一种超宽带巴伦的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种超宽带巴伦，涉及一种巴伦，包括移相电路P?S、输入端口P1、微带?共面波导转换电路C?M1、第一输出端口P2、共面波导?微带转换电路C?M2、第二输出端口P3、共面波导?微带转换电路C?M3和缺陷地DGS；本实用新型具有易调试、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点，适用于相应微波频段的通信、卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。
【专利说明】
一种超宽带巴伦
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种巴伦，特别是一种超宽带巴伦。
【背景技术】
[0002]近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对巴伦的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。描述这种部件性能的主要指标有:工作频率、带宽、插入损耗、相位平衡度。利用传输线间边沿耦合，可以构成超宽带巴伦。
[0003]低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成。基于LTCC工艺的叠层技术，可以实现三维集成，从而使各种微型微波滤波器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点，利用其三维集成结构特点，可以实现微型超宽带巴伦。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种超宽带巴伦，采用LTCC技术的微带线结构，实现体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、使用方便、适用范围广、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的微型超宽带巴伦。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种超宽带巴伦，它包括移相电路P-S、输入端口 P1、微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口P2、共面波导-微带转换电路C-M2、第二输出端口P3、共面波导-微带转换电路C-M3和缺陷地结构DGS ；
[0007]缺陷地结构DGS位于移相电路P-S、输入端口微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口共面波导-微带转换电路C-M2和第二输出端口共面波导-微带转换电路C-M3的正下方;第一输出端口 P2和第二输出端口 P3设于移相电路P-S的左右两边，输入端口 Pl设于所述移相电路P-S的后面；
[0008]移相电路P-S包括Y形传输线LI，倒L形传输线L2和倒L形传输线L3，倒L形传输线L2位于Y形传输线LI的左边，倒L形传输线L3位于Y形传输线LI的右边；
[0009]微带-共面波导转换电路包括主传输线L4、第一接地线L5、第二接地线L6和第一接地金属柱Vial，第一接地线L5位于主传输线L4左边，第二接地线L6位于主传输线L4右边，第一接地金属柱Vial均匀分布在第一接地线L5和第二接地线L6的下方，第一接地线L5和第二接地线L6均通过各自下方的第一接地金属柱Vial连接地线；
[0010]共面波导-微带转换电路C-M2包括第一输出传输线L7、第三接地线L8和第二接地金属柱Via2，第一输出传输线L7位于第三接地线L8的前方，第二接地金属柱Via2均匀分布在第三接地线L8的正下方，第三接地线L8通过第二接地金属柱Via2连接地线；
[0011]共面波导-微带转换电路C-M3包括第二输出传输线L10、第四接地线L9和第三接地金属柱Via3，第二输出传输线LlO位于第四接地线L9的后方，第三接地金属柱Via3均匀分布在第四接地线L9的正下方，第四接地线L9通过第三接地金属柱Via3连接地线；
[0012]输入端口Pl连接微带-共面波导转换电路C-Ml的输入端，微带-共面波导转换电路C-Ml的输出端通过节点Nodel、节点Node2和节点Node3与移相电路P-S连接，移相电路P-S通过节点Node4和节点Node5与共面波导-微带转换电路C-M2的输入端连接，共面波导-微带转换电路C-M2的输出端连接第一输出端口 P2，移相电路P-S通过节点Node6和节点Node7与共面波导-微带转换电路C-M3的输入端连接，共面波导-微带转换电路C-M3的输出端连接第二输出端口 P3;
[0013]缺陷地结构DGS位于移相电路P-S、输入端口微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口共面波导-微带转换电路C-M2和第二输出端口共面波导-微带转换电路C-M3的正下方。
[0014]包括一种超宽带巴伦采用低温共烧陶瓷制成。
[0015]所述缺陷地结构DGS包含金属地线区域Ground和不接地线的空白区域Defect，所述金属地线区域Ground为矩形金属地线，所述不接地线的空白区域Defect设于所述金属地线区域Ground内。
[0016]本实用新型所述的一种超宽带巴伦，采用LTCC技术的微带线结构，实现体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、使用方便、适用范围广、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的微型超宽带巴伦。本实用新型采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成，所带来的显著优点是:(I)带内平坦；(2)体积小、重量轻、可靠性高；(3)电性能优异；(4)电路实现结构简单，可实现大批量生产；(5)成本低。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一种超宽带巴伦的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型一种超宽带巴伦中的移相器示意图；
[0019]图3本实用新型一种超宽带巴伦中的输入端口微带-共面波导转换电路示意图；
[0020]图4本实用新型一种超宽带巴伦中的第一输出端口共面波导-微带转换电路示意图；
[0021]图5是本实用新型一种超宽带巴伦中的第二输出端口共面波导-微带转换电路结构示意图；
[0022]图6是本实用新型一种超宽带巴伦中的缺陷地结构示意图；
[0023]图7是本实用新型一种超宽带巴伦的第一输出端口幅频特性曲线；
[0024]图8是本实用新型一种超宽带巴伦的第二输出端口幅频特性曲线；
[0025]图9是本实用新型一种超宽带巴伦的输入端口的驻波特性曲线；
[0026]图10是本实用新型一种超宽带巴伦的第一第二输出端口的相位不平衡度曲线。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示的一种超宽带巴伦，它包括移相电路P-S、输入端口P1、微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口 P2、共面波导-微带转换电路C-M2、第二输出端口 P3、共面波导-微带转换电路C-M3和缺陷地结构DGS;
[0028]缺陷地结构DGS位于移相电路P-S、输入端口微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口共面波导-微带转换电路C-M2和第二输出端口共面波导-微带转换电路C-M3的正下方;第一输出端口 P2和第二输出端口 P3设于移相电路P-S的左右两边，输入端口 Pl设于所述移相电路P-S的后面；
[0029]如图2所示的移相电路P-S包括Y形传输线LI，倒L形传输线L2和倒L形传输线L3，倒L形传输线L2位于Y形传输线LI的左边，倒L形传输线L3位于Y形传输线LI的右边；
[0030]如图3所示的微带-共面波导转换电路包括主传输线L4、第一接地线L5、第二接地线L6和第一接地金属柱Vial，第一接地线L5位于主传输线L4左边，第二接地线L6位于主传输线L4右边，第一接地金属柱Vial均勾分布在第一接地线L5和第二接地线L6的下方，第一接地线L5和第二接地线L6均通过各自下方的第一接地金属柱Vial连接地线；
[0031 ]如图4所示的共面波导-微带转换电路C-M2包括第一输出传输线L7、第三接地线L8和第二接地金属柱Via2，第一输出传输线L7位于第三接地线L8的前方，第二接地金属柱Via2均匀分布在第三接地线L8的正下方，第三接地线L8通过第二接地金属柱Via2连接地线；
[0032]如图5所示的共面波导-微带转换电路C-M3包括第二输出传输线L10、第四接地线L9和第三接地金属柱Via3，第二输出传输线LlO位于第四接地线L9的后方，第三接地金属柱Via3均勾分布在第四接地线L9的正下方，第四接地线L9通过第三接地金属柱Via3连接地线；
[0033]输入端口Pl连接微带-共面波导转换电路C-Ml的输入端，微带-共面波导转换电路C-Ml的输出端通过节点Nodel、节点Node2和节点Node3与移相电路P-S连接，移相电路P-S通过节点Node4和节点Node5与共面波导-微带转换电路C-M2的输入端连接，共面波导-微带转换电路C-M2的输出端连接第一输出端口 P2，移相电路P-S通过节点Node6和节点Node7与共面波导-微带转换电路C-M3的输入端连接，共面波导-微带转换电路C-M3的输出端连接第二输出端口 P3;
[0034]缺陷地结构DGS位于移相电路P-S、输入端口微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口共面波导-微带转换电路C-M2和第二输出端口共面波导-微带转换电路C-M3的正下方；
[0035]包括一种超宽带巴伦采用低温共烧陶瓷制成。
[0036]如图6所示的所述缺陷地结构DGS包含金属地线区域Ground和不接地线的空白区域Defect，所述金属地线区域Ground为矩形金属地线，所述不接地线的空白区域Defect设于所述金属地线区域Ground内。
[0037]本实用新型所述的一种超宽带巴伦，由于是采用多层低温共烧陶瓷工艺实现，其低温共烧陶瓷材料和金属图形在大约900°C温度下烧结而成，所以具有非常高的可靠性和温度稳定性，由于结构采用三维立体集成和多层折叠结构以及外表面金属屏蔽实现接地和封装，从而使体积大幅减小。
[0038]本实用新型所述的一种超宽带巴伦的尺寸为8mmX 12mmX 1.5mm。其性能如图7、图8、图9和图10所示，从2GHz到8GHz，第一输出端口插损小于4dB，第二输出端口插损小于3.5dB，输入端口回波损耗优于10dB，两个输出端口相位不平衡度波动小于I度。
【主权项】
1.一种超宽带巴伦，其特征在于:它包括移相电路p-s、输入端口 Pl、微带-共面波导转换电路C-M1、第一输出端口 P2、共面波导-微带转换电路C-M2、第二输出端口 P3、共面波导-微带转换电路C-M3和缺陷地结构DGS; 缺陷地结构DGS位于移相电路P-S、输入端口微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口共面波导-微带转换电路C-M2和第二输出端口共面波导-微带转换电路C-M3的正下方;第一输出端口 P2和第二输出端口 P3设于移相电路P-S的左右两边，输入端口 Pl设于所述移相电路P-S的后面； 移相电路P-S包括Y形传输线LI，倒L形传输线L2和倒L形传输线L3，倒L形传输线L2位于Y形传输线LI的左边，倒L形传输线L3位于Y形传输线LI的右边； 微带-共面波导转换电路包括主传输线L4、第一接地线L5、第二接地线L6和第一接地金属柱Vial，第一接地线L5位于主传输线L4左边，第二接地线L6位于主传输线L4右边，第一接地金属柱Vial均匀分布在第一接地线L5和第二接地线L6的下方，第一接地线L5和第二接地线L6均通过各自下方的第一接地金属柱Vial连接地线； 共面波导-微带转换电路C-M2包括第一输出传输线L7、第三接地线L8和第二接地金属柱Via2，第一输出传输线L7位于第三接地线L8的前方，第二接地金属柱Via2均匀分布在第三接地线L8的正下方，第三接地线L8通过第二接地金属柱Via2连接地线； 共面波导-微带转换电路C-M3包括第二输出传输线L10、第四接地线L9和第三接地金属柱Via3，第二输出传输线LlO位于第四接地线L9的后方，第三接地金属柱Via3均匀分布在第四接地线L9的正下方，第四接地线L9通过第三接地金属柱Via3连接地线； 输入端口 Pl连接微带-共面波导转换电路C-Ml的输入端，微带-共面波导转换电路C-Ml的输出端通过节点Nodel、节点Node2和节点Node3与移相电路P-S连接，移相电路P-S通过节点Node4和节点Node5与共面波导-微带转换电路C-M2的输入端连接，共面波导-微带转换电路C-M2的输出端连接第一输出端口 P2，移相电路P-S通过节点Node6和节点Node7与共面波导-微带转换电路C-M3的输入端连接，共面波导-微带转换电路C-M3的输出端连接第二输出端口 P3; 缺陷地结构DGS位于移相电路P-S、输入端口微带-共面波导转换电路C-Ml、第一输出端口共面波导-微带转换电路C-M2和第二输出端口共面波导-微带转换电路C-M3的正下方。2.如权利要求1所述的一种超宽带巴伦，其特征在于:包括一种超宽带巴伦采用低温共烧陶瓷制成。3.如权利要求1所述的一种超宽带巴伦，其特征在于:所述缺陷地结构DGS包含金属地线区域Ground和不接地线的空白区域Defect，所述金属地线区域Ground为矩形金属地线，所述不接地线的空白区域Defect设于所述金属地线区域Ground内。
【文档编号】H01P5/10GK205564942SQ201620329008
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】戴永胜, 陈相治
【申请人】戴永胜, 陈相治