专利名称：同轴连接器型衰减器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子及通信的同轴连接器型衰减器，尤其涉及一种可用于 各种高频和微波电路及系统的同轴连接器型衰减器。背景技术：
在电子部件家族里，衰减器是电路和系统中常用的基本部件之一。同轴连 接器型的固定衰减器也已广泛地被使用。要制作出高精度衰减量、低反射系数 的衰减器，需要能方便地制作出高精度的串联电阻和并联电阻。现有的衰减片 是用厚膜工艺一次印刷后烧制而成或用薄膜工艺一次溅射后烧制而成， 一般采 用激光调阻来实现串联电阻、并联电阻的精确匹配，从而可提高衰减片的精度。 由于衰减片(衰减器)要求并联电阻的接地端是同一端，共地对一个衰减片(衰
减器)是至关重要，现有的衰减片(Pi型衰减器)的两个并联电阻的接地端(电 极)是烧制在一起的，但对这样的衰减片(器)的串联、并联电阻作激光调阻 难度大，因为调完一个电阻，会影响另外一个电阻的等效阻值，它们是一个环 状结构，很难实现衰减器的精确匹配，即如何实现高精度衰减量、低反射系数 的衰减器是一个课题。
为了克服激光调阻的问题，可以在基板上直接封贴高精度的分离器件的电 阻，来实现精确匹配，请参阅美国专利6,903,621。但衰减器所需的特殊阻值的电 阻需要定制，成本高，若采用相近阻值的标准分离器件的电阻，会降低衰减器 的精度。另外，分离器件的电阻， 一般其额定功率较小(一般的额定功率0. 25W)， 市场上一般很难买到大功率、小尺寸、高精度的分离器件的电阻，而对于一个
衰减器来讲，要做到很高的射频特性， 一般还要求衰减器的尺寸要小，用分离
器件来做衰减器，很难实现大功率(比如几十瓦)、高频率(10GHz以上)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有良好宽频带特性，低反射系 数的适合高频和微波电路及系统中的同轴连接器型衰减器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种同轴连接器 型衰减器，其包括基板、信号输入端、信号输出端、同轴连接器、金属体、 一体制作在该基板上的膜状串联电阻、膜状第一并联电阻和膜状第二并联电阻
组成的至少一级Pi型网络、该膜状串联电阻的两端作为该Pi型网络的信号输入
端和信号输出端、该膜状第一并联电阻的一端与该信号输入端相连接、该膜状
第一并联电阻的另一端与第一连接端相连接；该膜状第二并联电阻的一端与信 号输出端相连接、该膜状第二并联电阻的另一端与第二连接端相连接、其特征
在于用所述金属体将该Pi型网络的第一连接端与第二连接端相连接后，将该
Pi型网络安装在所述同轴连接器内、该同轴连接器的内部同轴信号线经该pi型
网络的信号输入端和信号输出端后分别与该同轴连接器的外部信号端相连接，
该pi型网络的第一连接端和第二连接端经该金属体与该同轴连接器的壳体相连接。
该膜状串联电阻、该膜状第一并联电阻和该膜状第二并联电阻是烧结在该 基板上的厚膜电阻。
该膜状串联电阻、该膜状第一并联电阻、该膜状第二并联电阻是溅射在该 基板的薄膜电阻。
该金属体可以是金属垫片、金属套或金属焊锡。
该同轴连接器可以是SMA型同轴连接器、N型同轴连接器或BNC型同轴连接器。
本发明的有益效果是由于Pi型网络的并联电阻的连接端相互独立，可实 现串联电阻、并联电阻的独立激光调阻。用金属体将并联电阻的第一连接端和 第二连接端相连接，并安装在同轴连接器内，可实现高精度、更高频率的同轴 连接器型衰减器。
因此本发明具有以下优点
a. 可对串联电阻、并联电阻独立激光调阻；
b. 衰减量的精度高，反射系数小。
C.耐高温，可实现大额定功率的衰减器。
d. 与分离器件的电阻制作的衰减器相比频率范围更高，DC到几十GHz。
e. 适用于各种隔离电路或需要衰减射频功率的场合。
图1是第一实施例的Pi ( n )型网络的结构示意图。
图2是第一实施例的Pi ( Ji )型网络的等效电路图。
图3是第一实施例的Pi ( 型网络的实际设计参数。
图4是第一实施例的金属体的结构示意图。
图5是第一实施例的金属体安装位置示意图。
图6是第一实施例的内部空心金属柱体的示意图。
图7是第一实施例的金属接头的结构示意图。
图8是第一实施例的将Pi型网络制作在SMA型同轴连接器内的组合结构示 意图。
图9是第一实施例的将Pi型网络制作在SMA型同轴连接器内的截面结构示 意图。
图10是第二实施例的组合结构示意图。
图ll是本发明的第三实施例的Pi (n)型网络的结构示意图。 图12是本发明的第三实施例的Pi (iO型网络的等效电路图。
具体实施方式
对于一个衰减器来讲，为了理解方便， 一般把串联于信号输入输出回路上 的电阻称为串联电阻，把并联于信号输入输出回路与共同接地端之间的电阻称 为并联电阻。这里把膜状电阻又分为厚膜电阻和薄膜电阻，厚膜电阻是通过将 厚膜电阻浆料印制在陶瓷基板上，经高温烧制而成；薄膜电阻是通过将薄膜电 阻浆料溅射到陶瓷基板上，经过高温烧结而成；薄膜电路的射频特性更好，可 工作到几十GHz，但造价较贵。
请参阅图1，它是本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的Pi ( ^ ) 型网络的结构示意图。在基板l的表层上，用厚膜工艺印制上电极和厚膜电阻， 经过高温烧结，制成一个一体的Pi型网络，该基板1是陶瓷基板或其它耐高温 的基板。该Pi型网络的信号输入端2 (电极)与该膜状(厚膜)串联电阻4的 一端相连接，该膜状串联电阻4的另一端与该Pi型网络的信号输出端3相连接; 该膜状(厚膜)第一并联电阻51的一端与信号输入端2相连接，该膜状第一并 联电阻51的另一端与第一连接端61相连接；该膜状(厚膜)第二并联电阻62 的一端与信号输出端3相连接，该膜状第二并联电阻62的另一端与第二连接端 相连接。这样的电路结构易于对各个电阻做激光调阻(修阻)，因为每个电阻从 其两端看都是独立的电阻。然后通过一个金属体7 (图4会详细描述)将第一连
接端与第二连接端连接，使其为共同接地端，这样，该Pi型网络就是一个高精 度的典型的Pi型衰减器。衰减器要求并联电阻要共地，若第一连接端与第二连
接端直接印刷烧制在一起，串联电阻4、并联电阻51， 52会形成一个环路，即 使采用激光调阻，调一个电阻，会影响其它电阻的等效阻值，较难实现衰减器 的匹配关系，
图1的电路结构也可以用薄膜工艺来实现，即信号输入输出端用薄膜工艺、 膜状串联电阻、膜状并联电阻改用薄膜电阻来实现，但电路结构完全相同，这 里不重复说明。
另外，将两个或多个这样的Pi型网络串联连接，即前一级的信号输出端与 后一级的信号输入端相连接，各级的第一连接端和第二连接端以及这些连接端 间用一个金属体相连接，组成一个有共同接地端，可实现高精度大衰减量的衰 减器。比如30dB以上的衰减器，用一级的衰减器很实现更高的频率特性，用多 级比如3个10dB的衰减器相串联，其频率特性更好。(此段说明无图示)
请参阅图2，它示出了本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的Pi型 网络的等效电路。此电路的特点是并联电阻51的端子61 (第一连接端)，没有 与并联电阻52的端子62(第二连接端)相连，这样，串联电阻4、并联电阻51、 并联电阻52之间不构成一个环路，对这三个电阻，可独立地测量其阻值，也就 是说可对它们进行独立地激光条阻，从而达到很高匹配精度。若将第一连接端 与第二连接端先连接(烧结)在一起，在其后的工艺作激光调阻，三个电阻组 成了一个回路，调节了一个电阻的阻值，会影响另外两个电阻的等效阻值，很 难高精度地实现衰减器所要求的匹配关系。
请参阅图3，它示出了本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的Pi( ^ ) 型网络的实际设计参数。我们以一个6dB的衰减器为例，来详细说明。该图中 的尺寸单位是毫米，与图l相同标号的地方，这里不重复说明。信号输入端2， 分为两部分21、 22;信号输出端3分为31、 32; 21、 31按50欧姆(或75欧姆) 信号微带线来设计，22， 32是为了焊接的方便，尺寸留的大些。接地端63的作 用是为了保持安装基板l时的平衡和更牢固地接地，在下面会说明。膜状串联 电阻4的阻值为37欧姆，膜状第一并联电阻51及膜状第二并联电阻52的阻值 相同，为151欧姆。用激光调阻的方法，很容易精确地实现以上阻值。用金属 体7将第一连接端61和第二连接端62连接起来，就是一个高精度的6dB的衰 减器。下面会说明金属体7的连接方法。
请参阅图4，它是本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的金属体的结 构示意图。金属体7可以是一个马蹄状薄铜垫片，也可以是一个金属垫片、金 属套、甚至是金属焊锡等金属体。图4中的金属体7是一个马蹄形状的薄的铍 铜片，铍铜的弹性好，其厚度约为0.2mm，保持一定的弹性为佳。其目的是为了 将第一连接端与第二连接端紧密相连。如何紧密相连，在下面说明。
请参阅图5，它是本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的金属体安装 位置示意图。金属体7是用于连接第一连接端61和第二连接端62的，图5是
一个俯视图。
请参阅图6，它是本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的内部空心金 属柱体的示意图。该空心金属柱体8内开业有两个槽9。该Pi型网络(基板l) 的第一连接端61和第二连接端62间，用金属体7来连接；为了安装的稳定和 更好地保持接地，在第一连接端61的对边，即图3的接地端63处，也安装一
个金属体7，通过两个金属体7 (马蹄形薄铍铜片)将基板l牢固地插入到两个 槽9内，既将基板1牢固地安装在该空心金属柱体8内，该空心金属柱与该同 轴连接器的内壳体相接触，从而保证该Pi型网络(Pi型衰减器)稳定接地。
请参阅图7，它是本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的金属接头的 结构示意图。两个该金属接头10分别安装或焊接在该Pi型网络(基板1)的信 号输入端2和信号输出端3处。
请参阅图8，它是本发明的同轴连接器型衰减器的第一实施例的将Pi型网 络制作在SMA型同轴连接器内的组合结构示意图。该Pi型网络(基板l)安装 在该SMA型同轴连接器内，通过金属体7和金属柱体8保证该Pi型网络稳定地 接地。另外，该SMA型同轴连接器11内的同轴信号线的一部分制作成空心状态, 该两个金属接头IO分别可插入该同轴连接器两端的信号线内。通过该金属接头 IO与该SMA型同轴连接的同轴信号线连接。通过上紧同轴连接器，使金属柱体 8与同轴连接器11的内壳体紧密接触，从而保持该Pi型网络的稳固接地。
请参阅图9，第一实施例的将Pi型网络制作在SMA型同轴连接器内的截面 结构示意图。
请参阅图10，它是本发明的第二实施例的组合结构示意图。同轴连接器的 内部构造不限于第一实施例的构造。图中的Pi型网络还是第一实施例中的Pi 型网络，金属体7还是第一实施例中的金属体7，所不同的是SMA同轴连接器的 内部构造不同，该SMA同轴连接器内开出一个空槽12，将该Pi型网络和金属体 7压紧安装在该槽内12，或将金属体7也焊接在该槽内12。该SMA同轴连接器 内的两个信号接头分别直接焊接在该Pi型网络的信号输入端2和信号输出端3 上。
请参阅图ll，它是本发明的第三实施例的Pi (K)型网络的结构示意图。
它是图1结构的简单替换，即图1的膜状第一并联电阻51由两个膜状并联电阻 511和512来代替，图1的膜状第二并联电阻52由两个膜状并联电阻521和522 来代替。该膜状并联电阻511与521的连接端用一个金属体相连接；膜状并联 电阻512与522的连接端也一个金属体相连接，即各个连接端611、 612、 621、 622通过各自的金属体保持与同轴连接器11的壳体连接，保持最终共地。其连 接的方法以及同轴连接器的结构与第一实施例的相同，这里不重复说明。这样 做的好处是在基板1尺寸相同的条件下，可以分担并联电阻上消耗的功率。
请参阅图12，它是本发明的第三实施例的Pi ( 3x)型网络的等效电路图。 膜状第一并联电阻51'由膜状并联电阻511与512所代替，该膜状第一并联阻值 51的阻值是该膜状并联电阻511与512的并联阻值；膜状第二并联电阻52'由 膜状并联电阻521与522所代替，该膜状第二并联电阻52的阻值是该膜状并联 电阻521与522的并联阻值。
同轴连接器可以是SMA型同轴连接器、N型同轴连接器或BNC型等同轴连接 器，它们的内部结构可以与SAM型同轴连接器相同，只是外部结构不同。
这里还要说明的是对于一个衰减器来讲，它是一个双向、对称、宽带的匹 配网络，它的输入输出端是可以互换的。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1．一种同轴连接器型衰减器，其包括基板、信号输入端、信号输出端、同轴连接器、金属体、一体制作在该基板上的膜状串联电阻、膜状第一并联电阻和膜状第二并联电阻组成的至少一级Pi型网络、该膜状串联电阻的两端作为该Pi型网络的信号输入端和信号输出端、该膜状第一并联电阻的一端与该信号输入端相连接、该膜状第一并联电阻的另一端与第一连接端相连接；该膜状第二并联电阻的一端与信号输出端相连接、该膜状第二并联电阻的另一端与第二连接端相连接、其特征在于用所述金属体将该Pi型网络的第一连接端与第二连接端相连接后，将该Pi型网络安装在所述同轴连接器内、该同轴连接器的内部同轴信号线经该Pi型网络的信号输入端和信号输出端后分别与该同轴连接器的外部信号端相连接，该Pi型网络的第一连接端和第二连接端经该金属体与该同轴连接器的壳体相连接。
2. 根据权利要求l所述的同轴连接器型衰减器，其特征在于该膜状串联电阻、 该膜状第一并联电阻和该膜状第二并联电阻是烧结在该基板上的厚膜电阻。
3. 根据权利要求l所述的同轴连接器型衰减器，其特征在于该膜状串联电阻、 该膜状第一并联电阻、该膜状第二并联电阻是溅射在该基板的薄膜电阻。
4. 根据权利要求l所述的同轴连接器型衰减器，其特征在于该金属体可以是 金属垫片、金属套或金属焊锡。5. 根据权利要求l所述的同轴连接器型衰减器，其特征在于该同轴连接器可 以是SMA型同轴连接器、N型同轴连接器或BNC型同轴连接器。
全文摘要
本发明涉及一种同轴连接器型衰减器，其包括基板、信号输入端、信号输出端、同轴连接器、金属体、一体制作在该基板上的膜状串联电阻、膜状第一并联电阻和膜状第二并联电阻组成的至少一级Pi型网络。所述金属体将该Pi型网络的膜状第一并联电阻的第一连接端以及膜状第二并联电阻的第二连接端相连接后，将该Pi型网络安装在所述同轴连接器内组成一个同轴连接器型衰减器。本发明在适合于各种高频及微波电路及系统，其具有频带宽、精度高、体积小、易于制造、成本低的特点。
文档编号H01P1/22GK101364658SQ20081016630
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者阎跃军 申请人:深圳市研通高频技术有限公司