以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據本實用新型所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記載的保護范圍內。
權利要求1.一種微波均衡器，其特征在于該均衡器包括襯底，設置在襯底上的共面波導(I)、第一吸收電阻(21)、第二吸收電阻(22)、第一傳輸線枝節(jié)(31)、第二傳輸線枝節(jié)(32)和第一微機械開關(41)、第二微機械開關(42)； 其中共面波導(I)包括共面波導信號線(11)和關于共面波導信號線(11)對稱設置的第一共面波導地線(Ia)和第二共面波導地線(Ib); 在第一共面波導地線(Ia)上，第一傳輸線枝節(jié)(31)通過第一吸收電阻(21)與共面波導信號線(11)相連；第一傳輸線枝節(jié)(31)被斷開成若干段，斷開位置設有第一微機械開關(41)； 在第二共面波導地線(Ib)上，第二傳輸線枝節(jié)(32)通過第二吸收電阻(22)與共面波導信號線(11)相連；第二傳輸線枝節(jié)(32)被斷開成若干段；斷開位置設有第二微機械開關(42)。
2.根據權利要求I所述的微波均衡器，其特征在于所述襯底采用GaAs或Si襯底，第一吸收電阻(21)—端接入共面波導信號線(11)，另一端接入第一傳輸線枝節(jié)(31)，第二吸 收電阻(22)—端接入共面波導信號線(11)，另一端接入第一傳輸線枝節(jié)(32)，第一吸收電阻(21)和第二吸收電阻(22)之間相距四分之一波長距離。
專利摘要本實用新型提供了一種微波均衡器，該均衡器包括襯底，設置在襯底上的共面波導(1)、第一吸收電阻(21)、第二吸收電阻(22)、第一傳輸線枝節(jié)(31)、第二傳輸線枝節(jié)(32)和第一微機械開關(41)、第二微機械開關(42)；其中共面波導(1)包括共面波導信號線(11)和關于共面波導信號線(11)對稱設置的第一共面波導地線(1a)和第二共面波導地線(1b)。該結構利用微機械開關的通斷達到對微波均衡器傳輸線枝節(jié)長度控制的目的，從而實現不同均衡曲線之間的轉換，即實現均衡器結構的可重構。
文檔編號H01P1/22GK202564518SQ20122019391
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權日2012年5月3日
發(fā)明者韓磊 申請人:東南大學