一种微型化均衡器及功放装置的制作方法

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种微型化均衡器及功放装置。

背景技术：

增益均衡器在功放电路、功放模块中非常常见，它主要的作用是对功放电路的输出信号进行增益均衡，使其输出在各频率范围内均达到一个稳定的状态。其指标的好坏直接影响了整个功放电路的输出性能。目前增益均衡器有多种结构形式，有波导型增益均衡器、同轴线型结构增益均衡器、微带型增益均衡器，其中微带型增益均衡器由于其本身具有的小型化、集成化等优点被广泛应用。现在国内外市场上的增益均衡器多数采用传统的波导结构或者同轴结构，均衡器的介质大多都是使用低介电常数的介质基板，例如，聚四氟乙烯基板；其次，传输线的布线方式大多都是采用直线型的布线方式，这种布线方式导致均衡器的体积较大，不利于小型化、集成化等。因此，亟需一种小型化微带增益均衡器来满足市场需求，进而替代传统结构的增益均衡器及国外进口产品等。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种微型化均衡器及功放装置，以有效地改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种微型化均衡器，包括：陶瓷基板、传输线和多个谐振枝节。所述传输线和每个所述谐振枝节均设置于所述陶瓷基板上，所述传输线弯折成多个间隔设置的凹凸状，每个所述谐振枝节均与所述传输线连接，每个所述谐振枝节位于所述传输线形成的凹形端或凸形端处。

在本实用新型较佳的实施例中，所述微型化均衡器还包括：多个高频电阻，所述谐振枝节的数量与所述高频电阻的数量相匹配，每个所述谐振枝节均通过一个所述高频电阻与所述传输线连接，每个所述高频电阻位于所述传输线形成的凹形端或凸形端处。

在本实用新型较佳的实施例中，每个所述谐振枝节均呈L状。

在本实用新型较佳的实施例中，每个所述谐振枝节均等效于一个串联的电感和电容，所述电感的一端通过一个所述高频电阻与所述传输线连接，所述电感的另一端通过所述电容接地。

在本实用新型较佳的实施例中，所述谐振枝节的数量为3个。

在本实用新型较佳的实施例中，所述微型化均衡器还包括：输入端子和输出端子，所述输入端子与所述传输线的一端连接，所述输出端子与所述传输线的另一端连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述输入端子的宽度为第一阈值，所述第一阈值为0.6－0.8mm。

在本实用新型较佳的实施例中，所述输出端子的宽度为第二阈值，所述第二阈值为0.6－0.8mm。

在本实用新型较佳的实施例中，所述陶瓷基板为介电常数大于或等于10的陶瓷基板。

本实用新型实施例还提供了一种功放装置，包括：放大电路和上述的微型化均衡器，所述放大电路与所述微型化均衡器耦合。

本实用新型实施例提供了一种微型化均衡器及功放装置。该微型化均衡器包括：陶瓷基板、传输线和多个谐振枝节。该微型化均衡器通过采用介电系数相对较高的陶瓷基板作为介质基板，以保证其优良的高频性能；其次，该传输线的排线方式采用包括多个间隔设置的凹凸端的多段弯折的方式布线来尽可能减小该均衡器的体积；再次，每个谐振枝节位于所述传输线形成的凹形端或凸形端处来进一步减小该均衡器的体积。本实用新型实施例提供的微型化均衡器具有结构简单、体积小、带宽宽、插入损耗小、加工难度低的特点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了单个陷波单元电路拓扑结构及其频率响应图。

图2示出了多级陷波单元级联及其总体衰减图。

图3示出了陷波单元级联的频率响应图。

图4示出了本实用新型实施例提供的一种微型化均衡器的结构示意图。

图5示出了本实用新型实施例提供的一种微型化均衡器的测试曲线。

图6示出了本实用新型实施例提供的一种功放装置的结构框图。

图标：10－微型化均衡器；11－陶瓷基板；12－输入端子；13－输出端子；14－传输线；15－谐振枝节；16－高频电阻；30－功放装置；31－放大电路。

具体实施方式

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。

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。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。

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”、“耦合”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。

本实用新型的设计思路是基于增益均衡器的设计原理，主要的分析方法是通过从单个谐振枝节构成的陷波单元的电路拓扑结构着手，再通过多个陷波单元级联成增益均衡器。

其中，单个陷波单元电路拓扑结构及其频率响应，如图1所示。图1(a)为单个陷波单元的电路拓扑结构，它由R、L和C组成的串联谐振电路组成，两端接特性阻抗为Z0的传输线，图1(b)是其对应的频响特性曲线。

如图2所示，将多个陷波单元依次级联，则多级级联网络的转移矩阵为：

对应的S矩阵参数：

若各级的输入/输出阻抗匹配，则级联网络的S21可表示为：

上述综合理论说明，任何形状的均衡曲线可由多个陷波单元级联合成，级联合成后频率响应如图3所示。在实际工程中，往往采用3－5阶级联来得到所需的均衡曲线。

本实用新型实施例提供的一种微型化均衡器10，如图4所示。该微型化均衡器10包括：陶瓷基板11、传输线14、输入端子12、输出端子13、谐振枝节15和高频电阻16。

采用薄膜工艺技术包括：磁控溅射、光刻等关键工艺将微带电路印制在陶瓷基板11上，其中，该微带电路包括：传输线14、输入端子12、输出端子13、谐振枝节15和高频电阻16。为了保证该微型化均衡器10的安全性能，于本实施例中，优选地，该陶瓷基选用介电常数大于或等于10的陶瓷基板11，以保证其优良的高频性能。所述传输线14的表面、所述输入端子12的表面、所述输出端子13的表面、所述谐振枝节15的表面和所述高频电阻16的表面均位于该陶瓷基板11的同一侧(正面)。该陶瓷基板11的另一侧(背面)覆盖有金属层，优选地，该金属层将陶瓷基板11的背面全部覆盖。

所述输入端子12与所述传输线14的一端连接，优选地，该输入端子12的特性阻抗为50欧姆。为了便于焊接，该输入端子12的接头进行了加宽处理，于本实施例中，优选地，该输入端子12的接头加宽到第一阈值，其中，第一阈值为0.6－0.8mm。例如，可以是0.6mm、也可以是0.7mm、还可以是0.8mm等，也就是说其宽度只要在0.6－0.8mm之间的任一数字内即可。

所述输出端子13与所述传输线14的另一端连接，优选地，该输出端子13的特性阻抗为50欧姆。为了便于焊接，该输出端子13的接头进行了加宽处理，于本实施例中，优选地，该输出端子13的接头加宽到第一阈值，其中，第一阈值为0.6－0.8mm。例如，可以是0.6mm、也可以是0.7mm、还可以是0.8mm等，也就是说其宽度只要在0.6－0.8mm之间的任一数字内即可。

所述传输线14分别与所述输入端子12、所述输出端子13、所述高频电阻16连接。为了在保证该均衡器的性能的基础下，尽可能的满足微波集成电路小型化的要求，该传输线14的排线方式采用多段弯折的方式布线，于本实施例中，优选地，该传输线14弯折成多个间隔设置的凹凸状，犹如方波信号的波形图。该种布线方式，可以尽可能的满足微波集成电路小型化的要求。于本实施例中，优选地，该传输线14的带宽为第三阈值，该第三阈值为0.1－0.4mm，例如，可以是0.2、也可以是0.3、还可以是0.4mm等，也就是说其宽度只要在0.1－0.4mm之间的任一数字内即可。

其中，该传输线14与谐振枝节15连接时，该谐振枝节15位于传输线14形成的凹形端或凸形端处。

所述谐振枝节15与所述传输线14连接，其连接时，该谐振枝节15位于传输线14形成的凹形端或凸形端处。于本实施例中，所述谐振枝节15的数量可以为多个，即可以为3个，也可以为3个以上。为了清楚的说明谐振枝节15与传输线14的连接关系，以及连接时与传输线14的相对位置关系等。于本实施例中，仅以3个所述谐振枝节15为例，进行说明。当谐振枝节15的数量大于3个时，例如，4、5、6个等，其与传输线14的连接关系，以及连接时与传输线14的相对位置关系等原理均可参照对谐振枝节15数量为3个时的原理陈述。应当理解的是，不能将谐振枝节15的数量为3个这一技术特征理解成是对本实用新型的限制，只要其与传输线14的连接关系，以及连接时与传输线14的相对位置关系等原理在本实用新型的原理框架内，均应包含在本实用新型的保护范围内。

其中，为了便于区分，不妨将这3个谐振枝节15分别命名为：第一谐振枝节15、第二谐振枝节15和第三谐振枝节15。其中，第一谐振枝节15、第二谐振枝节15和第三谐振枝节15均与所述传输线14连接。

其中，连接时，第一谐振枝节15位于传输线14形成的第一凸形端处，为了尽可能减小该微型化均衡器10的体积，优选地，该第一谐振枝节15位于该第一凸形端的内侧。为了进一步减小该微型化均衡器10的体积的，该第一谐振枝节15采用弯折的方式布线，优选地，所述第一谐振枝节15均呈L状设置于所述陶瓷基板11上。其中，弯折的朝向可以朝左，也可以朝右，在此，不作进一步限定。

其中，连接时，第二谐振枝节15位于传输线14形成的第一凹形端处，为了尽可能减小该微型化均衡器10的体积，优选地，该第二谐振枝节15位于该第一凹形端的内侧。为了进一步减小该微型化均衡器10的体积的，该第一谐振枝节15采用弯折的方式布线，优选地，所述第二谐振枝节15均呈L状设置于所述陶瓷基板11上。其中，弯折的朝向可以朝左，也可以朝右，在此，不作进一步限定。

其中，连接时，第三谐振枝节15位于传输线14形成的第二凸形端处，为了尽可能减小该微型化均衡器10的体积，优选地，该第三谐振枝节15位于该第二凸形端的内侧。为了进一步减小该微型化均衡器10的体积的，该第三谐振枝节15采用弯折的方式布线，优选地，所述第一谐振枝节15均呈L状设置于所述陶瓷基板11上。其中，弯折的朝向可以朝左，也可以朝右，在此，不作进一步限定。

作为另一种实施方式，连接时，第一谐振枝节15位于传输线14形成的第一凹形端处，为了尽可能减小该微型化均衡器10的体积，优选地，该第一谐振枝节15位于该第一凹形端的内侧。第二谐振枝节15位于传输线14形成的第一凸形端处，为了尽可能减小该微型化均衡器10的体积，优选地，该第二谐振枝节15位于该第一凸形端的内侧。第三谐振枝节15位于传输线14形成的第二凹形端处，为了尽可能减小该微型化均衡器10的体积，优选地，该第三谐振枝节15位于该第二凹形端的内侧。

其中，上述中的多个谐振枝节15间的形状可以相同，也可以不同，例如，第一谐振枝节15、第二谐振枝节15以及第三谐振枝节15间的形状可以相同，也可以不同，例如，第一谐振枝节15的形状可以与第二谐振枝节15的形状相同，但可以与第三谐振枝节15的形状不同，其不同之处，可以是形状不同，例如，L型的弯折的朝向不同，也可以是尺寸不同，为了避免累赘，此处不再一一举例。

其中，每个所述谐振枝节15的布线方式均可以呈L状设置于所述陶瓷基板11上。于本实施例中，优选地，每个所述谐振枝节15均通过一个所述高频电阻16与所述传输线14连接。于本实施例中，优选地，每个所述谐振枝节15均可以等效于一个串联的电感和电容。所述电感的一端通过一个所述高频电阻16与所述传输线14连接，所述电感的另一端通过所述电容接地。

其中，上述中的高频电阻16优选为薄膜电阻器。

其中，所述高频电阻16用于避免电路出现高频振荡，用于消除信号的振荡等，于本实施例中，优选地，所述高频电阻16的数量与所述谐振枝节15的数量相匹配，以保证，每一个所述谐振枝节15均可以通过一个所述高频电阻16来与所述传输线14连接。

以图5所示的该微型化均衡器10的测试曲线，来对该微型化均衡器10的性能进行的简单的说明。可图5中可以看出，在2GHz－6.2GHz频率范围内，很好的实现了增益均衡。图中S11表示输入端子12的反射系数，S21表示输出端子13的传输系数。该微带增益均衡器的电压驻波比小于1.5，6.2GHz处的衰减表示该增益均衡器的损耗小于2dB，该增益均衡器的增益均衡量为6dB。

本实用新型实施例还提供了一种功放装置30，如图6所示。该功放装置30包括：放大电路31和上述的微型化均衡器10。

所述放大电路31与所述微型化均衡器10耦合。于本实施例中，优选地，所述放大电路31的输出端与所述微型化均衡器10的输入端子12耦合。

其中，所述放大电路31可以是目前常使用的放大电路，在此不作进一步限制。

综上述说，本实用新型实施例提供了一种微型化均衡器和功放装置。该微型化均衡器包括：陶瓷基板、传输线、输入端子、输出端子、谐振枝节和高频电阻。该微型化均衡器通过采用介电系数相对较高的陶瓷基板作为介质基板，以保证其优良的高频性能；其次，该传输线的排线方式采用包括多个间隔设置的凹凸端的多段弯折的方式布线来尽可能减小该均衡器的体积；再次，每个谐振枝节位于所述传输线形成的凹形端或凸形端处来进一步减小该均衡器的体积；此外，每个谐振枝节均采用均呈L状的弯折的方式布线来最大化的减小该均衡器的体积。该微型化均衡器可以广泛用于航天、航空、雷达、电子对抗、微波通信中的T/R组件和模块等微组装生产线领域。本实用新型实施例提供的微型化均衡器具有结构简单、体积小、带宽宽、插入损耗小、加工难度低的特点。

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。