高功率低插损的表贴微波耦合器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及高功率低插损的表贴微波耦合器，包含上下依次设置的上PTFE绝缘板、上微带线路板、下微带线路板和下PTFE绝缘板，压合形成为一体，在上微带线路板与下微带线路板上分别设有等宽等长的并行耦合微带线，耦合微带线的长度为信号中心频率的1/4波长，上下两耦合微带线之间设有绝缘胶层。通过高精度的耦合微带线，获得优异的电性能，承载高功率信号。小巧一致的外形、低焊接应力和低热膨胀差异的设计满足了表贴的生产需要，有效解决了产品的高功率低插损特性的问题。
【专利说明】高功率低插损的表贴微波耦合器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高功率低插损的表贴微波耦合器。
【背景技术】
[0002]目前，表贴耦合器由上下绝缘层、中间两个微电路PCB层以及彼此之间的绝缘材料和产品表面的焊接镀层所组成。表贴焊接面分为四个输入输出端口和I个接地面，通过内部线路的耦合，将I个高频信号分成两路；或者将两路输入信号合成为一路输出信号。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高功率低插损的表贴微波率禹合器。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
[0005]高功率低插损的表贴微波耦合器，特点是:包含上下依次设置的上PTFE绝缘板、上微带线路板、下微带线路板和下PTFE绝缘板，压合形成为一体，在上微带线路板与下微带线路板上分别设有等宽等长的并行耦合微带线，耦合微带线的长度为信号中心频率的1/4波长，上下两耦合微带线之间设有绝缘胶层。
[0006]进一步地，上述的高功率低插损的表贴微波耦合器，所述上PTFE绝缘板设有具有金属镀层的通孔。
[0007]更进一步地，上述的高功率低插损的表贴微波耦合器，所述上PTFE绝缘板表面设有镀锡层。
[0008]本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
[0009]本实用新型通过高精度的耦合微带线，获得优异的电性能，承载高功率信号。小巧一致的外形、低焊接应力和低热膨胀差异的设计满足了表贴的生产需要，有效解决了产品的高功率低插损特性的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
[0011]图1:本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，高功率低插损的表贴微波耦合器，包含上下依次设置的上PTFE绝缘板1、上微带线路板2、下微带线路板3和下PTFE绝缘板4，压合形成为一体，在上微带线路板2与下微带线路板3上分别设有等宽等长的并行耦合微带线，耦合微带线的长度为信号中心频率的1/4波长，注:波长指通信电波波长，由通信频率决定:λ波长Xf频率=c光速，不同的通信频率有不同的波长，上下两耦合微带线之间设有绝缘胶层。上PTFE绝缘板I设有具有金属镀层的通孔，上PTFE绝缘板I表面设有镀锡层。[0013]信号从表贴微波耦合器的输入端口输入，经过内置在线路板上的耦合微带线到达输出端，此时内置在另一层线路板上的与输入线路并行的另一条耦合微带线，作为耦合带状线工作，可以在耦合微带线的隔离端和耦合端得到一个与输入信号耦合的信号。可以作为一个低插损高功率的表贴器件工作在信号电路中。
[0014]内置的带状线是分置在两层线路板上的两条等宽等长的并行耦合微带线，长度为信号中心频率的1/4波长，上下两层线路板之间通过绝缘胶绝缘，因上下并行而产生耦合关系。若信号从第一端口输入，则电磁波除在1/4的主传输线上传输外，还有一部分电磁能量耦合到2?3的副传输线上。这种耦合是通过电场和磁场进行耦合的，电场耦合在副传输线上产生对称电场，磁场稱合在副传输线上产生反对称电场，因此，在副传输线的第二端口处两种耦合产生的电场相互加强，而在第三端口处两种耦合产生的电场相互抵消，在理想情况下，第二端口有f禹合输出，第三端口无输出，故这种定向f禹合器是反向定向f禹合器。对两条1/4波长的耦合微带线的尺寸和位置进行了优化设计，使其获得最佳的耦合匹配，同时获得低插损、低电压驻波比、紧密耦合度。拥有低耦合振幅和高相位平衡性，除了能在200W左右高额定功率下工作外，还拥有-55° C?+ 95° C较宽的工作温度范围。
[0015]改善了产品接地的连续性和热导率。在接地面和产品顶部做了带金属镀层的通孔，并且用聚四氟乙烯复合材料填充了产品表面和内置微带线之间的空隙，因此该表贴耦合器在所有的混合定向耦合器中兼具优良的电气和机械稳定性。由各种热膨胀系数接近的材料构成的表贴耦合器在回流焊接时减少了焊点应力。表面镀锡层的设计也兼容了 RoHS的无铅要求。
[0016]将耦合微带线制作在极薄的两个线路板上，再通过PCB技术，将多层的线路板和绝缘层压合成一张包含数百个耦合器单元的整版耦合器。再用自动切割机将整版的产品切割成数百个性能尺寸几乎完全相同的耦合器单元。可先整版制造，后自动切割成型的结构，有利于实现表贴焊接行业中大规模生产和高一致性能的工业要求。
[0017]耦合器是两条一定长度的并行射频传输线，当其中一条传输能量时，能量耦合到另外一条传输线上，把一路信号分成了两路；反之，当两条传输线同时传输信号并且两路信号满足一定的关系，可以合成两路输入信号为一路输出信号。本实用新型表贴耦合器主要用于射频功率放大器和低噪声放大器电路中，可以把一路信号分成两路等幅度、相位相差90度的信号；或把两路同频率、等幅度、相位相差90度的信号，合成为一路信号。属于无源混合耦合器，是单一器件，不含半导体材料。
[0018]综上所述，本实用新型通过高精度的耦合微带线，获得优异的电性能，承载高功率信号。小巧一致的外形、低焊接应力和低热膨胀差异的设计满足了表贴的生产需要，有效解决了产品的高功率低插损特性的问题。
[0019]需要理解到的是:以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.高功率低插损的表贴微波耦合器，其特征在于:包含上下依次设置的上PTFE绝缘板、上微带线路板、下微带线路板和下PTFE绝缘板，压合形成为一体，在上微带线路板与下微带线路板上分别设有等宽等长的并行耦合微带线，耦合微带线的长度为信号中心频率的1/4波长，上下两耦合微带线之间设有绝缘胶层。
2.根据权利要求1所述的高功率低插损的表贴微波耦合器，其特征在于:所述上PTFE绝缘板设有具有金属镀层的通孔。
3.根据权利要求1所述的高功率低插损的表贴微波耦合器，其特征在于:所述上PTFE绝缘板表面设有镀锡层。
【文档编号】H01P5/16GK203481356SQ201320578692
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】张玉林, 施育祺 申请人:世达普(苏州)通信设备有限公司