本發(fā)明涉及功率分配器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超寬帶電阻式功率分配器。

背景技術(shù)：

功率分配器作為大功率合成放大器和相控陣天線饋電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，直接決定了系統(tǒng)性能指標的好壞就目前而言，隨著通信行業(yè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)外對毫米波器件的需求也日益增加，毫米波器件的性能要求也逐步提高，毫米波功率分配器的插入損耗、體積面積的尺寸要求、平面化要求也越來越高。

毫米波功率分配器是一種借助于功率分配器的內(nèi)部電磁場分布并在電磁場中提取功率的毫米波功率分配技術(shù)，技術(shù)作為一種損耗低、成本低、剖面低、結(jié)構(gòu)簡單的功率分配器技術(shù)，在各種毫米波和天線系統(tǒng)中都可以廣泛應(yīng)用。

毫米波功率分配器的實現(xiàn)方式一般可以分為波導(dǎo)功率分配器、同軸線功率分配器和微帶功率分配器，此分類主要是按照毫米波功率分配器的電路類型進行的分類。

但這些功率分配器都存在著不同的缺陷，如波導(dǎo)功率分配器的插入損耗小、頻帶寬，但成本高且尺寸大；而同軸功率分配器隔離度性能差，在毫米波電路中應(yīng)用形式上受到限制，頻率不能做到毫米波頻段；微帶功率分配器，寄生參數(shù)大，不能做寬帶的毫米波，寬帶性能差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種超寬帶電阻式功率分配器，其能夠在不改變功率分配器電阻的基礎(chǔ)上，減小電阻式功率分配器的整體尺寸；并且還能夠通過減小焊接帶來的寄生參數(shù)，提高電阻式功率分配器的工作頻率。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種超寬帶電阻式功率分配器，，功率分配器包括分配器基板、輸入導(dǎo)體、輸出導(dǎo)體和薄膜電阻，輸入導(dǎo)體、輸入導(dǎo)體和薄膜電阻通過沉金技術(shù)印制在分配器基板上，分配器基板是陶瓷分配器基板，分配器基板上設(shè)置有標記線，輸入導(dǎo)體、輸出導(dǎo)體和薄膜電阻分別印制于標記線中,輸入導(dǎo)體的輸出端與薄膜電阻輸入端連接，薄膜電阻輸出端與輸出導(dǎo)體的輸入端連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述薄膜電阻材料為tan,采用化學沉積方法制成。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述輸出導(dǎo)體至少設(shè)置有兩組。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述薄膜電阻與輸出導(dǎo)體組數(shù)匹配。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述薄膜電阻均勻分布在分配器基板上，并且薄膜電阻基于輸入導(dǎo)體對稱。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述功率分配器適用頻率為0ghz-50ghz，功率分配器為n路。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述輸入導(dǎo)體、輸出導(dǎo)體、薄膜電阻附著標記線內(nèi)分配器基板表面。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述沉金技術(shù)包括以下步驟：

s1：沉金預(yù)處理，將分配器基板上的銅的氧化物去除；

s2：沉鎳處理，將分配器基板作為沉鎳的活化中心；

s3：沉金處理，將鍍層沉金在分配器基板上。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述沉金預(yù)處理包括分配器基板出油、微噬和沉浸步驟，將鈀沉在分配器基板上。

本發(fā)明實施例的有益效果是：

本發(fā)明實施例中的分配器基板上設(shè)置有標記線，通過沉金技術(shù)將輸入導(dǎo)體、輸入導(dǎo)體印制在標記線內(nèi)，薄膜電阻采用化學沉淀技術(shù)印制在標記線內(nèi)，使電阻式功率分配器能夠在不改變功率分配器電阻的基礎(chǔ)上，減小電阻式功率分配器的整體尺寸；并且由于減少了焊錫步驟，還能夠通過減小焊接帶來的寄生參數(shù)，提高電阻式功率分配器的工作頻率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)實施例的電阻式功率分配器的主視圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)實施例的電阻式功率分配器的側(cè)視圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)實施例的電阻式功率分配器的性能仿真圖；

圖4為本發(fā)明實施例的電阻式功率分配器的主視圖；

圖5為本發(fā)明實施例的電阻式功率分配器的主視圖；

圖6為本發(fā)明實施例的電阻式功率分配器的性能仿真圖。

圖標：

100-分配器基板；200-輸入波導(dǎo)；201-輸出波導(dǎo)；300-厚膜電阻；400-厚膜電阻焊點；210-輸入導(dǎo)體；211-輸出導(dǎo)體；230-薄膜電阻。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

第一實施例

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的電阻式毫米波功率分配器，現(xiàn)以兩路輸出信號，即一分二功率分配器為例，它包括分配器基板100、輸入波導(dǎo)200、第一輸出波導(dǎo)201、第二輸出波導(dǎo)201、第一厚膜電阻300、第二厚膜電阻300和厚膜電阻焊點400。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的電阻式毫米波功率分配器各部件位置分布如下：

輸入導(dǎo)體200、輸入導(dǎo)體200、第一輸出導(dǎo)體201、第二輸出導(dǎo)體201、第一厚膜電阻300、第二厚膜電阻300和厚膜電阻焊點400都設(shè)置在分配器基板100上；輸入導(dǎo)體200的輸出端通過厚膜電阻焊點400將第一厚膜電阻300和第二厚膜電阻300的輸入端連接在一起，第一厚膜電阻300的輸出端通過厚膜電阻焊點400與第一輸出導(dǎo)體201的輸入端連接在一起，第二厚膜電阻300的輸出端通過厚膜電阻焊點400與第二輸出波導(dǎo)201的輸入端相連接。

現(xiàn)有技術(shù)電阻式毫米波功率分配器的分配器基板100是采用的聚四氟乙烯微帶基板，現(xiàn)有技術(shù)的輸入導(dǎo)體200、第一輸出導(dǎo)體201和第二輸出導(dǎo)體201采用的是微帶導(dǎo)體，該微帶導(dǎo)體自帶導(dǎo)體，通過采用激光或者化學腐蝕工藝來實現(xiàn)輸入導(dǎo)體200、第一輸出導(dǎo)體201和第二輸出導(dǎo)體201的形狀。

如圖2所示，通過電阻式毫米波功率分配器的側(cè)視圖上可以看出，電阻式毫米波功率分配器的厚膜電阻300和厚膜電阻焊點400明顯突起，這對于本身體積就很小的電阻式毫米波功率分配器來說，厚膜電阻焊點400和厚膜電阻300增加了占用體積，并且由于厚膜電阻焊點400的加入，使電阻式毫米波功率分配器在裝配上需要焊接，增加了工藝步驟；同時又因為厚膜電阻300自帶了寄生參數(shù)，再加上焊點錫量的加入，會引入附加的寄生參數(shù)，這將在很大程度上影響毫米波功率分配器的工作頻率，使工作頻率降低。

如圖3所示，在三維電磁仿真軟件hfss上的綜合數(shù)據(jù)顯示可以看出，隨著工作頻率的升高，電阻式功率分配器的電壓駐波比呈現(xiàn)上升趨勢。根據(jù)仿真結(jié)果可以看出，此類電阻式毫米波功率分配器的工作頻率不滿足毫米波高頻工作的需要。

請參見圖4，針對現(xiàn)有技術(shù)的電阻式毫米波功率分配器的不足，本發(fā)明提供了一種超寬帶電阻式毫米波功率分配器，同樣以兩路信號為例，它包括分配器基板100、輸入導(dǎo)體210、第一輸出導(dǎo)體211、第二輸出導(dǎo)體211、第一薄膜電阻230和第二薄膜電阻230。

在本發(fā)明實施例中的輸入導(dǎo)體210、第一輸出導(dǎo)體211、第二輸出導(dǎo)體211、第一薄膜電阻230和第二薄膜電阻230都設(shè)置在分配器基板100上，輸入導(dǎo)體210的輸出端與第一薄膜電阻230和第二薄膜電阻230的輸入端連接，第一薄膜電阻230的輸出端與第一輸出導(dǎo)體211的輸入端連接，第二薄膜電阻230的輸出端與第二輸出導(dǎo)體211的輸入端連接。

在本發(fā)明實施例中的輸入導(dǎo)體210輸出端處于分配器基板100的三分之二處，并且第一輸出導(dǎo)體211和第二輸出導(dǎo)體211以輸入導(dǎo)體210延長線為對稱線對稱，第一薄膜電阻230和第二薄膜電阻230也以輸入導(dǎo)體210的延長線為對稱線對稱。

本發(fā)明實施例中的分配器基板100是采用的一種陶瓷基片，并且該陶瓷分配器基板100上還設(shè)置有標記線(圖未示出)，該標記線用于陶瓷分配器基板100上的電路線路印制，該標記線通過印制板技術(shù)進行成型、電鍍和印制，在本實施例中該標記線用于印制第一薄膜電阻230、第二薄膜電阻230、輸入導(dǎo)體210、第一輸出導(dǎo)體211和第二輸出導(dǎo)體211。

本發(fā)明實施例中的輸入導(dǎo)體210、第一輸出導(dǎo)體211和第二輸出導(dǎo)體211是一種微帶線導(dǎo)體。上述微帶線導(dǎo)體都采用陶瓷沉金技術(shù)，將輸入導(dǎo)體210、第一輸出導(dǎo)體211和第二輸出導(dǎo)體211沉淀在陶瓷分配器基板100上，并通過陶瓷沉金技術(shù)將導(dǎo)體直接做成電阻式功率分配器需要的微帶線寬度和厚度。

使用陶瓷沉金技術(shù)的優(yōu)勢在于，通過使用陶瓷沉金技術(shù)使電阻式毫米波功率分配器上的電路連接更容易，不會造成焊接不良的情況，并且陶瓷分配器基板100上采用鎳金，使在趨膚效應(yīng)中的信號在傳輸時不會對信號產(chǎn)生影響。

在本實施例中的陶瓷沉金技術(shù)包括以下步驟：

步驟一：沉金預(yù)處理，沉金預(yù)處理通過將陶瓷分配器基板100上的電路分別進行出油、微噬和沉浸處理，通過上述步驟去除陶瓷分配器基板100上的帶有銅的氧化物，同時在陶瓷分配器基板100上做沉鈀處理，將陶瓷分配器基板100作為沉鎳的活化中心。

步驟二：沉鎳處理，將陶瓷分配器基板100在沉鎳藥水缸、還原劑缸和穩(wěn)定劑缸中分多次浸潤，將鎳沉在陶瓷分配器基板100上。

步驟三：沉金處理，沉金過程總的來說是一種浸金的工藝，將陶瓷分配器基板100放入沉金缸中浸潤后撈出，對陶瓷基板進行洗板和烘干，洗板先用藥水清除陶瓷基板上的藥水，然后再使用高壓水洗法將陶瓷基板洗干凈，使陶瓷基板上的印制電路板上的孔和表面上的藥水和水漬徹底清除，最終得到鍍層均勻，光亮度良好的陶瓷基板。

本發(fā)明的電阻式毫米波功率分配器采用薄膜電阻230，通過采用真空蒸發(fā)、磁控濺射或者電鍍等方法將薄膜電阻230沉淀在已經(jīng)沉金后的陶瓷分配器基板100上。

請參見5，在本發(fā)明的電阻式毫米波功率分配器的側(cè)視圖上可以看出，電阻式毫米波功率分配器采用的薄膜電阻230通過沉金技術(shù)，在側(cè)面已經(jīng)沒有突起，節(jié)省了電阻式毫米波功率分配器的占用面積，減少了寄生參數(shù)，提高毫米波功率分配器的工作頻率。

改進后的電阻式毫米波功率分配器的效果如圖6所示，在三維電磁仿真軟件hfss上的綜合數(shù)據(jù)顯示可以看出，當工作頻率為15mhz時,電壓占波比為1.0099；當工作頻率上升到40ghz時,電壓占波比為1.3962；當工作頻率上升到50ghz時,電壓占波比為1.3264；當工作頻率上升到67ghz時,電壓占波比為1.3485,由此可以看出,當工作頻率隨著時間增加時,電壓占波比保持在1.4000以下,改進后的電阻式功率分配器全頻段電壓駐波比性能明顯提高，當工作頻率在67ghz時的全頻段電壓駐波比(vswr)小于1.4，損耗也大大提高，完全改變了電阻式毫米波分配器在高頻頻率的電氣性能，擴展了電阻式毫米波功率分配器的工作頻率，提高整個電阻式分配器整體的電氣性能。

相對于現(xiàn)有技術(shù)中的功率分配器，在如圖3所示的仿真圖中，當工作頻率在27ghz時，該功率分配器的全頻段電壓駐波比(vswr)就已經(jīng)達到大約在2.1000左右，整段曲線顯示頻率越高，電壓駐波越大，損耗也就愈來愈差。

工作原理：

射頻信號從陶瓷分配器基板100上的輸入導(dǎo)體210入口端饋入，傳輸?shù)捷斎雽?dǎo)體210的輸出端與第一薄膜電阻230、第二薄膜電阻230耦合結(jié)構(gòu)處，通過寬邊耦合和阻抗匹配，分別將信號耦合匹配到第一薄膜電阻230和第二薄膜電阻230上輸出，第一薄膜電阻230上的信號再通過寬邊耦合和阻抗匹配將信號傳輸?shù)降谝惠敵鰧?dǎo)體211，第二薄膜電阻230上的信號也通過寬邊耦合匹配將信號傳輸帶第二輸出導(dǎo)體211中，由于電路結(jié)構(gòu)的對稱性，本實施例可實現(xiàn)兩路或者多路等幅、同相的信號輸出一致。

綜上所述，本發(fā)明實施例根據(jù)陶瓷的高介電常數(shù)性能和薄膜電阻230方阻任意成型性能，通過陶瓷沉金技術(shù)將第一薄膜電阻230、第二薄膜電阻230、輸入導(dǎo)體210、第一輸出導(dǎo)體211和第二輸出導(dǎo)體211沉淀在陶瓷分配器基板100上的凹槽上，不需要焊接就能減小電阻式功率分配器的整體尺寸，并且在不改變第一薄膜電阻230和第二薄膜電阻230的基礎(chǔ)上，減少寄生參數(shù)，從而提高電阻式功率分配器的工作頻率，該技術(shù)可滿足各種不同的應(yīng)用需求，比如多路功率合成與相控陣饋電網(wǎng)絡(luò)等，具有極大的應(yīng)用優(yōu)勢。

本說明書描述了本發(fā)明的實施例的示例，并不意味著這些實施例說明并描述了本發(fā)明的所有可能形式。應(yīng)理解，說明書中的實施例可以多種替代形式實施。附圖無需按比例繪制；可放大或縮小一些特征以顯示特定部件的細節(jié)。公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)當作限定解釋，僅僅是教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式實施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)理解，參考任一附圖說明和描述的多個特征可以與一個或多個其它附圖中說明的特征組合以形成未明確說明或描述的實施例。說明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表實施例。然而，與本發(fā)明的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可以根據(jù)需要用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?/p>

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。