一種ltcc多路平衡功分器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種LTCC多路平衡功分器，包括一個(gè)輸入端和六個(gè)輸出端，輸出端口成環(huán)形排列。該功分器由一個(gè)一分三功分器單元和三個(gè)相同的一分二功分器單元串聯(lián)形成，兩種功分器單元都由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)形成，并通過(guò)LTCC多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)這些元件，極大地縮小了體積。該功分器的信號(hào)輸入和輸出端口分別位于陶瓷體的底面和頂面，通過(guò)表面SMP連接器實(shí)現(xiàn)，輸入、輸出與內(nèi)部電感、電容之間通過(guò)金屬地相隔離，內(nèi)部第一級(jí)電路的電感與第二級(jí)電路的電感之間用金屬條隔離。該功分器具有輸出端口之間的幅度一致性和相位一致性高、隔離度高、體積小、成本低、溫度穩(wěn)定性好、方便使用等優(yōu)點(diǎn)，有利于批量生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】—種LTCC多路平衡功分器
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】，它涉及一種多路功分器，并具體涉及一種六路等功率等相位輸出的考慮SMP連接的低溫共燒陶瓷(LTCC)功分器。
【背景技術(shù)】
[0003]多路等功率功分器是射頻電路中一個(gè)重要的多端口無(wú)源器件，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)的多路等功率等相位分配，或者相反實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入信號(hào)的等功率等相位合成。一個(gè)好的多路等功率功分器要求各路信號(hào)的幅度和相位一致性好、各路信號(hào)之間的隔離度高、以及工作頻帶比較寬、插入損耗小。另外使多路功分器的體積盡可能小以及安裝、連接方便也是電子系統(tǒng)向小型化、輕量化發(fā)展的需要。
[0004]傳統(tǒng)的多路等功率功分器一般采用Wilkinson功分器形式，通過(guò)四分之一波長(zhǎng)的阻抗線實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，阻抗線的實(shí)現(xiàn)采用平面結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)功分器的平衡性和高隔離度，電路往往較復(fù)雜且占用的面積比較大，例如受平面結(jié)構(gòu)的限制，一分三功分器中距離較遠(yuǎn)的兩個(gè)端口之間的隔離電阻難布局，往往省略，這樣做的結(jié)果是隔離度降低；受平面布局的限制，三路輸出口之間的平衡性較難達(dá)到一致；為了提高隔離度和改善輸出信號(hào)的一致性需要變換走線形式，增加電路的復(fù)雜性，同時(shí)也會(huì)增加電路的面積，不能滿足射頻電路對(duì)小型化的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于采用Wilkinson功分器原理電路提供一種基于LTCC技術(shù)并且考慮SMP連接的多路平衡功分器。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LTCC多路平衡功分器，包括了一個(gè)輸入端和六個(gè)輸出端，其特征在于，該功分器由第一級(jí)電路中的一個(gè)等功分的一分三功分器單元和第二級(jí)電路中的三個(gè)相同的等功分一分二功分器單元串聯(lián)形成，六個(gè)輸出端成環(huán)形排列，兩種功分器單元都由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)形成；集總參數(shù)元件構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)體印刷在LTCC多層生瓷表面，并通過(guò)打孔、填孔、網(wǎng)印、層壓、燒結(jié)等工藝形成電路；輸入端、輸出端分別由位于陶瓷體底面和頂面的SMP連接器實(shí)現(xiàn)；輸入端信號(hào)通過(guò)一分三功分器單元的T型結(jié)分成三路信號(hào)，其中，第一路信號(hào)通過(guò)Lll電感和其兩端與地間并聯(lián)的Cll_l電容、Cll_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)電路相連；第二路信號(hào)通過(guò)L12電感和其兩端與地間并聯(lián)的C12_l電容、C12_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)電路相連；第三路信號(hào)通過(guò)電感L13和其兩端與地間并聯(lián)的C13_l電容、C13_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)電路相連；這三路信號(hào)電抗網(wǎng)絡(luò)末端通過(guò)三個(gè)兩兩相連的第一級(jí)隔離電阻實(shí)現(xiàn)隔離；
第一級(jí)的三個(gè)輸出信號(hào)通過(guò)帶狀線連接到第二級(jí)電路的輸入端；第二級(jí)電路的第一路信號(hào)通過(guò)L21_l電感和其兩端與地間并聯(lián)的C21_l電容、C21_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第二路信號(hào)通過(guò)L21_2電感和其兩端與地間并聯(lián)的C21_3電容、C21_4電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第三路信號(hào)通過(guò)L22_l電感和其兩端與地間并聯(lián)的C22_l電容、C22_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第四路信號(hào)通過(guò)L22_2電感和其兩端與地間并聯(lián)的C22_3電容、C22_4電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第五路信號(hào)通過(guò)L23_l電感和其兩端與地間并聯(lián)的C23_l電容、C23_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第六路信號(hào)通過(guò)L23_2電感和其兩端與地間并聯(lián)的C23_3電容、C23_4電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)電路的第一路和第二路信號(hào)、第三路和第四路信號(hào)、第五路和第六路信號(hào)的電抗網(wǎng)絡(luò)末端分別通過(guò)第二級(jí)隔離電阻相連實(shí)現(xiàn)隔離；第二級(jí)電路最終輸出六路等幅度和等相位的信號(hào)。
[0007]該功分器包括多層介質(zhì)基板,介質(zhì)基板共18層,每層厚度為0.1mm;其中，在最下層介質(zhì)基板的底面安裝有一個(gè)SMP連接器，是該功分器的輸入端，在最上層介質(zhì)基板的頂面安裝有六個(gè)SMP連接器，是該功分器的六個(gè)輸出端，且這六個(gè)輸出端的端口成環(huán)形排列。
[0008]各電抗網(wǎng)絡(luò)中的電感采用單層或多層螺旋電感，不同層之間的導(dǎo)體用通孔實(shí)現(xiàn)互連。
[0009]所述Cll_l電容、C12_l電容、C13_l電容組合后位于輸入端的T型結(jié)連接處，所述Cll_2電容、C12_2電容、C13_2電容、C21_l電容、C21_3電容、C22_l電容、C22_3電容、C23_l電容、C23_3電容組合后一部分位于第一級(jí)電路到第二級(jí)電路的T型結(jié)連接處，另一部分通過(guò)表面0603封裝的電阻焊盤實(shí)現(xiàn)，所述C21_2電容、C21_4電容、C22_2電容、C22_4電容、C23_2電容、C23_4電容組合后通過(guò)表面0603封裝的電阻焊盤實(shí)現(xiàn)。
[0010]所述的第一級(jí)隔離電阻設(shè)在第18層介質(zhì)基板的上表面，通過(guò)貼裝0603封裝的電阻實(shí)現(xiàn)，電阻兩端的導(dǎo)體通過(guò)過(guò)孔分別連接于第一級(jí)中三個(gè)電抗網(wǎng)絡(luò)的末端，成三角形式兩兩首尾相連。
[0011]所述的第二級(jí)隔離電阻也設(shè)在第18層介質(zhì)基板的上表面，通過(guò)貼裝0603封裝的電阻實(shí)現(xiàn)，電阻兩端的導(dǎo)體分別和第二級(jí)中每個(gè)一分二功分器單元中的兩個(gè)電抗網(wǎng)絡(luò)的末端相連，成三角形式排列于第一級(jí)隔離電阻的外圍。
[0012]第4、14層介質(zhì)基板上的金屬導(dǎo)體層為金屬地面，并且這兩層金屬地面通過(guò)過(guò)孔連接在一起；這兩層金屬地為第一級(jí)、第二級(jí)電路的通用地，且使輸入端、輸出端的端口與內(nèi)部電路隔開(kāi)。
[0013]最下層的介質(zhì)基板下表面為輸入端焊盤；該焊盤通過(guò)通孔連接到設(shè)置在第8層上的T型結(jié)，把輸入信號(hào)分成呈120度角間隔的三路。
[0014]所述的第13層圓形導(dǎo)體為電容Cll_l、C12_l、C13_l的一個(gè)極板，另外極板是第14層的金屬地面。
[0015]第5層介質(zhì)基板上設(shè)置物理位置相差120度的圓形導(dǎo)體，分別作為C21_l電容與C21_3電容組合、C22_l電容與C22_3電容組合、C23_l電容與C23_3電容組合后的一個(gè)板極，這些電容組合后的另外一個(gè)極板是第4層介質(zhì)基板上的金屬地面。
[0016]所述第18層上的第一級(jí)隔離電阻的焊盤分別為Cll_2電容、C12_2電容、C13_2電容的一個(gè)極板，Cl 1_2電容、C12_2電容、C13_2電容的另外一個(gè)極板是第14層介質(zhì)基板上的金屬地面；所述第18層上的第二級(jí)隔離電阻的焊盤分別為C21_2電容與C21_4電容組合、C22_2電容與C22_4電容組合、C23_2電容與C23_4電容組合后的一個(gè)板極，這些組合后的電容的另外一個(gè)極板是第14層介質(zhì)基板上的金屬地面。[0017]位于第8層介質(zhì)基板上的金屬導(dǎo)體層構(gòu)成平面螺旋的Lll電感、L12電感、L13電感，三個(gè)電感一端共連另一端成120度間隔排列；
所述第8、9、10層介質(zhì)基板上的金屬導(dǎo)體層構(gòu)成六個(gè)垂直螺旋的L21_l電感、L21_2電感、L22_l電感、L22_2電感、L23_l電感、L23_2電感,其中L21_l電感、L21_2電感平行排列，L22_l電感、L22_2電感平行排列，L23_l電感、L23_2電感平行排列，且L21_l電感、L21_2電感與L22_l電感、L22_2電感以及L23_l電感、L23_2電感之間成間隔120度的三角形式排列，即朝向一個(gè)中心點(diǎn)，間隔成120角度排列。
[0018]所述第8、9、10層介質(zhì)基板上的垂直螺旋電感，每一層都是由寬度為0.22mm的帶狀線繞成3/4矩形，然后通過(guò)垂直通孔將上下兩層微帶線連接在一起；
這三個(gè)電感的始端都在第8層，并和設(shè)置在第9層上的T型結(jié)通過(guò)通孔相連，三個(gè)電感的終端在第10層，并通過(guò)通孔分別和第18層的第二級(jí)隔離電阻相連。
[0019]所述第8層介質(zhì)基板上的電感為平面螺旋電感，由寬度為0.15mm的帶狀線繞成
1.5圈的矩形；
這三個(gè)電感的始端都在第8層，相交到中心位置，形成相差120度的T型結(jié)，并和位于最下層的介質(zhì)基板下表面的輸入端通過(guò)通孔相連，三個(gè)電感的終端在第8層，并通過(guò)通孔分別和第9層的T型結(jié)相連，以及和第18層的第一級(jí)隔離電阻相連。
[0020]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
本發(fā)明的功分器采用兩級(jí)含阻抗變換器的等功分電路實(shí)現(xiàn)六路平衡功分器。阻抗變換器一般采用四分之一波長(zhǎng)的微波傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了減小功分器的體積，四分之一波長(zhǎng)的微波傳輸線可以用集總參數(shù)的電抗網(wǎng)絡(luò)來(lái)等效，并通過(guò)LTCC多層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)集總參數(shù)電抗網(wǎng)絡(luò)。集總參數(shù)電感采用平面或垂直結(jié)構(gòu)的螺旋電感，不同層之間的導(dǎo)體通過(guò)通孔實(shí)現(xiàn)互連。功分器的隔離通過(guò)表貼電阻實(shí)現(xiàn)，基于LTCC多層陶瓷的特點(diǎn)，表貼電阻的焊盤可作為電路中的集總參數(shù)的電容的一部分，且各電阻可最大限度的緊湊排列。本功分器的內(nèi)部電路、隔離電阻和輸出端口均采用環(huán)形排列形式，這樣實(shí)現(xiàn)既可以保證輸出信號(hào)的一致性和高隔離度，又可以顯著地減小功分器的尺寸。兩級(jí)電路之間采用平面與垂直連接相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，其中第一級(jí)電路位于整個(gè)電路的中間部分，第二級(jí)電路位于整個(gè)電路的外圍，成120度形式排列，輸入端、內(nèi)部電路以及輸出端之間垂直分層排列，通過(guò)金屬地層進(jìn)行隔離，內(nèi)部第一級(jí)電路的電感與第二級(jí)電路的電感之間用金屬條隔離，可以減小電路之間的耦合，同時(shí)顯著地減小了功分器的尺寸。
[0021]此外，考慮到功分器的使用，在功分器的輸入、輸出端表面貼裝SMP連接器。該功分器可作為單獨(dú)的部件使用，連接方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的LTCC 一分三等功分器的原型電路圖；
圖2是本發(fā)明的LTCC多路平衡功分器的等效集總參數(shù)電路圖；
圖3a是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述的LTCC多路平衡功分器的分層結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3b是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述的LTCC多路平衡功分器的電路結(jié)構(gòu)示意圖(隱去金屬地層和地層上的通孔)；
圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述的LTCC多路平衡功分器的外形示意圖； 圖5a、5b、5c是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】所述的LTCC多路平衡功分器的測(cè)試結(jié)果，分別為輸出幅度、輸出相位、輸出端口之間的隔尚曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]圖1是本發(fā)明的LTCC 一分三等功分器的原型電路圖。圖中阻抗變換器的長(zhǎng)度都是四分之一波長(zhǎng)的傳輸線。圖2是本發(fā)明的LTCC多路平衡功分器的等效集總參數(shù)電路圖。本發(fā)明的目的就是用LTCC工藝在盡可能小的體積范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)圖2中的所有電容、電感以及電阻元件。
[0025]圖3a、圖3b所示是采用LTCC實(shí)現(xiàn)圖2中所有集總參數(shù)元件的三維結(jié)構(gòu)圖。圖中共18層介質(zhì)層，為了說(shuō)明連接關(guān)系，層與層之間盡量拉開(kāi)了距離。本發(fā)明功分器的實(shí)際封裝結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。
[0026]圖3a、圖3b中，第I層金屬位于第I層介質(zhì)基板的上表面，第2層金屬位于第2層介質(zhì)基板的上表面，依次類推，第18層金屬位于第18層介質(zhì)基板的上表面。第I層到第18層金屬都采用印刷工藝印制在每層介質(zhì)基板的上表面，底面的金屬印制在第I層介質(zhì)基板的下表面。所有的介質(zhì)基板都是相同型號(hào)的LTCC陶瓷材料。
[0027]第4、14金屬導(dǎo)體層為地層，并且這兩層金屬地通過(guò)通孔相連，這兩層金屬地為第一級(jí)、第二級(jí)電路的通用地，且使輸入端、輸出端的端口與內(nèi)部電路隔開(kāi)。底面的輸入端焊盤通過(guò)通孔與第8層上的第一級(jí)電感相連，用于導(dǎo)入信號(hào)。第13層的圓形金屬導(dǎo)體為接地電容Cll_l、C12_l、C13_l的一個(gè)極，這三個(gè)電容的另外一個(gè)極是第14層的金屬地。電容C11_2、C12_2、C13_2的一個(gè)極由位于第18層上的第一級(jí)隔離電阻的焊盤構(gòu)成，這三個(gè)電容的另外一個(gè)極是第14層的金屬地。第8層有一端連接在一起且呈Y形排列的金屬導(dǎo)體構(gòu)成平面螺旋電感,分別為電感Lll、L12、L13,Y型金屬用于把輸入信號(hào)分成三路信號(hào)。第9層金屬導(dǎo)體是三個(gè)T型結(jié)，和第8層的導(dǎo)體相連，用于把輸入信號(hào)分成兩路信號(hào)，即將第一級(jí)的三路信號(hào)再分成六路信號(hào)。第5層上的三個(gè)圓形金屬導(dǎo)體分別為電容C21_l和C21_3、電容C22_l和C22_3、電容C23_l和C23_3的組合，通過(guò)通孔與T型結(jié)相連。通過(guò)此T型結(jié)分開(kāi)的信號(hào)分別和電感L21_l、L21_2、L22_l、L22_2、L23_l、L23_3通過(guò)通孔相連。電容C21_2、C21_4、C22_2、C22_4、C23_2、C23_4的一個(gè)電極由位于第18層上的第二級(jí)隔離電阻的焊盤構(gòu)成，這六個(gè)電容的另外一個(gè)極是第14層的金屬地。兩級(jí)的隔離電阻都在第18層上。
[0028]第4、14層上連接輸入端、輸出端以及隔離電阻的通孔位置對(duì)應(yīng)的金屬地上分別開(kāi)了直徑為0.56mm的過(guò)孔，便于直徑為0.15mm的通孔通過(guò)。為了加強(qiáng)輸出端口的匹配，這層金屬地的相應(yīng)輸出端位置都剪掉了 2.1mmX 1.8mm面積的矩形塊。
[0029]第8層成Y型排列的金屬構(gòu)成的電感為平面螺旋電感，由寬度為0.15mm的帶狀線繞成1.5圈的矩形。
[0030]第8、9、10層金屬構(gòu)成的電感為垂直螺旋電感，每一層都是由寬度為0.22 mm的帶狀線繞成3/4矩形，然后通過(guò)垂直金屬通孔將上下兩層微帶線連接在一起。
[0031]所有金屬通孔的直徑為0.15mm,而且每一層的金屬微帶線如果要與金屬通孔相連，必須在金屬微帶線與金屬通孔相連的位置加上直徑為0.25mm的圓形金屬。
[0032]本發(fā)明LTCC多路平衡功分器的整體外形結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，包括輸入端、輸出端和接地端。整個(gè)器件尺寸為22.5mmX22.5mmX2.0_，采用的LTCC陶瓷介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為7.8，每層介質(zhì)基板的厚度為0.1mm，其上的金屬導(dǎo)體采用銀或金。
[0033]本發(fā)明LTCC多路平衡功分器的測(cè)試結(jié)果如圖5a、圖5b和圖5c所示。
[0034]該功分器的工作頻率為2IOOMHz?2200MHz，相對(duì)帶寬為23%，插入損耗小于
9.3dB (包含了功分器固有的7.6dB損耗)，相位不平衡度小于3°，幅度不平衡度小于0.2dB，隔尚度大于20dB。
[0035]綜上，本發(fā)明提供的考慮外形結(jié)構(gòu)的LTCC多路平衡功分器具有輸出信號(hào)一致性好、隔離度高體積小、插入損耗小的優(yōu)點(diǎn)，可以直接與電纜連接，組裝方便。而且本發(fā)明功分器是基于LTCC工藝的，制造成本低，適合批量生產(chǎn)。該功分器可廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信領(lǐng)域。
[0036]需要注意的是，上述具體實(shí)施僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種LTCC多路平衡功分器,包括了一個(gè)輸入端和六個(gè)輸出端，其特征在于，該功分器由第一級(jí)電路中的一個(gè)等功分的一分三功分器單元和第二級(jí)電路中的三個(gè)相同的等功分一分二功分器單元串聯(lián)形成，六個(gè)輸出端成環(huán)形排列，兩種功分器單元都由集總參數(shù)元件構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)形成；集總參數(shù)元件構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)體印刷在LTCC多層生瓷表面，并通過(guò)打孔、填孔、網(wǎng)印、層壓、燒結(jié)等工藝形成電路；輸入端、輸出端分別由位于陶瓷體底面和頂面的SMP連接器實(shí)現(xiàn)；輸入端信號(hào)通過(guò)一分三功分器單元的T型結(jié)分成三路信號(hào)，其中,第一路信號(hào)通過(guò)Lll電感和其兩端與地間并聯(lián)的Cll_l電容、Cll_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)電路相連；第二路信號(hào)通過(guò)L12電感和其兩端與地間并聯(lián)的C12_l電容、C12_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)電路相連；第三路信號(hào)通過(guò)電感L13和其兩端與地間并聯(lián)的C13_l電容、C13_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)與第二級(jí)電路相連；這三路信號(hào)電抗網(wǎng)絡(luò)末端通過(guò)三個(gè)兩兩相連的第一級(jí)隔離電阻實(shí)現(xiàn)隔離； 第一級(jí)的三個(gè)輸出信號(hào)通過(guò)帶狀線連接到第二級(jí)電路的輸入端；第二級(jí)電路的第一路信號(hào)通過(guò)L21_l電感和其兩端與地間并聯(lián)的C21_l電容、C21_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第二路信號(hào)通過(guò)L21_2電感和其兩端與地間并聯(lián)的C21_3電容、C21_4電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第三路信號(hào)通過(guò)L22_l電感和其兩端與地間并聯(lián)的C22_l電容、C22_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第四路信號(hào)通過(guò)L22_2電感和其兩端與地間并聯(lián)的C22_3電容、C22_4電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第五路信號(hào)通過(guò)L23_l電感和其兩端與地間并聯(lián)的C23_l電容、C23_2電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，第六路信號(hào)通過(guò)L23_2電感和其兩端與地間并聯(lián)的C23_3電容、C23_4電容構(gòu)成的電抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)電路的第一路和第二路信號(hào)、第三路和第四路信號(hào)、第五路和第六路信號(hào)的電抗網(wǎng)絡(luò)末端分別通過(guò)第二級(jí)隔離電阻相連實(shí)現(xiàn)隔離；第二級(jí)電路最終輸出六路等幅度和等相位的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，該功分器包括多層介質(zhì)基板，介質(zhì)基板共18層,每層厚度為0.1mm ;其中,在最下層介質(zhì)基板的底面安裝有一個(gè)SMP連接器，是該功分器的輸入端，在最上層介質(zhì)基板的頂面安裝有六個(gè)SMP連接器，是該功分器的六個(gè)輸出端，且這六個(gè)輸出端的端口成環(huán)形排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，各電抗網(wǎng)絡(luò)中的電感采用單層或多層螺旋電感，不同層之間的導(dǎo)體用通孔實(shí)現(xiàn)互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，所述Cll_l電容、C12_l電容、C13_l電容組合后位于輸入端的T型結(jié)連接處，所述Cl 1_2電容、C12_2電容、C13_2電容、C21_l電容、C21_3電容、C22_l電容、C22_3電容、C23_l電容、C23_3電容組合后一部分位于第一級(jí)電路到第二級(jí)電路的T型結(jié)連接處，另一部分通過(guò)表面0603封裝的電阻焊盤實(shí)現(xiàn)，所述C21_2電容、C21_4電容、C22_2電容、C22_4電容、C23_2電容、C23_4電容組合后通過(guò)表面0603封裝的電阻焊盤實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，所述的第一級(jí)隔離電阻設(shè)在第18層介質(zhì)基板的上表面，通過(guò)貼裝0603封裝的電阻實(shí)現(xiàn)，電阻兩端的導(dǎo)體通過(guò)過(guò)孔分別連接于第一級(jí)中三個(gè)電抗網(wǎng)絡(luò)的末端，成三角形式兩兩首尾相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，所述的第二級(jí)隔離電阻也設(shè)在第18層介質(zhì)基板的上表面，通過(guò)貼裝0603封裝的電阻實(shí)現(xiàn)，電阻兩端的導(dǎo)體分別和第二級(jí)中每個(gè)一分二功分器單元中的兩個(gè)電抗網(wǎng)絡(luò)的末端相連，成三角形式排列于第一級(jí)隔離電阻的外圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，第4、14層介質(zhì)基板上的金屬導(dǎo)體層為金屬地面，并且這兩層金屬地面通過(guò)過(guò)孔連接在一起；這兩層金屬地為第一級(jí)、第二級(jí)電路的通用地，且使輸入端、輸出端的端口與內(nèi)部電路隔開(kāi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，最下層的介質(zhì)基板下表面為輸入端焊盤；該焊盤通過(guò)通孔連接到設(shè)置在第8層上的T型結(jié)，把輸入信號(hào)分成呈120度角間隔的三路。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LTCC寬帶功分器，其特征在于，所述的第13層圓形導(dǎo)體為電容C11_1、C12_1、C13_1的一個(gè)極板，另外極板是第14層的金屬地面。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，第5層介質(zhì)基板上設(shè)置物理位置相差120度的圓形導(dǎo)體，分別作為C21_l電容與C21_3電容組合、C22_l電容與C22_3電容組合、C23_l電容與C23_3電容組合后的一個(gè)板極，這些電容組合后的另外一個(gè)極板是第4層介質(zhì)基板上的金屬地面。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，所述第18層上的第一級(jí)隔離電阻的焊盤分別為Cll_2電容、C12_2電容、C13_2電容的一個(gè)極板，Cll_2電容、C12_2電容、C13_2電容的另外一個(gè)極板是第14層介質(zhì)基板上的金屬地面；所述第18層上的第二級(jí)隔離電阻的焊盤分別為C21_2電容與C21_4電容組合、C22_2電容與C22_4電容組合、C23_2電容與C23_4電容組合后的一個(gè)板極，這些組合后的電容的另外一個(gè)極板是第14層介質(zhì)基板上的金屬地面。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，位于第8層介質(zhì)基板上的金屬導(dǎo)體層構(gòu)成平面螺旋的Lll電感、L12電感、L13電感，三個(gè)電感一端共連另一端成120度間隔排列； 所述第8、9、10層介質(zhì)基板上的金屬導(dǎo)體層構(gòu)成六個(gè)垂直螺旋的L21_l電感、L21_2電感、L22_l電感、L22_2電感、L23_l電感、L23_2電感,其中L21_l電感、L21_2電感平行排列，L22_l電感、L22_2電感平行排列，L23_l電感、L23_2電感平行排列，且L21_l電感、L21_2電感與L22_l電感、L22_2電感以及L23_l電感、L23_2電感之間成間隔120度的三角形式排列。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，所述第8、9、10層介質(zhì)基板上的垂直螺旋電感，每一層都是由寬度為0.22mm的帶狀線繞成3/4矩形，然后通過(guò)垂直通孔將上下兩層微帶線連接在一起； 這三個(gè)電感的始端都在第8層，并和設(shè)置在第9層上的T型結(jié)通過(guò)通孔相連，三個(gè)電感的終端在第10層，并通過(guò)通孔分別和第18層的第二級(jí)隔離電阻相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LTCC多路平衡功分器，其特征在于，所述第8層介質(zhì)基板上的電感為平面螺旋電感，由寬度為0.15mm的帶狀線繞成1.5圈的矩形； 這三個(gè)電感的始端都在第8層，相交到中心位置，形成相差120度的T型結(jié)，并和位于最下層的介質(zhì)基板下表面的輸入端通過(guò)通孔相連，三個(gè)電感的終端在第8層，并通過(guò)通孔分別和第9層的T型結(jié)相連，以及和第18層的第一級(jí)隔離電阻相連。
【文檔編號(hào)】H03H7/38GK103943930SQ201410201682
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】黃勇, 汪杰, 張慧景, 展丙章 申請(qǐng)人:蘇州博海創(chuàng)業(yè)微系統(tǒng)有限公司, 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所蘇州研發(fā)中心