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一種多路基片集成波導(dǎo)功分器的制造方法

文檔序號:7053825閱讀:285來源:國知局
一種多路基片集成波導(dǎo)功分器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多路基片集成波導(dǎo)功分器,包含三層介質(zhì)基板和分別位于最上層基板上表面,最下層基板下表面和基板與基板之間的四層金屬。矩形金屬化通孔陣列和基板與基板之間的兩層中間金屬構(gòu)成矩形諧振腔。矩形諧振腔左側(cè)為輸入端口,右側(cè)為輸出端口??梢造`活設(shè)計為一分四的雙同相和雙反相功分器;以及一分二的同相或反相功分器。本發(fā)明具有寬帶,低插入損耗,良好的輸入電壓駐波比,各路輸出信號幅度一致性好,以及低幅度不平衡性等優(yōu)點。本發(fā)明可以應(yīng)用于微波毫米波天線饋電網(wǎng)絡(luò)等,在通信,雷達等微波毫米波系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種多路基片集成波導(dǎo)功分器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多層低插損、寬帶基片集成波導(dǎo)功率分配器,屬于微波無源器件 領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 功分器是功率合成放大器和天線陣列饋電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,決定系統(tǒng)性能。隨著 通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,對寬帶、低插損、高效功分器的需求與日俱增。傳統(tǒng)的探針饋電基片 集成波導(dǎo)功分器難以與平面電路集成,T/Y-型節(jié)基片集成波導(dǎo)功分器插損過大,且隨著輸 出端口數(shù)目的增加,功分器的尺寸急劇增加。因此,寬帶、低插損、多路功分器是迫切需要 的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足,本發(fā)明提供一種多路基片集成波 導(dǎo)功分器,它具有寬帶、低插損等優(yōu)良特點??梢詫崿F(xiàn)四路等幅輸出或者兩路等幅同相/反 相輸出,輸出幅度一致性好、幅度不平衡小。適用于平面電路集成以及多路輸出電路。
[0004] 技術(shù)方案:一種多路基片集成波導(dǎo)功分器,包括三層介質(zhì)基板和分別位于最上層 基板上表面,最下層基板下表面和基板與基板之間的四層金屬層;三層介質(zhì)基板和四層金 屬層疊壓在一起,形成功分器本體;本體邊緣處設(shè)有金屬化通孔陣列,四邊緣的金屬化通孔 形成矩形金屬化通孔陣列;所述矩形金屬化通孔陣列與基板和基板之間的兩層金屬層組成 矩形諧振腔;所述功率分配器由基片集成波導(dǎo)構(gòu)成,采用新型的矩形諧振腔,以實現(xiàn)寬帶和 低插損。
[0005] 進一步地,所述最上層和最下層的金屬層為微帶線或者共面波導(dǎo)的走線,通過饋 電探針轉(zhuǎn)接微帶線或者共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)功率分配器與其他平面電路的集成。
[0006] 進一步地,可以將兩路輸出端口置于矩形諧振腔上面,兩路輸出端口置于矩形諧 振腔下面,實現(xiàn)四路等幅輸出;其中兩路同相輸出,兩路反相輸出。并且可以將一分二功分 器兩路輸出端口均設(shè)置于矩形諧振腔的上/下面實現(xiàn)等幅同相輸出,或者分別置于矩形諧 振腔不同的面以實現(xiàn)等幅反相輸出。
[0007] 有益效果:本發(fā)明的基片集成波導(dǎo)功分器,采用傳統(tǒng)的PCB技術(shù),易于設(shè)計和加 工。
[0008] 與現(xiàn)有的基片集成波導(dǎo)功分器相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點: 1)由于使用諧振腔結(jié)構(gòu),該功分器插入損耗小。
[0009] 2)相比于現(xiàn)有的探針饋電腔體功分器,易于平面集成且可實現(xiàn)寬帶工作。
[0010] 3)相比于現(xiàn)有的T/Y-型節(jié)一分二基片集成波導(dǎo)功分器,一分四功分器可以改進 隨著輸出端口數(shù)目增加,功分網(wǎng)絡(luò)尺寸急劇增加的缺點。

【專利附圖】

【附圖說明】 toon] 圖1為本發(fā)明實施例的一分二反相功分器透視圖; 圖2為圖1的俯視圖; 圖3為本發(fā)明實施例的一分四功分器透視圖; 圖4為反相一分二功分器的S參數(shù); 圖5為反相一分二功分器輸出端口相位差; 圖6為一分四功分器的S參數(shù); 圖7為一分四功分器的輸出端口相位差。

【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實施例,進一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價 形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0013] 如圖1所示,多路基片集成波導(dǎo)功分器,包括三層介質(zhì)基板、四層金屬層、矩形金 屬化通孔陣列、微帶線和饋電探針;三層介質(zhì)基板和四層金屬層間隔疊壓形成功分器本體, 所述三層介質(zhì)基板分別為第一層基板4、第二層基板5和第三層基板6 ;所述四層金屬層依 次為第一金屬層、第二金屬層7、第三金屬層8和第四金屬層;第一金屬層設(shè)在第一層基板4 上表面,第二金屬層7設(shè)在第一層基板4和第二層基板5之間,第三金屬層8設(shè)在第二層基 板5和第三層基板6之間,第三基板6的下表面設(shè)有第四金屬層;三層介質(zhì)基板均為矩形, 基板的長寬分別與金屬層7、8的長寬相等。
[0014] 功分器本體四邊緣的金屬化通孔形成矩形金屬化通孔陣列1 ;矩形金屬化通孔陣 列1與第二金屬層7和第三金屬層8組成矩形諧振腔。
[0015] 如圖1-圖3所示,第二金屬層7上設(shè)有第一過孔15,第三金屬層8設(shè)有第二過孔 16。第一金屬層和第四金屬層均為微帶線2的走線,饋電探針3轉(zhuǎn)接微帶線2,輸入端口饋 電探針3通過第一過孔15激勵矩形諧振腔,輸出端口每個饋電探針3通過第一過孔15或 者第二過孔16實現(xiàn)一分二輸出;輸出端口每個饋電探針3通過第一過孔15和第二過孔16 實現(xiàn)一分四輸出。
[0016] 圖4和圖5是反相一分二矩形諧振腔的S參數(shù)和輸出端口相位差。該一分二功分 器具有良好的駐波特性,插入損耗小,寬帶工作,幅度一致性好。
[0017] 圖6和圖7是一分四矩形諧振腔的S參數(shù)和輸出端口相位差。微帶線位于矩形諧 振腔同一面的輸出端口為同相輸出,位于矩形諧振腔不同面的輸出端口為反相輸出。該一 分四功分器具有良好的駐波特性,插入損耗小,寬帶工作,幅度一致性好??梢杂行У慕鉀Q 一分二功分器隨著輸出端口數(shù)目增加,尺寸急劇增加的缺陷。
【權(quán)利要求】
1. 一種多路基片集成波導(dǎo)功分器,其特征在于:包括三層矩形介質(zhì)基板和分別位于最 上層基板上表面,最下層基板下表面和基板與基板之間的四層金屬層;三層介質(zhì)基板和四 層金屬層疊壓在一起,形成功分器本體;本體邊緣處設(shè)有金屬化通孔陣列,四邊緣的金屬化 通孔形成矩形金屬化通孔陣列;所述矩形金屬化通孔陣列與基板和基板之間的兩層金屬層 組成矩形諧振腔;位于最上層基板上表面的金屬層和位于最下層基板下表面的金屬層為微 帶線或者共面波導(dǎo)的走線。
2. 如權(quán)利要求1所述的多路基片集成波導(dǎo)功分器,其特征在于:通過饋電探針轉(zhuǎn)接微 帶線或者共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)功分器與其他平面電路的集成。
3. 如權(quán)利要求1所述的多路基片集成波導(dǎo)功分器,其特征在于:矩形諧振腔左側(cè)為輸 入端口,右側(cè)為輸出端口;可以將兩路輸出端口置于矩形諧振腔的上面,兩路輸出端口置于 矩形諧振腔的下面,實現(xiàn)四路等幅輸出,包括兩路同相輸出和兩路反相輸出;且可以將一分 二功分器兩路輸出端口均設(shè)置于矩形諧振腔上/下面實現(xiàn)等幅同相輸出,或者分別置于矩 形諧振腔不同的面以實現(xiàn)等幅反相輸出。
【文檔編號】H01P5/12GK104091991SQ201410340506
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】王海明, 張小偉, 無奇, 余晨, 洪偉 申請人:東南大學(xué)
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