專利名稱：一種x波段小型化微帶功分器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高頻小型化威爾金森微帶功分器，特別涉及一種X波段小型化微帶功分器。
背景技術(shù)：
功分器是將輸入信號(hào)功率分成相等或者不相等的幾路功率輸出的一種多端口微波器件，用于功率分配(逆向用于功率合成)，在電路中，功分器的性能好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)能量的分配、合成效率。隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種通訊系統(tǒng)的載止波頻率不斷提高，小型化低 功耗的高頻電子器件及電路設(shè)計(jì)使微帶技術(shù)發(fā)揮了優(yōu)勢(shì)。在射頻電路和測(cè)量系統(tǒng)如混頻器、功率放大器電路中的功率分配與耦合元件的性能將影響整個(gè)系統(tǒng)的通訊質(zhì)量。在通訊設(shè)備中，功分器有著非常廣泛的應(yīng)用，例如在相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)中，要將發(fā)射機(jī)功率分配到各個(gè)發(fā)射單元中去。實(shí)際中常需要將某一功率按一定比例分配到各分支電路中。功分器種類繁多，常見的功分器有變壓器式、微帶式或帶狀線式、波導(dǎo)式和鐵氧體式，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)和使用場(chǎng)合。目前，常用的功分器主要有三種，RatRace型、Branchline型和Wilkin-son型，其中Wilkin-son型沒有多出的端口，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于微帶實(shí)現(xiàn)，所以運(yùn)用更為廣泛。隨著市場(chǎng)對(duì)功分器的小型化和集成化以及技術(shù)指標(biāo)等要求進(jìn)一步提高，功分器的制作難度亦越來(lái)越大，精確制作出性能優(yōu)良功分器對(duì)微波行業(yè)的發(fā)展必不可少。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠滿足插損小，隔離度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，體積緊湊，重量輕使用要求的X波段小型化微帶功分器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為所述X波段小型化微帶功分器，包括殼體，所述殼體頂端與蓋板連接，殼體內(nèi)壁與蓋板之間構(gòu)成一腔體；殼體底端底板構(gòu)成腔體底板，在所述腔體底板上設(shè)有基板，在所述基板上設(shè)有微帶線；在分別與殼體底端相接且正對(duì)的兩殼體側(cè)壁上分別設(shè)有SMA接頭，所述SMA接頭伸入腔體且SMA接頭的內(nèi)芯與微帶線的兩端連接；在所述微帶線上設(shè)有隔離電阻。所述微帶線通過(guò)設(shè)于基板上的微帶線圖形設(shè)在所述基板上。所述微帶線下層為銅層接地面，中間層為介質(zhì)層，上層為銅層；在微帶線下層及上層上分別設(shè)有3微米厚Sn-Bi層。所述基板為Rogers板,所述基板表面設(shè)有3微米厚Sn-Bi層。所述基板與所述腔體底板焊接，且所述基板通過(guò)螺釘連接在殼體上。在所述殼體及蓋板表面設(shè)有3微米厚Sn-Bi層；在構(gòu)成腔體的殼體內(nèi)壁表面設(shè)有15微米Sn-Bi層。所述SMA接頭及蓋板均通過(guò)螺釘與殼體連接，在殼體及蓋板上分別設(shè)有用于螺釘連接的螺紋孔。所述SMA接頭均為高頻SMA接頭，所述SMA接頭與微帶線焊接。所述微帶線為50歐姆微帶線。所述隔離電阻焊接在所述微帶線上。所述X波段小型化微帶功分器，采用的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)所述X波段小型化微帶功分器，微帶線采用光刻電鍍工藝制備，誤差在10微米以下；基板和腔體底板間通過(guò)緊密燒結(jié)，保證了基板接地充分；腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，保證既有足夠的空間放入基板亦能夠避開諧振點(diǎn)，使該X波段微帶功分器充分滿足了插損小、隔離度高等技術(shù)要求；該X波段微帶功分器，在9. 1-10. IGHz范圍的插入損耗在3. 2dB以 內(nèi)；在9. 1-10. IGHz范圍內(nèi)駐波比在I. 2以下；在9. 1-10. IGHz范圍內(nèi)隔離在20 dB以上；在9. 1-10. IGHz范圍的帶內(nèi)平坦度在O. I dB以內(nèi)；同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、體積緊湊、重量輕。

下面對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明圖I為本實(shí)用新型X波段小型化微帶功分器未裝配蓋板時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖IX波段小型化微帶功分器的剖視圖；圖3圖2X波段小型化微帶功分器的局部放大圖；圖4本實(shí)用新型X波段小型化微帶功分器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3X波段小型化微帶功分器的剖視圖；圖6為圖5X波段小型化微帶功分器的局部放大圖；上述圖中的標(biāo)記均為I、殼體，2、基板，3、微帶線圖形，4、螺釘，5、螺紋孔，6、SMA接頭，7、蓋板，8、隔離電阻，9、焊錫膏。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I至圖6所示，所述X波段小型化微帶功分器，包括殼體1，殼體I頂端與蓋板7連接，殼體I內(nèi)壁與蓋板7之間構(gòu)成一腔體；殼體I底端底板構(gòu)成腔體底板，在腔體底板上設(shè)有基板2，在基板2上設(shè)有微帶線；在分別與殼體I底端相接且正對(duì)的兩殼體I側(cè)壁上分別設(shè)有SMA接頭6，SMA接頭6伸入腔體且SMA接頭6的內(nèi)芯與微帶線的兩端連接，這樣接入腔體的SMA接頭6與微帶線在高度方向(圖I至圖4中所示高度方向)上連接在一起，能減小功分器的插入損耗和改善它們的駐波比；在微帶線上設(shè)有隔離電阻8。微帶線通過(guò)設(shè)于基板2上的微帶線圖形3設(shè)在基板2上，微帶線下層為銅層接地面，并且銅層接地面表面鍍有3微米厚的Sn-Bi層，中間層為介質(zhì)層，上層亦為表面鍍有3微米厚Sn-Bi的銅層；基板2為Rogers板，基板2在選擇時(shí)需在高頻時(shí)具有較小的插損，基板2表面設(shè)有3微米厚Sn-Bi層。微帶線圖形3是利用ADS (Agilent公司電路仿真軟件)或者HFSS (An-soft公司電磁場(chǎng)仿真軟件)等軟件仿真，再根據(jù)Rogers基板2的特征參數(shù),計(jì)算出微帶線的尺寸?；?與腔體底板焊接，基板2通過(guò)螺釘4進(jìn)一步加固連接在殼體I上；基板2和腔體底板通過(guò)焊錫膏9燒結(jié)焊接在一起，且腔體底板與微帶線的接地面在高度方向(圖I至圖4中所示高度方向)上必須通過(guò)焊錫膏9緊密燒結(jié)在一起，即微帶線的接地面與腔體底板焊接；這樣能保證所述X波段小型化微帶功分器能夠接地充分，來(lái)減少功分器的插入損耗，改善功分器的駐波比?；?的大小和形狀與腔體底板的大小和形狀一致；微帶線的制作工藝是，首先利用液壓機(jī)將基板2整平，然后在基板2表面鍍3微米厚Sn-Bi層，再利用光刻工藝在基板2上制作微帶線圖形3。殼體I及蓋板7由鋁材料LY12制成，并且在殼體I及蓋板7表面設(shè)有Sn-Bi層(錫鉍合金層)，Sn-Bi層電鍍于殼體I及蓋板7表面，Sn-Bi層厚度為3微米；構(gòu)成腔體的殼體I內(nèi)壁表面設(shè)有15微米Sn-Bi層，以方便焊接。SMA接頭6及蓋板7均通過(guò)螺釘4與殼體I連接，在殼體I及蓋板7上分別設(shè)有用于螺釘4連接的螺紋孔5。SMA接頭6均為高頻SMA接頭6，SMA接頭6與微帶線使用焊錫膏9緊密焊接。微帶線為50歐姆微帶線，50歐姆微帶線不宜過(guò)長(zhǎng)；微帶線越長(zhǎng)，電磁波傳輸?shù)木嚯x將增大，損耗也將隨之增大，發(fā)生諧振的可能性也將增大。隔離電阻8通過(guò)少量的焊錫膏9焊接到微帶線上，隔離電阻8焊接完成后，將所述功分器接入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中進(jìn)行調(diào)試即可。腔體在內(nèi)部空間大小設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮Rogers板材的大小，亦需要將設(shè)計(jì)的腔體尺寸帶入設(shè)計(jì)軟件HFSS中，通過(guò)修正腔體內(nèi)部空間尺寸，進(jìn)行諧振點(diǎn)的剔除。所述X波段小型化微帶功分器的模型和尺寸能夠通過(guò)ADS (Agilent公司電路仿真軟件)或者HFSS (An-soft公司電磁場(chǎng)仿真軟件)等軟件，根據(jù)選用的基板2的特性參數(shù)仿真計(jì)算得出。所述X波段小型化微帶功分器，在9. 1-10. IGHz范圍的插入損耗在3. 2dB以內(nèi)；在9. 1-10. IGHz范圍內(nèi)駐波比在I. 2以內(nèi)；在9. 1-10. IGHz范圍內(nèi)隔離在20 dB以上；在
9.1-10. IGHz范圍的帶內(nèi)平坦度在O. I dB以內(nèi)；其不僅插損小，隔離度，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，
加工方便，體積緊湊，重量輕。上面對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種X波段小型化微帶功分器，其特征在于包括殼體(1)，所述殼體(I)頂端與蓋板(7 )連接，殼體(I)內(nèi)壁與蓋板(7 )之間構(gòu)成一腔體；殼體(I)底端底板構(gòu)成腔體底板，在所述腔體底板上設(shè)有基板(2)，在所述基板(2)上設(shè)有微帶線；在分別與殼體(I)底端相接且正對(duì)的兩殼體(I)側(cè)壁上分別設(shè)有SMA接頭(6)，所述SMA接頭(6)伸入腔體且SMA接頭(6)的內(nèi)芯與微帶線的兩端連接；在所述微帶線上設(shè)有隔離電阻(8)。
2.按照權(quán)利要求I所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述微帶線通過(guò)設(shè)于基板(2 )上的微帶線圖形(3 )設(shè)在所述基板(2 )上。
3.按照權(quán)利要求2所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述微帶線下層為銅層接地面，中間層為介質(zhì)層，上層為銅層；在微帶線下層及上層上分別設(shè)有3微米厚Sn-Bi 層。
4.按照權(quán)利要求I或2或3所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述基板(2)為Rogers板，所述基板(2)表面設(shè)有3微米厚Sn-Bi層。
5.按照權(quán)利要求4所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述基板(2)與所述腔體底板焊接，且所述基板(2 )通過(guò)螺釘(4 )連接在殼體(I)上。
6.按照權(quán)利要求5所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于在所述殼體(I)及蓋板(7)表面設(shè)有3微米厚Sn-Bi層；在構(gòu)成腔體的殼體(I)內(nèi)壁表面設(shè)有15微米Sn-Bi層。
7.按照權(quán)利要求6所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述SMA接頭(6)及蓋板(7)均通過(guò)螺釘(4)與殼體(I)連接，在殼體(I)及蓋板(7)上分別設(shè)有用于螺釘(4)連接的螺紋孔(5)。
8.按照權(quán)利要求7所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述SMA接頭(6)均為高頻SMA接頭(6)，所述SMA接頭(6)與微帶線焊接。
9.按照權(quán)利要求8所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述微帶線為50歐姆微帶線。
10.按照權(quán)利要求9所述的X波段小型化微帶功分器，其特征在于所述隔離電阻(8)焊接在所述微帶線上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種X波段小型化微帶功分器，包括殼體，所述殼體頂端與蓋板連接，殼體內(nèi)壁與蓋板之間構(gòu)成一腔體；殼體底端底板構(gòu)成腔體底板，在所述腔體底板上設(shè)有基板，在所述基板上設(shè)有微帶線；在分別與殼體底端相接且正對(duì)的兩殼體側(cè)壁上分別設(shè)有SMA接頭，所述SMA接頭伸入腔體且SMA接頭的內(nèi)芯與微帶線的兩端連接；在所述微帶線上設(shè)有隔離電阻；所述X波段微帶功分器，滿足插損小、隔離度高等技術(shù)要求；同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、體積緊湊、重量輕。
文檔編號(hào)H01P11/00GK202721251SQ20122030889
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者吳華夏, 劉勁松, 王 華, 陳吉安, 丁美鳳, 汪瑞, 張吳 申請(qǐng)人:安徽華東光電技術(shù)研究所