一种毫米波失配负载总成的制作方法

1.本实用新型涉及微波领域，具体而言，涉及一种毫米波失配负载总成。


背景技术：

2.随着移动通讯的不断演进，其工作频率越来越高，带宽也越来越宽。为了更好地测试发射机或功率放大器在失配状态下的性能指标，通常需要失配负载来模拟天线或终端系统的特定反射情况。失配负载可分为可调和固定失配负载两种，连续可调失配负载由于存在机械调谐机构，结构的加工装配精度和处理工艺较高，在毫米波频段成本很高且应用很少。常用的固定驻波比失配负载的驻波比有1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,5.0等。
3.目前市面上的固定失配负载有以下两种：
4.1.采用终端电阻与内导体连接的方案，通过选择不同阻值的电阻，来实现不同驻波比的失配负载。
5.2.采用多个金属谐振器和匹配负载的组合方式，通过改变谐振腔的体积大小和材料特性来改变金属谐振器的谐振频率，从而改变整体驻波，来实现可变驻波的失配负载。
6.传统的大功率微波固定失配负载，通常有结构尺寸较大，使用不方便和调试难度大等问题，在微波频段使用较多。
7.目前国内市场的毫米波国定失配负载主要采用在氧化铝陶瓷基片上覆涂氮化铝薄膜电阻，通过改变薄膜电阻的方阻，实现不同的电阻值，进而实现可变驻波的失配负载。其最高使用频率为50ghz，在使用过程中存在如下缺陷：
8.1)薄膜电阻的加工工艺较高，其阻值的大小与薄膜电阻的配方及覆涂工艺相关，成本较高；
9.2)簧片的加工和热处理成本较高，另通过簧片装夹微带基片，其结构可靠性不高。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于提供一种毫米波失配负载总成，其能够降低毫米波失配负载的成本、标准化结构降低组装和调试难度。
11.本实用新型的实施例是这样实现的：
12.一种毫米波失配负载总成，该毫米波失配负载总成包括：失配负载腔体、印制板和玻璃绝缘子，失配负载腔体从顶部中心向下凹陷设置有第一凹槽，失配负载腔体的左右两侧设置有与第一凹槽贯通的第一通孔、设置在第一通孔两侧的两个第一腔体连接槽；印制板设置于第一凹槽内；玻璃绝缘子锡焊于第一通孔处，玻璃绝缘子的内导体与印制板上的输入/输出传输线可靠连接。
13.在本实用新型的较佳实施例中，上述毫米波失配负载总成还包括标准接头，标准接头的端口与玻璃绝缘子连接，标准接头通过接头螺钉紧固到任一一侧上的第一腔体连接槽上。
14.在本实用新型的较佳实施例中，上述毫米波失配负载总成还包括标准匹配负载，
标准匹配负载旋入到任一侧的标准接头上。
15.在本实用新型的较佳实施例中，上述失配负载腔体为方形腔体，失配负载腔体的第一凹槽两侧分别设置有第二腔体连接槽。
16.在本实用新型的较佳实施例中，上述毫米波失配负载总成还包括盖板，盖板上设置有两个连接孔，通过盖板螺钉依次连接连接孔、第二腔体连接槽，将盖板紧固在失配负载腔体的顶部。
17.在本实用新型的较佳实施例中，上述印制板为薄石英玻璃印制板或软基材高频微波印制板。
18.在本实用新型的较佳实施例中，当印制板为薄石英玻璃印制板时，切比雪夫等纹波阻抗传输线为高阻抗变换传输线，高阻抗变换传输线的线宽小于输入/输出传输线的线宽。
19.在本实用新型的较佳实施例中，当印制板为软基材高频微波印制板时，切比雪夫等纹波阻抗传输线为低阻抗变换传输线，低阻抗变换传输线的线宽大于输入/输出传输线的线宽。
20.本实用新型实施例的有益效果是：在本实用新型中的毫米波失配负载总成降低实现成本和难度，将总成结构标准化，采用传统的微组装工艺、降低整体毫米波失配负载的成本，且结构简单、使得整体的组装和调试难度大幅度降低。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本实用新型实施例的毫米波失配负载总成爆炸图；
23.图2为本实用新型实施例的失配负载腔体结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例的软基材印制板结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例的毫米波固定失配负载驻波比仿真结果图；
26.图5为高阻抗变换切比雪夫等纹波阻抗传输线印制板示意图；
27.图6为低阻抗变换切比雪夫等纹波阻抗传输线印制板示意图；
28.图7为低阻抗毫米波固定失配负载驻波比仿真结果图。
29.图标：失配负载腔体100、印制板200、玻璃绝缘子300、标准接头400、标准匹配负载500、盖板600、第一凹槽101、第一通孔102、第一腔体连接槽103、第二腔体连接槽104、50欧姆传输线201、切比雪夫等纹波阻抗传输线202、接头螺钉401、连接孔601、盖板螺钉602。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.第一实施例
37.请参见图1-3，本实施例提供一种毫米波失配负载总成，该毫米波失配负载总成包括：失配负载腔体100、印制板200、玻璃绝缘子300、标准接头400、标准匹配负载500和盖板600。
38.具体的，失配负载腔体100从顶部中心向下凹陷设置有第一凹槽101，用于装配印制板200。失配负载腔体100的左右两侧设置有与第一凹槽101贯通的第一通孔102，用于装配玻璃绝缘子300。设置在第一通孔102两侧的两个第一腔体连接槽103，用于装配标准接头400。本实施例中的失配负载腔体100为方形腔体，在其他实施例中也可以根据情况不同更换腔体形状，失配负载腔体100的第一凹槽101两侧分别设置有第二腔体连接槽104，用于连接盖板600。
39.印制板200设置于第一凹槽101内，本实施例中的印制板200为薄石英玻璃印制板或高频微波印制板。印制板200的输入输出部分为50欧姆传输线201，连接到玻璃绝缘子300。
40.50欧姆传输线201之间设置有切比雪夫等纹波阻抗传输线202，根据印制板基材的不同选择不同类型的切比雪夫等纹波阻抗传输线。整个毫米波失配负载为一个简单的毫米波微带印制电路，其中介质基片的输入和输出部分涂敷一定长度的标准50欧姆传输线，并分别与输入输出的玻璃绝缘子的内导体相连接。在输入输出50欧姆传输线之间涂敷五级四分之一波长的切比雪夫等纹波阻抗传输线，其级数n大于等于1，具体如何选择，与失配负载的工作频带和驻波比纹波(波动)相关。通常工作频带越宽和驻波比纹波越小，所需要的级
数越多。
41.如印制板为薄石英玻璃印制板时，请参见图5，切比雪夫等纹波阻抗传输线为高阻抗变换传输线，高阻抗变换传输线的线宽小于输入/输出传输线的线宽。
42.本实施例以26.5-67ghz为例，印制板的具体参数如下：板厚0.1mm，其输入输出50欧姆传输线线宽0.208mm，长度2mm，在不影响产品性能和装配的前提下，可以加长或缩短。从左到右，高阻抗5级变换线的线宽分别为0.1813mm，0.126mm，0.0645mm，0.02696mm和0.011mm，长度分别为0.933mm，0.948mm，0.972mm，0.996mm和1.014mm。
43.对于硬基材微波印制板(石英玻璃)，在保证加工精度的前提下，其最小加工线宽为1μm，其成本较软基材印制板稍微高些。
44.若印制板为软基材高频微波印制板时，请参见图6，切比雪夫等纹波阻抗传输线为低阻抗变换传输线，低阻抗变换传输线的线宽大于输入/输出传输线的线宽。
45.对于软基材微波印制板(如罗杰斯5880)而言，常规的最小加工线宽为0.1-0.15mm之间，再细的话，就很难保证精度了，本实施例中将低阻抗变换传输线的线宽大于输入/输出传输线的线宽，以克服软基材加工带来的精度问题，其成本低于硬基材印制板的成本。
46.具体的，本实施例采用的是软基材微波印制板(罗杰斯5880)，板厚0.127mm，其输入输出50欧姆传输线线宽0.3724mm，长度2mm，50欧姆传输线长度在不影响产品性能和装配的前提下，可以加长或缩短。从左到右，低阻抗5级变换线的线宽分别为0.4137mm，0.5475mm，0.8125mm，1.1648mm和1.4737mm，长度分别为1.136mm，1.125mm，1.109mm，1.096mm和1.089mm。
47.玻璃绝缘子300锡焊于第一通孔102处，玻璃绝缘子300的内导体与印制板200上的输入/输出传输线可靠连接。标准接头400的端口与玻璃绝缘子300连接，标准接头400通过接头螺钉401紧固到任一一侧上的第一腔体连接槽103上。标准匹配负载500旋入到任一侧的标准接头400上。盖板600上设置有两个连接孔601，通过盖板螺钉602依次连接连接孔601、第二腔体连接槽104，将盖板600紧固在失配负载腔体100的顶部。
48.毫米波失配负载重装组装方式如下：
49.首先利用工装将印制板200焊接或粘接到失配负载腔体100的底部，再将玻璃绝缘子300锡焊到失配负载腔体100的接头孔中，并确保玻璃绝缘子300的内导体与印制板200上的输入输出传输线可靠连接。接着分别利用接头螺钉401和盖板600螺钉将标准接头400和盖板600紧固在失配负载腔体100上，最后将标准匹配负载500旋入到任一端的标准接头400上(因本发明的毫米波失配负载为无源互易器件，无所谓输入输出端口)，并上紧。另外具有高阻抗、低阻抗变换线的毫米波失配负载的仿真设计数据分别见图4和图7。
50.综上所述，在本实用新型中的毫米波失配负载总成，换高阻抗变换传输线印制板200为低阻抗变换传输线印制板200，能够降低实现成本和难度，将总成结构标准化，采用传统的微组装工艺、降低整体毫米波失配负载的成本，且结构简单、使得整体的组装和调试难度大幅度降低。
51.本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基
础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。