基于基片集成波導(dǎo)的均衡器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，包括一多層電路板以及設(shè)置于該電路板上的均衡模塊。電路板從上至下包括第一介質(zhì)層(2)、第一金屬層(3)、第二介質(zhì)層(4)、第二金屬層(5)、第三介質(zhì)層(6)、第三金屬層(7)；均衡模塊包括微帶層(1)、第一探針結(jié)構(gòu)、第二探針結(jié)構(gòu)、第三探針結(jié)構(gòu)、第一諧振腔腔壁(41)、第二諧振腔腔壁(42)、第三諧振腔腔壁(62)。本發(fā)明基于基片集成波導(dǎo)以及低溫共燒陶瓷技術(shù)，提供了一種能使驅(qū)動模塊在各頻點(diǎn)上的輸出功率均能推動行波管放大器達(dá)到飽和狀態(tài)的均衡器，該均衡器在Ka頻段表現(xiàn)出了良好的可調(diào)性，具有構(gòu)成毫米波增益均衡器的能力。
【專利說明】
基于基片集成波導(dǎo)的均衡器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于基片集成波導(dǎo)的均衡器的設(shè)
i+o
【背景技術(shù)】
[0002]在毫米波功率模塊中，一般來說，行波管放大器的增益在工作頻帶中心處較兩端略高，在等功率輸入條件下，行波管放大器將在工作頻帶中心頻率處優(yōu)先達(dá)到飽和狀態(tài)。在毫米波功率模塊等激勵工作時，不能達(dá)到全工作頻帶的飽和輸出。
[0003]低溫共燒陶瓷技術(shù)是由休斯公司在1982年成功研制出來的一種多層基板布線技術(shù)，具有集成度高，高頻特性優(yōu)良的特點(diǎn)，它是把低溫共燒陶瓷粉加工制作成一定厚度并致密的生磁帶，再在磁帶上打孔、注漿、印刷導(dǎo)體圖形等，可以將電容、電阻、無源部分的設(shè)計埋置入多層基板中，最終疊壓在一起，在900度左右溫度下燒結(jié)后，加工制作成高密度的多層電路。可以形成較高集成度，較好性能的電路功能模塊。
[0004]基片集成波導(dǎo)是由介質(zhì)基片上下底面的金屬片和兩側(cè)由金屬化通孔代替的波導(dǎo)壁組成，可以看成是傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)和微帶線的結(jié)合。基片集成波導(dǎo)構(gòu)成的諧振腔便于平面集成，并且具有較高的Q值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中毫米波功率模塊等激勵工作時，不能達(dá)到全工作頻帶的飽和輸出的問題，提出了一種基于基片集成波導(dǎo)的均衡器。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，包括一多層電路板以及設(shè)置于該電路板上的均衡模塊；電路板從上至下包括第一介質(zhì)層、第一金屬層、第二介質(zhì)層、第二金屬層、第三介質(zhì)層、第三金屬層，均衡模塊包括微帶層、第一探針結(jié)構(gòu)、第二探針結(jié)構(gòu)、第三探針結(jié)構(gòu)、第一諧振腔腔壁、第二諧振腔腔壁、第三諧振腔腔壁；
[0007]第一諧振腔腔壁埋置于第二介質(zhì)層，構(gòu)成第一諧振腔，第一探針結(jié)構(gòu)置于第一諧振腔腔壁正中心，連接微帶層與第一諧振腔；
[0008]第二諧振腔腔壁埋置于第二介質(zhì)層，構(gòu)成第二諧振腔，第二探針結(jié)構(gòu)置于第二諧振腔腔壁正中心，連接微帶層與第二諧振腔；
[0009]第三諧振腔腔壁埋置于第三介質(zhì)層，構(gòu)成第三諧振腔，第三探針結(jié)構(gòu)置于第三諧振腔腔壁正中心，連接微帶層與第三諧振腔。
[0010]優(yōu)選地，微帶層包括一條微帶線、第一薄膜電阻、第二薄膜電阻、第三薄膜電阻、第一金屬連接線、第二金屬連接線、第三金屬連接線；
[0011]第一介質(zhì)層包括第一介質(zhì)基板、第一金屬化通孔、第二金屬化通孔和第三金屬化通孔；
[0012]第一金屬層包括第一金屬板、第一過孔、第二過孔和第三過孔；
[0013]第二介質(zhì)層包括第二介質(zhì)基板、第一金屬化沉孔、第四金屬化通孔和第二金屬化沉孔；
[0014]第二金屬層包括第二金屬板、第四過孔；
[0015]第三介質(zhì)層包括第三介質(zhì)基板、第三金屬化沉孔；
[0016]第三金屬層包括第三金屬板；
[0017 ]微帶線為主傳輸線，其兩端分別作為均衡器輸入端和輸出端；
[0018]第一薄膜電阻一端與微帶線連接，另一端通過第一金屬連接線與第一探針結(jié)構(gòu)連接；
[0019]第二薄膜電阻一端與微帶線連接，另一端通過第二金屬連接線與第二探針結(jié)構(gòu)連接；
[0020]第三薄膜電阻一端與微帶線連接，另一端通過第三金屬連接線與第三探針結(jié)構(gòu)連接；
[0021]第一諧振腔腔壁以第一金屬化沉孔為中心埋置于第二介質(zhì)層；
[0022]第二諧振腔腔壁以第二金屬化沉孔為中心埋置于第二介質(zhì)層；
[0023]第三諧振腔腔壁以第三金屬化沉孔為中心埋置于第三介質(zhì)層。
[0024]優(yōu)選地，第一諧振腔腔壁、第二諧振腔腔壁、第三諧振腔腔壁結(jié)構(gòu)相同。
[0025]優(yōu)選地，第一諧振腔腔壁包括從上往下依次層疊設(shè)置的第一金屬化通孔陣列、第一金屬導(dǎo)帶、第二金屬化通孔陣列、第二金屬導(dǎo)帶和第三金屬化通孔陣列。
[0026]優(yōu)選地，第二諧振腔腔壁包括從上往下依次層疊設(shè)置的第四金屬化通孔陣列、第三金屬導(dǎo)帶、第五金屬化通孔陣列、第四金屬導(dǎo)帶和第六金屬化通孔陣列。
[0027]優(yōu)選地，第三諧振腔腔壁包括從上往下依次層疊設(shè)置的第七金屬化通孔陣列、第五金屬導(dǎo)帶、第八金屬化通孔陣列、第六金屬導(dǎo)帶和第九金屬化通孔陣列。
[0028]優(yōu)選地，第一探針結(jié)構(gòu)為第一金屬化通孔穿過第一過孔與第一金屬化沉孔相接，其頂端與第一金屬連接線相接。
[0029]優(yōu)選地，第二探針結(jié)構(gòu)為第二金屬化通孔穿過第二過孔與第四金屬化通孔相接，再穿過第四過孔與第三金屬化沉孔相接，其頂端與第二金屬連接線相接。
[0030]優(yōu)選地，第三探針結(jié)構(gòu)為第三金屬化通孔穿過第三過孔與第二金屬化沉孔相接，其頂端與第三金屬連接線相接。
[0031]優(yōu)選地，多層電路板為多層低溫共燒陶瓷電路板。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明基于基片集成波導(dǎo)以及低溫共燒陶瓷技術(shù)，提供了一種能使驅(qū)動模塊在各頻點(diǎn)上的輸出功率均能推動行波管放大器達(dá)到飽和狀態(tài)的均衡器，該均衡器在Ka頻段表現(xiàn)出了良好的可調(diào)性，具有構(gòu)成毫米波增益均衡器的能力。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明提供的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器結(jié)構(gòu)拆分示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明第一諧振腔腔壁結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明提供的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]附圖標(biāo)記說明:I一微帶層、2—第一介質(zhì)層、3—第一金屬層、4一第二介質(zhì)層、5—第二金屬層、6—第三介質(zhì)層、7—第三金屬層；
[0037]10—微帶線、11一第一薄膜電阻、12—第二薄膜電阻、13—第三薄膜電阻、14一第一金屬連接線、15一第二金屬連接線、16—第三金屬連接線；
[0038]20—第一介質(zhì)基板、21—第一金屬化通孔、22—第二金屬化通孔、23—第三金屬化通孔；
[0039]30—第一金屬板、31—第一過孔、32第二過孔、33—第三過孔；
[0040]40—第二介質(zhì)基板、41一第一諧振腔腔壁、42—第二諧振腔腔壁、43—第一金屬化沉孔、44 一第四金屬化通孔、45 一第二金屬化沉孔；
[0041 ] 50—第二金屬板、51—第四過孔；
[0042]60 一第三介質(zhì)基板、61 一第三金屬化沉孔、62—第三諧振腔腔壁；
[0043]70 一第三金屬板；
[0044]410—第一金屬化通孔陣列、411 一第一金屬導(dǎo)帶、412—第二金屬化通孔陣列、413一第二金屬導(dǎo)帶、414一第二金屬化通孔陣列；
[0045]420—第四金屬化通孔陣列、421—第三金屬導(dǎo)帶、422—第五金屬化通孔陣列、423—第四金屬導(dǎo)帶、424—第六金屬化通孔陣列；
[0046]620—第七金屬化通孔陣列、621—第五金屬導(dǎo)帶、622—第八金屬化通孔陣列、623—第六金屬導(dǎo)帶、624—第九金屬化通孔陣列。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。
[0048]本發(fā)明提供了一種基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，如圖1所示，包括一多層低溫共燒陶瓷電路板以及設(shè)置于該電路板上的均衡模塊。電路板從上至下包括第一介質(zhì)層2、第一金屬層3、第二介質(zhì)層4、第二金屬層5、第三介質(zhì)層6、第三金屬層7。
[0049]第一介質(zhì)層2包括第一介質(zhì)基板20、第一金屬化通孔21、第二金屬化通孔22和第三金屬化通孔23 ο第一金屬層3包括第一金屬板30、第一過孔31、第二過孔32和第三過孔33。第二介質(zhì)層4包括第二介質(zhì)基板40、第一金屬化沉孔43、第四金屬化通孔44和第二金屬化沉孔45。第二金屬層5包括第二金屬板50、第四過孔51。第三介質(zhì)層6包括第三介質(zhì)基板60、第三金屬化沉孔61 ο第三金屬層7包括第三金屬板70。
[0050]均衡模塊包括微帶層1、第一探針結(jié)構(gòu)、第二探針結(jié)構(gòu)、第三探針結(jié)構(gòu)、第一諧振腔腔壁41、第二諧振腔腔壁42、第三諧振腔腔壁62。微帶層I包括一條微帶線10、第一薄膜電阻
11、第二薄膜電阻12、第三薄膜電阻13、第一金屬連接線14、第二金屬連接線15、第三金屬連接線16。
[0051]微帶線10為主傳輸線，其兩端分別作為均衡器輸入端和輸出端。第一薄膜電阻11一端與微帶線10連接，另一端通過第一金屬連接線14與第一探針結(jié)構(gòu)連接。第二薄膜電阻12—端與微帶線10連接，另一端通過第二金屬連接線15與第二探針結(jié)構(gòu)連接。第三薄膜電阻13—端與微帶線10連接，另一端通過第三金屬連接線16與第三探針結(jié)構(gòu)連接；
[0052]第一諧振腔腔壁41以第一金屬化沉孔43為中心埋置于第二介質(zhì)層4，構(gòu)成第一諧振腔。第一探針結(jié)構(gòu)置于第一諧振腔腔壁41正中心，連接微帶層I與第一諧振腔。第二諧振腔腔壁42以第二金屬化沉孔45為中心埋置于第二介質(zhì)層4，構(gòu)成第二諧振腔。第二探針結(jié)構(gòu)置于第二諧振腔腔壁42正中心，連接微帶層I與第二諧振腔。第三諧振腔腔壁62以第三金屬化沉孔61為中心埋置于第三介質(zhì)層6，構(gòu)成第三諧振腔。第三探針結(jié)構(gòu)置于第三諧振腔腔壁62正中心，連接微帶層I與第三諧振腔。
[0053]第一諧振腔腔壁41、第二諧振腔腔壁42、第三諧振腔腔壁62結(jié)構(gòu)相同。
[0054]以第一諧振腔腔壁41為例，如圖2所示，包括從上往下依次層疊設(shè)置的第一金屬化通孔陣列410、第一金屬導(dǎo)帶411、第二金屬化通孔陣列412、第二金屬導(dǎo)帶413和第三金屬化通孔陣列414。
[0055]同樣的，第二諧振腔腔壁42包括從上往下依次層疊設(shè)置的第四金屬化通孔陣列420、第三金屬導(dǎo)帶421、第五金屬化通孔陣列422、第四金屬導(dǎo)帶423和第六金屬化通孔陣列424。第三諧振腔腔壁62包括從上往下依次層疊設(shè)置的第七金屬化通孔陣列620、第五金屬導(dǎo)帶621、第八金屬化通孔陣列622、第六金屬導(dǎo)帶623和第九金屬化通孔陣列624。
[0056]結(jié)合圖1及圖3，第一探針結(jié)構(gòu)為第一金屬化通孔21穿過第一過孔31與第一金屬化沉孔43相接，其頂端與第一金屬連接線14相接。
[0057]第二探針結(jié)構(gòu)為第二金屬化通孔22穿過第二過孔32與第四金屬化通孔44相接，再穿過第四過孔51與第三金屬化沉孔61相接，其頂端與第二金屬連接線15相接。
[0058]第三探針結(jié)構(gòu)為第三金屬化通孔23穿過第三過孔33與第二金屬化沉孔45相接，其頂端與第三金屬連接線16相接。
[0059]由微帶線10輸入端輸入的能量將分別通過第一薄膜電阻11、第二薄膜電阻12、第三薄膜電阻13，第一金屬連接線14、第二金屬連接線15、第三金屬連接線16以及第一探針結(jié)構(gòu)、第二探針結(jié)構(gòu)、第三探針結(jié)構(gòu)饋入第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔。
[0060]饋入三個諧振腔的能量都將會在諧振腔腔壁內(nèi)激起電磁振蕩，耦合進(jìn)來的能量由薄膜電阻吸收，非諧振腔諧振頻率及其諧振頻率附近的能量將不流過薄膜電阻，而是繼續(xù)向前行進(jìn)，所以通過對器件尺寸的設(shè)計可以使工作頻帶中心處產(chǎn)生較兩端略高的衰減，通過對薄膜電阻的大小的設(shè)計可以調(diào)節(jié)反射回微帶線10的功率，最后達(dá)到要求的均衡精度。
[0061]本發(fā)明在Ka頻段(26.5-40GHZ)表現(xiàn)出了良好的可調(diào)性，具有構(gòu)成毫米波增益均衡器的能力。
[0062]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，包括一多層電路板以及設(shè)置于該電路板上的均衡模塊;所述電路板從上至下包括第一介質(zhì)層(2)、第一金屬層(3)、第二介質(zhì)層(4)、第二金屬層(5)、第三介質(zhì)層(6)、第三金屬層(7);所述均衡模塊包括微帶層(I)、第一探針結(jié)構(gòu)、第二探針結(jié)構(gòu)、第三探針結(jié)構(gòu)、第一諧振腔腔壁(41)、第二諧振腔腔壁(42)、第三諧振腔腔壁(62); 所述第一諧振腔腔壁(41)埋置于第二介質(zhì)層(4)，構(gòu)成第一諧振腔;所述第一探針結(jié)構(gòu)置于第一諧振腔腔壁(41)正中心，連接微帶層(I)與第一諧振腔； 所述第二諧振腔腔壁(42)埋置于第二介質(zhì)層(4)，構(gòu)成第二諧振腔;所述第二探針結(jié)構(gòu)置于第二諧振腔腔壁(42)正中心，連接微帶層(I)與第二諧振腔； 所述第三諧振腔腔壁(62)埋置于第三介質(zhì)層(6)，構(gòu)成第三諧振腔;所述第三探針結(jié)構(gòu)置于第三諧振腔腔壁(62)正中心，連接微帶層(I)與第三諧振腔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述微帶層(I)包括一條微帶線(10)、第一薄膜電阻(11)、第二薄膜電阻(12)、第三薄膜電阻(13)、第一金屬連接線(14)、第二金屬連接線(15)、第三金屬連接線(16); 所述第一介質(zhì)層(2)包括第一介質(zhì)基板(20)、第一金屬化通孔(21)、第二金屬化通孔(22)和第三金屬化通孔(23); 所述第一金屬層(3)包括第一金屬板(30)、第一過孔(31)、第二過孔(32)和第三過孔(33); 所述第二介質(zhì)層(4)包括第二介質(zhì)基板(40)、第一金屬化沉孔(43)、第四金屬化通孔(44)和第二金屬化沉孔(45); 所述第二金屬層(5)包括第二金屬板(50)、第四過孔(51); 所述第三介質(zhì)層(6)包括第三介質(zhì)基板(60)、第三金屬化沉孔(61); 所述第三金屬層(7)包括第三金屬板(70); 所述微帶線(10)為主傳輸線，其兩端分別作為均衡器輸入端和輸出端； 所述第一薄膜電阻(11) 一端與微帶線(10)連接，另一端通過第一金屬連接線(14)與第一探針結(jié)構(gòu)連接； 所述第二薄膜電阻(12)—端與微帶線(10)連接，另一端通過第二金屬連接線(15)與第二探針結(jié)構(gòu)連接； 所述第三薄膜電阻(13)—端與微帶線(10)連接，另一端通過第三金屬連接線(16)與第三探針結(jié)構(gòu)連接； 所述第一諧振腔腔壁(41)以第一金屬化沉孔(43)為中心埋置于第二介質(zhì)層(4); 所述第二諧振腔腔壁(42)以第二金屬化沉孔(45)為中心埋置于第二介質(zhì)層(4); 所述第三諧振腔腔壁(62)以第三金屬化沉孔(61)為中心埋置于第三介質(zhì)層(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第一諧振腔腔壁(41 )、第二諧振腔腔壁(42)、第三諧振腔腔壁(62)結(jié)構(gòu)相同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第一諧振腔腔壁(41)包括從上往下依次層疊設(shè)置的第一金屬化通孔陣列(410)、第一金屬導(dǎo)帶(411)、第二金屬化通孔陣列(412)、第二金屬導(dǎo)帶(413)和第三金屬化通孔陣列(414)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第二諧振腔腔壁(42)包括從上往下依次層疊設(shè)置的第四金屬化通孔陣列(420)、第三金屬導(dǎo)帶(421)、第五金屬化通孔陣列(422)、第四金屬導(dǎo)帶(423)和第六金屬化通孔陣列(424)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第三諧振腔腔壁(62)包括從上往下依次層疊設(shè)置的第七金屬化通孔陣列(620)、第五金屬導(dǎo)帶(621)、第八金屬化通孔陣列(622)、第六金屬導(dǎo)帶(623)和第九金屬化通孔陣列(624)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第一探針結(jié)構(gòu)為第一金屬化通孔(21)穿過第一過孔(31)與第一金屬化沉孔(43)相接，其頂端與第一金屬連接線(14)相接。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第二探針結(jié)構(gòu)為第二金屬化通孔(22)穿過第二過孔(32)與第四金屬化通孔(44)相接，再穿過第四過孔(51)與第三金屬化沉孔(61)相接，其頂端與第二金屬連接線(15)相接。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述第三探針結(jié)構(gòu)為第三金屬化通孔(23)穿過第三過孔(33)與第二金屬化沉孔(45)相接，其頂端與第三金屬連接線(16)相接。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的基于基片集成波導(dǎo)的均衡器，其特征在于，所述多層電路板為多層低溫共燒陶瓷電路板。
【文檔編號】H01P9/00GK106099302SQ201610478597
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】賴邱亮, 曾欣
【申請人】成都浩翼科技有限公司