一種s波段微波自負(fù)載正交功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功分器，特別是一種S波段微波自負(fù)載正交功分器。
【背景技術(shù)】
[0002]如今無論是軍用的雷達(dá)、電子探測、電子對抗等，還是民用的手機(jī)通信、電視、遙控，都需要將電子信號分配處理，這就需要用到一種重要的微波無源器件一功率分配器(功分器)。它是一種將一路信號分為兩路或者多路信號的微波網(wǎng)絡(luò)，如果將其反轉(zhuǎn)使用，則是將幾路信號合成一路信號的功率合成器，現(xiàn)在功分器已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。
[0003]隨著移動通信、衛(wèi)星通信及國防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對功分器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。耦合器一直是各種微波集成電路中的重要組成部件，由于直通口與耦合口的輸出不同，因此將耦合器與功分器相連，可以擴(kuò)大功分器的使用范圍。
[0004]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計(jì)多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為無源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點(diǎn)，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢，在微波頻段被廣泛用來制造各種微波無源元件，實(shí)現(xiàn)無源元件的高度集成?；贚TCC工藝的疊層技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)三維集成，從而使各種微波功分器具有尺寸小、重量輕、性能優(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點(diǎn)，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)微波正交功分器。但是現(xiàn)有技術(shù)中尚無一種S波段微波自負(fù)載正交功分器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種由帶狀線結(jié)構(gòu)和自接匹配負(fù)載的定向耦合器實(shí)現(xiàn)體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、使用方便、適用范圍廣、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低、溫度性能穩(wěn)定的S波段微波自負(fù)載正交功分器。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種S波段微波自負(fù)載正交功分器，包括微波功分器和兩個自接匹配負(fù)載的定向耦合器，所述微波功分器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口、輸入電感、第一 λ/4傳輸線、第二 λ/4傳輸線、100歐姆電阻、第一輸出電感、第二輸出電感、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口和接地端。其中，輸入電感左端與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口連接，右端與第一 λ/4傳輸線、第二 λ/4傳輸線連接，第一 λ/4傳輸線的另一端與100歐姆電阻一端連接，第二 λ/4傳輸線另一端與100歐姆電阻另一端連接。第一輸出電感左端與第一λ/4傳輸線連接，右端與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口連接，第二輸出電感左端與第二 λ/4傳輸線連接，右端與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口連接。自接匹配負(fù)載的第一定向耦合器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口、第一匹配線、表面貼裝的50歐姆阻抗第一直通端口、第二匹配線、表面貼裝的50歐姆阻抗第一耦合端口、第三匹配線、表面貼裝的50歐姆阻抗第一隔離端口、第四匹配線、第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線、第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線、第一鉭電阻和接地端，其中，第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線位于第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線正上方，第一匹配線、第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線和第二匹配線在同一平面，第一匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口連接，第二匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第一直通端口連接，第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線左端與第一匹配線連接，第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線右端與第二匹配線連接；第三匹配線、第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線和第四匹配線在同一平面，第三匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第一耦合端口連接，第四匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第一隔離端口連接，第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線左端與第三匹配線連接，第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線右端與第四匹配線連接，第一鉭電阻的兩端分別與表面貼裝的50歐姆第一隔離端口和接地端連接。自接匹配負(fù)載的第二定向耦合器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸入端口、第五匹配線、表面貼裝的50歐姆阻抗第二直通端口、第六匹配線、表面貼裝的50歐姆阻抗第二耦合端口、第七匹配線、表面貼裝的50歐姆阻抗第二隔離端口、第八匹配線、第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線、第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線、第二鉭電阻和接地端，其中，第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線位于第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線正上方，第五匹配線、第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線和第六匹配線在同一平面，第五匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸入端口連接，第六匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第二直通端口連接，第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線左端與第五匹配線連接，第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線右端與第六匹配線連接；第七匹配線、第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線和第八匹配線在同一平面，第七匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第二耦合端口連接，第八匹配線與表面貼裝的50歐姆阻抗第二隔離端口連接，第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線左端與第七匹配線連接，第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線右端與第八匹配線連接，第二鉭電阻的兩端分別與表面貼裝的50歐姆第二隔離端口和接地端連接。微波功分器的第一輸出端口與自接匹配負(fù)載的第一定向親合器的第二輸入端口連接，第二輸出端口與自接匹配負(fù)載的第二定向耦合器的第三輸入端口連接。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:(I)由于本發(fā)明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，因此帶內(nèi)平坦；(2)無需外接負(fù)載；(3)可產(chǎn)生形狀相同，相位相差90度的信號波形；(4)重量輕、可靠性高；(5)電性能優(yōu)異；(6)電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(7)成本低。
【附圖說明】
[0008]圖1 (a)是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器的外形示意圖。
[0009]圖1(b)是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器中微波功分器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1(c)是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器中自接匹配負(fù)載的第一定向耦合器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖1(d)是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器中自接匹配負(fù)載的第二定向耦合器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器直通口(P5、P9)、耦合口(P6、P10)的幅頻特性曲線。
[0013]圖3是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器輸入端口的駐波特性曲線。
[0014]圖4是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器直通口(P5)與耦合口(P6)的相位差曲線以及直通口(P9)與耦合口(PlO)的相位差曲線。
[0015]圖5是本發(fā)明一種S波段微波自負(fù)載正交功分器第一直通口(P5)與第二直通口(P9)的相位差曲線以及第一耦合口(P6)與第二耦合口(PlO)的相位差曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0016]結(jié)合圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)、圖1(d)，本發(fā)明的一種S波段微波自負(fù)載正交功分器，該正交功分器的微波功分器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口 P1、輸入電感Lin、第一 λ/4傳輸線S1、第二 λ/4傳輸線S2、100歐姆電阻R1、第一輸出電感Loutl、第二輸出電感Lout2、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口 P2、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口 P3和接地端。其中，輸入電感Lin左端與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口 Pl連接，右端與第一 λ/4傳輸線S1、第二 λ/4傳輸線S2連接，第一 λ/4傳輸線SI的另一端與100歐姆電阻Rl —端連接，第二 λ /4傳輸線S2另一端與100歐姆電阻Rl另一端連接。第一輸出電感Loutl左端與第一 λ/4傳輸線SI連接，右端與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口 Ρ2連接，第二輸出電感Lout2左端與第二 λ /4傳輸線S2連接，右端與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口 Ρ3連接。自接匹配負(fù)載的第一定向耦合器Dl包括表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口 Ρ4、第一匹配線L1、表面貼裝的50歐姆阻抗第一直通端口 Ρ5、第二匹配線L2、表面貼裝的50歐姆阻抗第一耦合端口 Ρ6、第三匹配線L3、表面貼裝的50歐姆阻抗第一隔離端口 Ρ7、第四匹配線L4、第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U1、第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2、第一鉭電阻R2和接地端，其中，第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul垂直位于第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2上方，第一匹配線L1、第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2和第二匹配線L2在同一平面，第一匹配線LI與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口 Ρ4連接，第二匹配線L2與表面貼裝的50歐姆阻抗第一直通端口 Ρ5連接，第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2左端與第一匹配線LI連接，第二雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2右端與第二匹配線L2連接；第三匹配線L3、第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul和第四匹配線L4在同一平面，第三匹配線L3與表面貼裝的50歐姆阻抗第一耦合端口 Ρ6連接，第四匹配線L4與表面貼裝的50歐姆阻抗第一隔離端口 Ρ7連接，第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul左端與第三匹配線L3連接，第一雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul右端與第四匹配線L4連接，第一鉭電阻R2的兩端分別與表面貼裝的50歐姆第一隔離端口 Ρ7和接地端連接。自接匹配負(fù)載的第二定向耦合器D2包括表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸入端口 Ρ8、第五匹配線L5、表面貼裝的50歐姆阻抗第二直通端口 Ρ9、第六匹配線L6、表面貼裝的50歐姆阻抗第二耦合端口 Ρ10、第七匹配線L7、表面貼裝的50歐姆阻抗第二隔離端口 PU、第八匹配線L8、第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U3、第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U4、第二鉭電阻R3和接地端，其中，第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U3垂直位于第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U4上方，第五匹配線L5、第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U4和第六匹配線L6在同一平面，第五匹配線L5與表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸入端口 P8連接，第六匹配線L6與表面貼裝的50歐姆阻抗第二直通端口 P9連接，第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U4左端與第五匹配線L5連接，第四雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U4右端與第六匹配線L6連接；第七匹配線L7、第三雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U3和第八匹配線L8在同一平面，第七匹配線L7與表面貼裝的50歐姆阻抗第二耦合端口 P