開關(guān)型平衡濾波功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功分器，具體是一種開關(guān)型平衡濾波功分器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動通信、衛(wèi)星通信及國防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對微波功分器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。如今無論是軍用的雷達、電子探測、電子對抗等，還是民用的手機通信、電視、遙控，都需要將電子信號分配處理，這就需要用到一種重要的微波無源器件一功率分配器(功分器)。它是一種將一路信號分為兩路或者多路信號的微波網(wǎng)絡(luò)，如果將其反轉(zhuǎn)使用，則是將幾路信號合成一路信號的功率合成器，現(xiàn)在功分器已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。平衡濾波器一直是各種微波集成電路中的重要組成部件，由于兩輸出端口輸出等幅度倒相差模信號，加入開關(guān)更增添了輸入信號的靈活性，其在實際應(yīng)用中非常廣泛，因此將平衡濾波器與功分器相連，可以擴大功分器的使用范圍，使功分器的阻帶衰減更加可觀，克服了單一功分器在單一頻點處阻帶衰減不理想的特點，具有很大的應(yīng)用前景。
[0003]低溫共燒陶瓷是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在成本、集成封裝、布線線寬和線間距、低阻抗金屬化、設(shè)計多樣性和靈活性及高頻性能等方面都顯現(xiàn)出眾多優(yōu)點，已成為無源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，便于內(nèi)嵌無源器件，散熱性好，可靠性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微波器件。由于LTCC技術(shù)具有三維立體集成優(yōu)勢，在微波頻段被廣泛用來制造各種微波無源元件，實現(xiàn)無源元件的高度集成。基于LTCC工藝的疊層技術(shù)，可以實現(xiàn)三維集成，從而使各種微型微波濾波器具有尺寸小、重量輕、性能優(yōu)、可靠性高、批量生產(chǎn)性能一致性好及低成本等諸多優(yōu)點，利用其三維集成結(jié)構(gòu)特點，可以實現(xiàn)開關(guān)型2.SG平衡濾波功分器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種阻帶衰減高、體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡單、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性能穩(wěn)定的開關(guān)型2.SG平衡濾波功分器。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種開關(guān)型2.8G平衡濾波功分器，它由單刀雙擲開關(guān)芯片WKD102010040、平衡濾波器、S波段功分器組成。平衡濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口、第一輸入電感、第二輸入電感、第一級并聯(lián)諧振單元、第二級并聯(lián)諧振單元、第三級并聯(lián)諧振單元、第四級并聯(lián)諧振單元、第五級并聯(lián)諧振單元、第六級并聯(lián)諧振單元、輸出電感、Z形級間耦合帶狀線、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口，各級并聯(lián)諧振單元均由三層帶狀線組成，第二層帶狀線垂直位于第三層帶狀線上方，第一層帶狀線垂直位于第二層帶狀線上方，第一級并聯(lián)諧振單元由第一層的第一帶狀線、第二層的第二帶狀線、第三層的第三帶狀線、第一微電容并聯(lián)而成，第二級并聯(lián)諧振單元由第一層的第四帶狀線、第二層的第五帶狀線、第三層的第六帶狀線、第二微電容并聯(lián)而成，第三級并聯(lián)諧振單元由第一層的第七帶狀線、第二層的第八帶狀線、第三層的第九帶狀線、第三微電容并聯(lián)而成，第四級并聯(lián)諧振單元由第一層的第十帶狀線、第二層的第十一帶狀線、第三層的第十二帶狀線、第四微電容并聯(lián)而成，第五級并聯(lián)諧振單元由第一層的第十三帶狀線、第二層的第十四帶狀線、第三層的第十五帶狀線、第五微電容并聯(lián)而成，第六級并聯(lián)諧振單元由第一層的第十六帶狀線、第二層的第十七帶狀線、第三層的第十八帶狀線、第六微電容并聯(lián)而成，其中，第一輸入電感與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口連接，第二輸入電感與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口連接，第一級并聯(lián)諧振單元的第二層的第二帶狀線與第一輸入電感連接，第一級并聯(lián)諧振單元的第三層的第三帶狀線與第二輸入電感連接，第六級并聯(lián)諧振單元的第二層的第十七帶狀線與輸出電感連接，輸出電感與表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口連接，Z形級間耦合帶狀線位于并聯(lián)諧振單元的下面。六級并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路，第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，Z形級間耦合帶狀線兩端均接地。S波段功分器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口、輸入電感、第一四分之一波長傳輸線、第二四分之一波長傳輸線、第一輸出電感、第二輸出電感、吸收電阻、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口，表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口與輸入電感連接，第一四分之一波長傳輸線與第二四分之一波長傳輸線并聯(lián)與吸收電阻的兩端，第一四分之一波長傳輸線與第一輸出電感連接，第二四分之一波長傳輸線與第二輸出電感連接，第一輸出電感與第一輸出端口連接，第二輸出電感與第二輸出端口連接。單刀雙擲開關(guān)芯片WKD102010040的RFOutl與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口連接，表面貼裝的50歐姆阻抗RF0ut2與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口連接，平衡濾波器的輸出端口與S波段功分器的的輸入端口連接。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料和三維立體集成，所帶來的顯著優(yōu)點是:(I)帶內(nèi)平坦；(2)阻帶衰減好；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電性能優(yōu)異；(5)電路實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(6)成本低；(7)使用安裝方便，使用全自動貼片機安裝和焊接。
【附圖說明】
[0007]圖1 (a)是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖1 (b)是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器中開關(guān)的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖1 (C)是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器中平衡濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1 (d)是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器中S波段功分器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器輸出端口(P5)的幅頻特性曲線。
[0012]圖3是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器輸入端口(P6)的幅頻特性曲線。
[0013]圖4是本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器輸出端口(P5、P6)的隔離特性曲線。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0015]結(jié)合圖1 (a)、(b)、(c)、(d)，本發(fā)明一種開關(guān)型平衡濾波功分器，其特征在于:它由單刀雙擲開關(guān)芯片WKD102010040、平衡濾波器、S波段功分器組成。平衡濾波器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口 P1、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口 P2、第一輸入電感Linl、第二輸入電感Lin2、第一級并聯(lián)諧振單元Lll、L21、L31、Cl、第二級并聯(lián)諧振單元L12、L22、L32、C2、第三級并聯(lián)諧振單元L13、L23、L33、C3、第四級并聯(lián)諧振單元L14、L24、L34、C4、第五級并聯(lián)諧振單元L15、L25、L35、C5、第六級并聯(lián)諧振單元L16、L26、L36、C6、輸出電感LoutUZ形級間耦合帶狀線Z、表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P3，各級并聯(lián)諧振單元均由三層帶狀線組成，第二層帶狀線垂直位于第三層帶狀線上方，第一層帶狀線垂直位于第二層帶狀線上方，第一級并聯(lián)諧振單元Lll、L21、L31、Cl由第一層的第一帶狀線L11、第二層的第二帶狀線L21、第三層的第三帶狀線L31、第一微電容Cl并聯(lián)而成，第二級并聯(lián)諧振單元L12、L22、L32、C2由第一層的第四帶狀線L12、第二層的第五帶狀線L22、第三層的第六帶狀線L32、第二微電容C2并聯(lián)而成，第三級并聯(lián)諧振單元L13、L23、L33、C3由第一層的第七帶狀線L13、第二層的第八帶狀線L23、第三層的第九帶狀線L33、第三微電容C3并聯(lián)而成，第四級并聯(lián)諧振單元L14、L24、L34、C4由第一層的第十帶狀線L14、第二層的第十一帶狀線L24、第三層的第十二帶狀線L34、第四微電容C4并聯(lián)而成，第五級并聯(lián)諧振單元L15、L25、L35、C5由第一層的第十三帶狀線L15、第二層的第十四帶狀線L25、第三層的第十五帶狀線L35、第五微電容C5并聯(lián)而成，第六級并聯(lián)諧振單元L16、L26、L36、C6由第一層的第十六帶狀線L16、第二層的第十七帶狀線L26、第三層的第十八帶狀線L36、第六微電容C6并聯(lián)而成，其中，第一輸入電感Linl與表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口 Pl連接，第二輸入電感Lin2與表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸入端口 P2連接，第一級并聯(lián)諧振單元L11、L21、L31、C1的第二層的第二帶狀線L21與第一輸入電感Linl連接，第一級并聯(lián)諧振單元111、1^21、1^31、(:1的第三層的第三帶狀線L31與第二輸入電感Lin2連接，第六級并聯(lián)諧振單元L16、L26、L36、C6的第二層的第十七帶狀線L26與輸出電感Loutl連接，輸出電感Loutl與表面貼裝的50歐姆阻抗輸出端口 P3連接，Z形級間耦合帶狀線Z位于并聯(lián)諧振單元的下面。六級并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路，第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，Z形級間耦合帶狀線Z兩端均接地。S波段功分器包括表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口 P4、輸入電感Lin3、第一四分之一波長傳輸線Z1、第二四分之一波長傳輸線Z2、第一輸出電感Lout2、第二輸出電感Lout3、吸收電阻R、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口 P5、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口 P6，表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸入端口 P4與輸入電感Lin3連接，第一四分之一波長傳輸線Zl與第二四分之一波長傳輸線Z2并聯(lián)與吸收電阻R的兩端，第一四分之一波長傳輸線Zl與第一輸出電感Lout2連接