改进型2.4GHz LTCC功分器的制造方法
【专利摘要】本发明是一种改进型2.4GHzLTCC功分器，其结构包括一个输入端口P1、第一个输出端口P2、第二个输出端口P3、第一个外部侧印地G1、第二个外部侧印地G2、第三个外部侧印地G3、内部地面GND、对地电容C1、输出并联电容C2、第一个电感L1、第二个电感L2、隔离电阻R、印刷标记M。工作频段为2.3GHz~2.5GHz，涵盖了2.4GHz应用的全部频段，结构上对一般集总参数功分器所采用的电路形式进行了改进，有效减少了元件数量并降低了元件值，使其更适合于小型化器件的批量生产。本发明具有结构紧凑、尺寸小、输出隔离度高、插入损耗小、相位一致性好、幅度平衡度高等显著优点。
【专利说明】改进型2.4GHz LTCC功分器
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种涵盖了 2.4GHz应用频段的具有尺寸小、输出隔离度高、插入损耗小、相位一致性好、幅度平衡度高、适合小型化批产等优点的改进型LTCC功分器，属于微波【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年来，由于便携式通讯产品的兴起以及高密度IC封装的需求，使得LTCC技术有更多的应用空间。通过LTCC技术可将电容、电感、传输线等无源元件完全掩埋在介质中，以多层电路的形式完成，它们更能充分利用三维空间，给小型化三维微波无源器件的发展开拓新的方向。
[0003]功分器被广泛使用于射频/微波收发前端，如在阵列天线的馈电网络中，功分器可将一路信号分成多路等幅同相的信号，同样也可使用于微波固态放大器，将多个信号合成一个更大功率的输出信号。
[0004]表贴式功分器一般采用集总参数电路，以三维方式实现电感、电容的一次共烧，但是采用一般集总参数形式构建的功分器电路，元件数量多且元件值较大，不利于整体小型化，对批量生产也带来一定的难度。
【发明内容】
[0005]本发明提出的是一种改进型2.4GHz LTCC功分器，其目的旨在完善当前小型化集总参数LTCC功分器的研制现状，克服其中存在的一些问题。
[0006]本发明的技术解决方案:其结构包括一个输入端口、第一个输出端口、第二个输出端口、第一个外部侧印地、第二个外部侧印地、第三个外部侧印地、内部地面、对地电容、输出并联电容、第一个电感、第二个电感、隔离电阻、印刷标记。
[0007]本发明的优点:1)结构紧凑，尺寸小；2)输出隔离度高；3)插入损耗小；4)相位一致性好、幅度平衡度高；5)元件数量少、元件值小，适合小型化批产。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是改进型2.4GHz LTCC功分器的结构图。
[0009]图2是改进型2.4GHz LTCC功分器的电路图。
[0010]图3是改进型2.4GHz LTCC功分器的电压驻波比特性曲线图。
[0011]图4是改进型2.4GHz LTCC功分器的插入损耗特性曲线图。
[0012]图5是改进型2.4GHz LTCC功分器的隔离度特性曲线图。
[0013]图6是改进型2.4GHz LTCC功分器的相位一致性特性曲线图。
[0014]图7是改进型2.4GHz LTCC功分器的幅度平衡度特性曲线图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0016]如图1所示，改进型2.4GHz LTCC功分器，其结构包括:一个输入端口 P1、第一个输出端口 P2、第二个输出端口 P3、第一个外部侧印地Gl、第二个外部侧印地G2、第三个外部侧印地G3、内部地面GND、对地电容Cl、输出并联电容C2、第一个电感L1、第二个电感L2、隔离电阻R、印刷标记M。
[0017]所述第一个电感L1、第二个电感L2均采用三维螺旋式结构，电感线圈层与层之间的连接以圆柱形过孔完成，通过调节各段电感线长来调整电感值的大小，由于该功分器是两路等分输出，因此第一个电感LI和第二个电感L2的感值相等、尺寸一致，对其感值大小的调整，可同步进行；对地电容Cl和输出并联电容C2采用了金属-介质-金属形式的结构，调节其金属极板的尺寸来更改其容值的大小。
[0018]隔离电阻R采用印刷电阻制作，内埋于LTCC介质之中，位于输出并联电容C2的上方且其左右两端分别与输出并联电容C2的左右两端以圆柱形通孔相接，跨接于第一个电感LI与第二个电感L2之间。由于功分器对隔离度有一定的要求，因此需要设置合适的阻值。印刷电阻阻值的控制通过其印刷面积与所选择的电阻浆料来完成，另外，由于该功分器隔离电阻R是内埋于LTCC介质之中的，后期调阻工作很难进行，因此，在前期就需要对其精确控制，以满足要求。
[0019]如图2所示，改进型2.4GHz LTCC功分器的第一个电感LI的输入端与第二个电感L2的输入端相连并连接于输入端口 P1，第一个电感LI和第二个电感L2的输出端分别连接于输出端口 P3和输出端口 P2 ;对地电容Cl的输入端与输入端口 Pl相接；输出并联电容C2的左右两端分别连接于第一个电感LI和第二个电感L2 ;隔离电阻R并联于输出支路之间。
[0020]如图3所示，改进型2.4GHz LTCC功分器的电压驻波比在工作频段内小于1.2。
[0021]如图4所示，改进型2.4GHz LTCC功分器的插入损耗在工作频段内小于0.23dB(已扣除功分器自身3dB损耗)，能量损耗低。
[0022]如图5所示，改进型2.4GHz LTCC功分器的隔离度在工作频段内大于25.80dB，可有效提高器件输出端之间的抗信号串扰能力。
[0023]如图6所不，改进型2.4GHz LTCC功分器的相位一致性小于0.65° ,相位一致性好。
[0024]如图7所示，改进型2.4GHz LTCC功分器的幅度平衡度小于0.0ldB,幅度平衡度好。
[0025]功分器的工作频段为2.3GHz^2.5GHz，输入端口 Pl的电压驻波比彡1.18，输出端口 P2的电压驻波比彡1.14，输出端口 P3的电压驻波比彡1.10，隔离度彡25.80dB，插入损耗< 0.23dB，相位一致性< 0.65。，幅度平衡度< 0.0ldB0
[0026]改进型2.4GHz LTCC功分器的整体尺寸为3.2mmX 1.6mmX 0.84mm。
【权利要求】
1.改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:包括一个输入端口(P1)、第一个输出端口(P2)、第二个输出端口(P3)、第一个外部侧印地(G1)、第二个外部侧印地(G2)、第三个外部侧印地(G3)、内部地面(GND)、对地电容(Cl)、输出并联电容(C2)、第一个电感(LI)、第二个电感(L2)、隔离电阻(R)、印刷标记(M)。
2.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述第一个电感(LI)的输入端与第二个电感(L2)的输入端相连并连接于输入端口(Pl),第一个电感(LI)和第二个电感(L2)的输出端分别连接于输出端口(P3)和输出端口(P2);对地电容(Cl)的输入端与输入端口(Pl)相接；输出并联电容(C2)的左右两端分别连接于第一个电感(LI)和第二个电感(L2);隔离电阻(R)位于输出并联电容(C2)的上方且其左右两端分别与输出并联电容(C2)的左右两端以圆柱形通孔相接。
3.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述的电感均采用三维螺旋式结构，电容均采用金属-介质-金属形式的结构。
4.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述的内部地面(GND)位于整个功分器的第一层且与第一个外部侧印地(G1)、第二个外部侧印地(G2)、第三个外部侧印地(G3)相接。
5.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述隔离电阻(R)采用印刷电阻制作，内埋于LTCC介质之中。
6.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述印刷标记(M)位于整个功分器的最顶层，用以表示功分器的正面，同时表示功分器的输入端。
7.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述功分器的尺寸为 3.2mmX 1.6mmX 0.84mm。
8.根据权利要求1所述的改进型2.4GHz LTCC功分器，其特征在于:所述功分器的工作频段为2.3GHz?2.5GHz，输入端口(Pl)的电压驻波比彡1.18，输出端口(P2)的电压驻波比彡1.14，输出端口(P3)的电压驻波比彡1.10，隔离度彡25.80dB，插入损耗彡0.23dB，相位一致性< 0.65。，幅度平衡度< 0.0ldB0
【文档编号】H01P5/16GK104332687SQ201410511825
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】郑琨 申请人:中国电子科技集团公司第五十五研究所