一種超寬帶巴倫的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超寬帶巴倫，涉及一種巴倫，包括移相電路P?S、輸入端口P1、微帶?共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C?M1、第一輸出端口P2、共面波導(dǎo)?微帶轉(zhuǎn)換電路C?M2、第二輸出端口P3、共面波導(dǎo)?微帶轉(zhuǎn)換電路C?M3和缺陷地DGS；本實用新型具有易調(diào)試、重量輕、體積小、可靠性高、電性能好、溫度穩(wěn)定性好、電性能批量一致性好、成本低、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，適用于相應(yīng)微波頻段的通信、衛(wèi)星通信等對體積、電性能、溫度穩(wěn)定性和可靠性有苛刻要求的場合和相應(yīng)的系統(tǒng)中。
【專利說明】
一種超寬帶巴倫
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種巴倫，特別是一種超寬帶巴倫。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，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，對巴倫的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:工作頻率、帶寬、插入損耗、相位平衡度。利用傳輸線間邊沿耦合，可以構(gòu)成超寬帶巴倫。
[0003]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，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，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，實現(xiàn)無源元件的高度集成?；贚TCC工藝的疊層技術(shù)，可以實現(xiàn)三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、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，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點，可以實現(xiàn)微型超寬帶巴倫。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種超寬帶巴倫，采用LTCC技術(shù)的微帶線結(jié)構(gòu)，實現(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、造價低、溫度性能穩(wěn)定的微型超寬帶巴倫。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種超寬帶巴倫，它包括移相電路P-S、輸入端口 P1、微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口P2、共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2、第二輸出端口P3、共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3和缺陷地結(jié)構(gòu)DGS ；
[0007]缺陷地結(jié)構(gòu)DGS位于移相電路P-S、輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2和第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的正下方;第一輸出端口 P2和第二輸出端口 P3設(shè)于移相電路P-S的左右兩邊，輸入端口 Pl設(shè)于所述移相電路P-S的后面；
[0008]移相電路P-S包括Y形傳輸線LI，倒L形傳輸線L2和倒L形傳輸線L3，倒L形傳輸線L2位于Y形傳輸線LI的左邊，倒L形傳輸線L3位于Y形傳輸線LI的右邊；
[0009]微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路包括主傳輸線L4、第一接地線L5、第二接地線L6和第一接地金屬柱Vial，第一接地線L5位于主傳輸線L4左邊，第二接地線L6位于主傳輸線L4右邊，第一接地金屬柱Vial均勻分布在第一接地線L5和第二接地線L6的下方，第一接地線L5和第二接地線L6均通過各自下方的第一接地金屬柱Vial連接地線；
[0010]共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2包括第一輸出傳輸線L7、第三接地線L8和第二接地金屬柱Via2，第一輸出傳輸線L7位于第三接地線L8的前方，第二接地金屬柱Via2均勻分布在第三接地線L8的正下方，第三接地線L8通過第二接地金屬柱Via2連接地線；
[0011]共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3包括第二輸出傳輸線L10、第四接地線L9和第三接地金屬柱Via3，第二輸出傳輸線LlO位于第四接地線L9的后方，第三接地金屬柱Via3均勻分布在第四接地線L9的正下方，第四接地線L9通過第三接地金屬柱Via3連接地線；
[0012]輸入端口Pl連接微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml的輸入端，微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml的輸出端通過節(jié)點Nodel、節(jié)點Node2和節(jié)點Node3與移相電路P-S連接，移相電路P-S通過節(jié)點Node4和節(jié)點Node5與共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2的輸入端連接，共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2的輸出端連接第一輸出端口 P2，移相電路P-S通過節(jié)點Node6和節(jié)點Node7與共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的輸入端連接，共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的輸出端連接第二輸出端口 P3;
[0013]缺陷地結(jié)構(gòu)DGS位于移相電路P-S、輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2和第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的正下方。
[0014]包括一種超寬帶巴倫采用低溫共燒陶瓷制成。
[0015]所述缺陷地結(jié)構(gòu)DGS包含金屬地線區(qū)域Ground和不接地線的空白區(qū)域Defect，所述金屬地線區(qū)域Ground為矩形金屬地線，所述不接地線的空白區(qū)域Defect設(shè)于所述金屬地線區(qū)域Ground內(nèi)。
[0016]本實用新型所述的一種超寬帶巴倫，采用LTCC技術(shù)的微帶線結(jié)構(gòu)，實現(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、造價低、溫度性能穩(wěn)定的微型超寬帶巴倫。本實用新型采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來的顯著優(yōu)點是:(I)帶內(nèi)平坦；(2)體積小、重量輕、可靠性高；(3)電性能優(yōu)異；(4)電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(5)成本低。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型一種超寬帶巴倫的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型一種超寬帶巴倫中的移相器示意圖；
[0019]圖3本實用新型一種超寬帶巴倫中的輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路示意圖；
[0020]圖4本實用新型一種超寬帶巴倫中的第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路示意圖；
[0021]圖5是本實用新型一種超寬帶巴倫中的第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本實用新型一種超寬帶巴倫中的缺陷地結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本實用新型一種超寬帶巴倫的第一輸出端口幅頻特性曲線；
[0024]圖8是本實用新型一種超寬帶巴倫的第二輸出端口幅頻特性曲線；
[0025]圖9是本實用新型一種超寬帶巴倫的輸入端口的駐波特性曲線；
[0026]圖10是本實用新型一種超寬帶巴倫的第一第二輸出端口的相位不平衡度曲線。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示的一種超寬帶巴倫，它包括移相電路P-S、輸入端口P1、微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口 P2、共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2、第二輸出端口 P3、共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3和缺陷地結(jié)構(gòu)DGS;
[0028]缺陷地結(jié)構(gòu)DGS位于移相電路P-S、輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2和第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的正下方;第一輸出端口 P2和第二輸出端口 P3設(shè)于移相電路P-S的左右兩邊，輸入端口 Pl設(shè)于所述移相電路P-S的后面；
[0029]如圖2所示的移相電路P-S包括Y形傳輸線LI，倒L形傳輸線L2和倒L形傳輸線L3，倒L形傳輸線L2位于Y形傳輸線LI的左邊，倒L形傳輸線L3位于Y形傳輸線LI的右邊；
[0030]如圖3所示的微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路包括主傳輸線L4、第一接地線L5、第二接地線L6和第一接地金屬柱Vial，第一接地線L5位于主傳輸線L4左邊，第二接地線L6位于主傳輸線L4右邊，第一接地金屬柱Vial均勾分布在第一接地線L5和第二接地線L6的下方，第一接地線L5和第二接地線L6均通過各自下方的第一接地金屬柱Vial連接地線；
[0031 ]如圖4所示的共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2包括第一輸出傳輸線L7、第三接地線L8和第二接地金屬柱Via2，第一輸出傳輸線L7位于第三接地線L8的前方，第二接地金屬柱Via2均勻分布在第三接地線L8的正下方，第三接地線L8通過第二接地金屬柱Via2連接地線；
[0032]如圖5所示的共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3包括第二輸出傳輸線L10、第四接地線L9和第三接地金屬柱Via3，第二輸出傳輸線LlO位于第四接地線L9的后方，第三接地金屬柱Via3均勾分布在第四接地線L9的正下方，第四接地線L9通過第三接地金屬柱Via3連接地線；
[0033]輸入端口Pl連接微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml的輸入端，微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml的輸出端通過節(jié)點Nodel、節(jié)點Node2和節(jié)點Node3與移相電路P-S連接，移相電路P-S通過節(jié)點Node4和節(jié)點Node5與共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2的輸入端連接，共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2的輸出端連接第一輸出端口 P2，移相電路P-S通過節(jié)點Node6和節(jié)點Node7與共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的輸入端連接，共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的輸出端連接第二輸出端口 P3;
[0034]缺陷地結(jié)構(gòu)DGS位于移相電路P-S、輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2和第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的正下方；
[0035]包括一種超寬帶巴倫采用低溫共燒陶瓷制成。
[0036]如圖6所示的所述缺陷地結(jié)構(gòu)DGS包含金屬地線區(qū)域Ground和不接地線的空白區(qū)域Defect，所述金屬地線區(qū)域Ground為矩形金屬地線，所述不接地線的空白區(qū)域Defect設(shè)于所述金屬地線區(qū)域Ground內(nèi)。
[0037]本實用新型所述的一種超寬帶巴倫，由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝實現(xiàn)，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結(jié)而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性，由于結(jié)構(gòu)采用三維立體集成和多層折疊結(jié)構(gòu)以及外表面金屬屏蔽實現(xiàn)接地和封裝，從而使體積大幅減小。
[0038]本實用新型所述的一種超寬帶巴倫的尺寸為8mmX 12mmX 1.5mm。其性能如圖7、圖8、圖9和圖10所示，從2GHz到8GHz，第一輸出端口插損小于4dB，第二輸出端口插損小于3.5dB，輸入端口回波損耗優(yōu)于10dB，兩個輸出端口相位不平衡度波動小于I度。
【主權(quán)項】
1.一種超寬帶巴倫，其特征在于:它包括移相電路p-s、輸入端口 Pl、微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-M1、第一輸出端口 P2、共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2、第二輸出端口 P3、共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3和缺陷地結(jié)構(gòu)DGS; 缺陷地結(jié)構(gòu)DGS位于移相電路P-S、輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2和第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的正下方;第一輸出端口 P2和第二輸出端口 P3設(shè)于移相電路P-S的左右兩邊，輸入端口 Pl設(shè)于所述移相電路P-S的后面； 移相電路P-S包括Y形傳輸線LI，倒L形傳輸線L2和倒L形傳輸線L3，倒L形傳輸線L2位于Y形傳輸線LI的左邊，倒L形傳輸線L3位于Y形傳輸線LI的右邊； 微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路包括主傳輸線L4、第一接地線L5、第二接地線L6和第一接地金屬柱Vial，第一接地線L5位于主傳輸線L4左邊，第二接地線L6位于主傳輸線L4右邊，第一接地金屬柱Vial均勻分布在第一接地線L5和第二接地線L6的下方，第一接地線L5和第二接地線L6均通過各自下方的第一接地金屬柱Vial連接地線； 共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2包括第一輸出傳輸線L7、第三接地線L8和第二接地金屬柱Via2，第一輸出傳輸線L7位于第三接地線L8的前方，第二接地金屬柱Via2均勻分布在第三接地線L8的正下方，第三接地線L8通過第二接地金屬柱Via2連接地線； 共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3包括第二輸出傳輸線L10、第四接地線L9和第三接地金屬柱Via3，第二輸出傳輸線LlO位于第四接地線L9的后方，第三接地金屬柱Via3均勻分布在第四接地線L9的正下方，第四接地線L9通過第三接地金屬柱Via3連接地線； 輸入端口 Pl連接微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml的輸入端，微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml的輸出端通過節(jié)點Nodel、節(jié)點Node2和節(jié)點Node3與移相電路P-S連接，移相電路P-S通過節(jié)點Node4和節(jié)點Node5與共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2的輸入端連接，共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2的輸出端連接第一輸出端口 P2，移相電路P-S通過節(jié)點Node6和節(jié)點Node7與共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的輸入端連接，共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的輸出端連接第二輸出端口 P3; 缺陷地結(jié)構(gòu)DGS位于移相電路P-S、輸入端口微帶-共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)換電路C-Ml、第一輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M2和第二輸出端口共面波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換電路C-M3的正下方。2.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶巴倫，其特征在于:包括一種超寬帶巴倫采用低溫共燒陶瓷制成。3.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶巴倫，其特征在于:所述缺陷地結(jié)構(gòu)DGS包含金屬地線區(qū)域Ground和不接地線的空白區(qū)域Defect，所述金屬地線區(qū)域Ground為矩形金屬地線，所述不接地線的空白區(qū)域Defect設(shè)于所述金屬地線區(qū)域Ground內(nèi)。
【文檔編號】H01P5/10GK205564942SQ201620329008
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】戴永勝, 陳相治
【申請人】戴永勝, 陳相治