本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種寬帶微波帶狀線大功率定向耦合器。
背景技術(shù):
寬帶微波帶狀線大功率定向耦合器對(duì)裝配的匹配性要求非常高,傳統(tǒng)的封裝形式主要有:第一,采用SMA/TNC/N帶線接頭封裝成一個(gè)定向耦合器;第二,采用多層層壓電路技術(shù),封裝成表貼定向耦合器;第三,采用銅帶引出方式封裝成PIN封裝定向耦合器。以上三種封裝形式是微波頻段寬帶大功率定向耦合器的主要封裝形式,這三種封裝方式各有優(yōu)缺點(diǎn),如下表所示:
表一傳統(tǒng)封裝形式電橋優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
因此,現(xiàn)有的封裝方法無法滿足高頻段(12GHz以上)微波定向耦合器的小型化、低插入損耗和大功率容量的要求。大功率、寬帶、高頻段微波定向耦合器的小型化亟待需要一種的新的封裝形式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn),本發(fā)明提供了一種寬帶微波帶狀線大功率定向耦合器,旨在解決高頻段(12GHz以上)微波電橋的小型化、低插入損耗和大功率容量的難題,為高密度微波混合集成提供大功率電橋。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種寬帶微波帶狀線大功率定向耦合器,采用自帶法蘭式微波絕緣子將定向耦合器封裝而成,在自帶法蘭式微波絕緣子上設(shè)置帶狀線針;所述自帶法蘭式微波絕緣子帶線一端通過錫鉛焊接在定向耦合器的電路片上,所述自帶法蘭式微波絕緣子通過法蘭安裝在上下蓋板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的積極效果是:本發(fā)明采用自帶法蘭式絕緣子與帶狀線大功率定向耦合器結(jié)合的方式,有效解決了高頻段寬帶大功率定向耦合器的小型化封裝問題,是現(xiàn)有定向耦合器的封裝形式的一種補(bǔ)充;該方式實(shí)現(xiàn)的微波大功率定向耦合器具有高頻率和易于微波混合集成等特點(diǎn)。
附圖說明
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明,其中:
圖1為本發(fā)明的定向耦合器的主視圖;
圖2為本發(fā)明的定向耦合器的側(cè)視圖;
圖3為本發(fā)明的自帶法蘭式微波絕緣子的主視圖;
圖4為本發(fā)明的自帶法蘭式微波絕緣子的背面視圖。
具體實(shí)施方式
一種寬帶微波帶狀線大功率定向耦合器,如圖1和圖2所示,包括:蓋板1、自帶法蘭式絕緣子2、絕緣子帶狀線針3、沉頭螺釘4等,其中:
蓋板1設(shè)置在定向耦合器的上、下兩側(cè),由金屬材料制成,一般為硬鋁、銅或者其他硬質(zhì)導(dǎo)電金屬材料。蓋板的主要作用是:第一,定向耦合器和自帶法蘭式絕緣子封裝需要;第二,定向耦合器電路片材質(zhì)柔軟,采用硬質(zhì)金屬蓋板可以防止使用和裝配損壞,提高可靠性。
在自帶法蘭式絕緣子2的絕緣子兩邊設(shè)置絕緣子帶狀線針3,絕緣子帶狀線針3采用扁平結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的不帶法蘭且針為圓柱狀的絕緣子相比,存在如下優(yōu)點(diǎn):第一,自帶法蘭可以取代外接接頭帶來的定向耦合器體積大并且無法進(jìn)行微組裝集成,采用無法蘭式絕緣子,這樣都需要增加絕緣子裝配空間并且裝配可靠性和接地收到影響;第二,絕緣子采用帶狀線針可以直接壓合進(jìn)入帶狀線定向耦合器,針的寬度0.5mm(可根據(jù)需要定制),厚度0.2mm,壓合過程中給耦合器上下電路片帶來的縫隙很小,對(duì)整體微波性能影響較小,如果采用圓柱狀針,在壓合過程中容易造成電路片之間的縫隙過大和造成電路片壓合致傷,影響性能。
絕緣子帶狀線為上下蓋板壓合,可提高接地和提高帶狀線三層電路片緊密結(jié)合的。螺釘孔的位置和多少都會(huì)影響整個(gè)定向耦合器的性能。本發(fā)明中,需要在電路片電路走線的附近設(shè)置密度適中的沉頭螺釘4裝配實(shí)現(xiàn)此壓合功能。
基于高頻段寬帶微波功率放大器組件對(duì)高可靠性、小型易集成化、高合成效率寬帶電橋的需求,提出了一種新穎微波寬帶大功率電橋的封裝形式,采用自帶法蘭式的射頻帶線絕緣子(歐姆絕緣子,兩端均為金屬薄片,不同于現(xiàn)在的兩邊均為圓針的絕緣子),將絕緣子帶線一端通過錫鉛焊接在電橋的電路上,再通過法蘭安裝在電橋的上下蓋板上。該方式很好的實(shí)現(xiàn)了電橋的新型的小型化封裝,不但解決了高頻率使用問題,并且很好的實(shí)現(xiàn)了電橋與微帶線的混合集成問題。
本發(fā)明是以微波絕緣子(頻率范圍DC~22GHz,插損小于0.2dB)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)的自帶法蘭式微波絕緣子,該絕緣子的微波特性和常規(guī)絕緣子相同。本發(fā)明采用的自帶法蘭式絕緣子,玻璃燒結(jié)部分針粗可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)絕緣子進(jìn)行確定,兩邊微帶互聯(lián)針長(zhǎng)度、寬度和厚度根據(jù)設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)確定。
本發(fā)明的電橋是采用帶狀線結(jié)構(gòu),上、中、下三層軟基材介質(zhì)實(shí)現(xiàn)的帶狀線結(jié)構(gòu),采用帶狀線結(jié)構(gòu)微波傳輸特性為TEM模式,可以實(shí)現(xiàn)低插損;帶狀線結(jié)構(gòu)的軟基材的介電常數(shù)大于微帶結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)小型化。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的新型封裝形式的定向耦合器,是采用上面提到的自帶法蘭式微波絕緣子將上面提到的帶狀線耦合器,進(jìn)行封裝集成,最終實(shí)現(xiàn)微帶線引出式的定向耦合器,該方式可以實(shí)現(xiàn)高頻率、小型化、大功率定向耦合器,其絕緣子結(jié)構(gòu)有利于電橋和微帶線的混合集成。
本發(fā)明的具體封裝過程如下:
(1)根據(jù)封裝需要定制對(duì)應(yīng)的自帶法蘭式射頻帶線絕緣子;
(2)根據(jù)自帶法蘭式射頻帶線絕緣子外形設(shè)計(jì)電橋上下壓合板,并加工;
(3)將電橋電路片與自帶法蘭式射頻帶線絕緣子焊接部分采用少量的錫鉛焊接(錫鉛越少越好),然后將電橋電路片、壓合金屬板、自帶法蘭式射頻帶線絕緣子一起組合成一個(gè)整體,成為一個(gè)新型的小型化封裝的電橋。