一种巴伦结构及其制备方法与流程

本申请属于微波通信，更具体地说，是涉及一种巴伦结构及其制备方法。

背景技术：

1、电子技术正向着多功能、小型化和高可靠性方向发展，低温共烧陶瓷技术(low-temperature co-fired ceramics的缩写，以下简称：ltcc)越来越受到广泛的关注。巴伦作为平衡与非平衡转换器，广泛运用于微波系统，如天线、混频器、倍频器等，是微波系统中一种重要元件。层叠片式巴伦是一种采用陶瓷膜片经过ltcc制得的巴伦结构。

2、相关技术中的巴伦结构，例如对于长度为2mm，宽度为1.2mm的巴伦结构，其频段下限通常大于二百兆赫兹，难以在满足小型化的同时，达到向低于二百兆赫兹频段拓展的目的。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种巴伦结构及其制备方法，可以达到兼顾小型化和向低频段拓展的目的。

2、第一方面，本申请提供了一种巴伦结构，包括基体、第一电感线圈和第二电感线圈，所述基体包括介质膜片和磁芯单元，所述磁芯单元包括两个磁芯层以及三个间隔设置的磁芯柱，两个所述磁芯层分别层叠设置于所述介质膜片的相对两侧，每个所述磁芯柱均贯穿所述介质膜片将两个所述磁芯层连接；所述第一电感线圈位于两个所述磁芯层之间，且在三个所述磁芯柱之间螺旋缠绕；所述第二电感线圈位于两个所述磁芯层之间，且在三个所述磁芯柱之间螺旋缠绕，所述第二电感线圈与所述第一电感线圈耦合；其中，所述基体外表面上设有输入端、第一输出端、第二输出端和接地端，所述第一电感线圈的一端与所述输入端电连接，另一端与所述接地端电连接；所述第二电感线圈的两端分别与所述第一输出端、所述第二输出端电连接。

3、在一些实施例中，三个所述磁芯柱沿垂直于所述介质膜片的厚度方向的方向排布，且位于中间的所述磁芯柱为公共磁芯柱，除所述公共磁芯柱之外的两个所述磁芯柱均为第一磁芯柱，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈均绕所述公共磁芯柱螺旋缠绕，且沿所述厚度方向，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈在所述磁芯层上的投影错开。

4、在一些实施例中，所述介质膜片的数目为多个，第一电感线圈包括多个第一导电图案和第一导通孔导体，多个所述第一导电图案印制于多个所述介质膜片上，所述第一导通孔导体连通相邻的两个所述第一导电图案；第二电感线圈包括多个第二导电图案和第二导通孔导体，所述第二导电图案印制于多个所述介质膜片上，所述第二导通孔导体连通相邻的两个所述第二导电图案；沿所述厚度方向，印制有所述第一导电图案的所述介质膜片与印制有所述第二导电图案的所述介质膜片交替层叠设置。

5、在一些实施例中，每一所述介质膜片上印制有所述第一导电图案或者所述第二导电图案；在印制有所述第二导电图案的部分数目的所述介质膜片上间隔开设第一通孔，在印制有所述第一导电图案的部分数目的所述介质膜片上间隔开设第二通孔，所述第一通孔、所述第二通孔均用于填充导电材料，以分别形成所述第一导通孔导体、所述第二导通孔导体。

6、在一些实施例中，所述第一导电图案的数目和所述第二导电图案的数目相同。

7、在一些实施例中，每一所述介质膜片上均开设有避让孔，所述避让孔用于填充磁性绝缘材料形成所述磁芯柱。

8、在一些实施例中，三个所述磁芯柱和两个所述磁芯层为一体结构。

9、在一些实施例中，三个所述磁芯柱和两个所述磁芯层均由磁性绝缘材料制成，所述磁性绝缘材料为磁导率为300～1000的铁氧体。

10、在一些实施例中，所述公共磁芯柱的横截面面积大于每个所述第一磁芯柱的横截面面积，其中，所述横截面为垂直于所述厚度方向的截面。

11、在一些实施例中，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈的线径为40μm～80μm。

12、在一些实施例中，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈的线间隔等于所述线径。

13、在一些实施例中，所述介质膜片为介电陶瓷膜片，所述介质膜片的介电常数为3～10，介电损耗小于等于0.01。

14、本申请提供的巴伦结构的有益效果在于：与现有技术相比，本申请提供的巴伦结构的基体是由介质膜片和磁芯单元构成，第一电感线圈和第二电感线圈均位于两个磁芯层之间，并且均在三个磁芯柱之间螺旋缠绕，第一电感线圈和第二电感线圈在磁芯单元的形成的磁场作用下相耦合，这样，使得巴伦结构具有磁耦合特性，可以充分发挥磁性材料和介质材料的优势，以使巴伦结构在小型化的基础上可以达到向低频段拓展的目的，从而达到兼顾小型化设计和向低频段拓展的目的。

15、第二方面，本申请还提供了一种巴伦结构的制备方法，应用于第一方面所述的巴伦结构，包括：

16、提供一个所述磁芯层和多个所述介质膜片；

17、每一所述介质膜片上均开设所述避让孔，在其中部分数目的所述介质膜片上开设所述第一通孔或所述第二通孔；

18、每一所述介质膜片上印制对应的所述第一导电图案或者所述第二导电图案；

19、将印制有所述第一导电图案的部分数目的所述介质膜片与印制有所述第二导电图案的部分数目的所述介质膜片交替层叠设置在一个所述磁芯层上，每层叠一个所述介质膜片后，向所述第一通孔或所述第二通孔中填充所述导电材料直至形成所述第一电感线圈和所述第二电感线圈，且向所述避让孔中填充所述磁性绝缘材料形成所述磁芯柱；

20、在最后一个所述介质膜片上浇铸所绝缘磁性材料形成另一个所述磁芯层，从而形成磁芯单元；

21、将第一电感线圈和第二电感线圈的两端均露出所述基体之外，从而形成所述输入端、所述第一输出端、所述第二输出端和所述接地端，从而形成所述巴伦结构。

22、由于第二方面中的巴伦结构的制备方法可以应用于第一方面中的巴伦结构，与第一方面中的巴伦结构相同，所实现的效果也相同，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种巴伦结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的巴伦结构，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的巴伦结构，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的巴伦结构，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的巴伦结构，其特征在于，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的巴伦结构，其特征在于，

7.根据权利要求2～5中任一项所述的巴伦结构，其特征在于，

8.根据权利要求2～5中任一项所述的巴伦结构，其特征在于，

9.根据权利要求1～5中任一项所述的巴伦结构，其特征在于，

10.一种巴伦结构的制备方法，应用于如权利要求5所述的巴伦结构，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供了一种巴伦结构及其制备方法，该巴伦结构包括基体、第一电感线圈和第二电感线圈，基体包括介质膜片和磁芯单元，磁芯单元包括两个磁芯层以及三个间隔设置的磁芯柱，两个磁芯层分别层叠设置于介质膜片的相对两侧，每个磁芯柱均贯穿介质膜片将两个磁芯层连接；第一电感线圈位于两个磁芯层之间，且在三个磁芯柱之间螺旋缠绕；第二电感线圈位于两个磁芯层之间，且在三个磁芯柱之间螺旋缠绕，第二电感线圈与第一电感线圈耦合；其中，基体外表面上设有输入端、第一输出端、第二输出端和接地端，第一电感线圈的一端与输入端电连接，另一端与接地端电连接；第二电感线圈的两端分别与第一输出端、第二输出端电连接。

技术研发人员：赵婉男,朱建华,肖倩,刘明昕,刘洋,杨柳
受保护的技术使用者：深圳振华富电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14