一種帶有射頻圓角的太赫茲混頻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太赫茲器件領(lǐng)域，特別涉及一種帶有射頻圓角的太赫茲混頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]超外差接收機(jī)擁有非常高的靈敏度和頻譜精度，可以用于從0.1THz—直到
2.5THz的太赫茲探測(cè)?；祛l器位于接收機(jī)的前端，在本振信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為易處理的中頻信號(hào)，主要形式有超導(dǎo)-絕緣-超導(dǎo)混頻器、熱電子輻射混頻器和肖特基二極管混頻器。與前兩種混頻器相比，肖特基二極管混頻器可以在室溫下工作，結(jié)構(gòu)更加緊湊、性能更加可靠，因此成為星載毫米波輻射計(jì)的首選。
[0003]太赫茲混頻器設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)、本振信號(hào)、中頻信號(hào)對(duì)肖特基二極管的匹配。其中射頻信號(hào)、本振信號(hào)的頻率較高，對(duì)應(yīng)的傳輸線都是波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。二極管焊接在石英基片上，對(duì)應(yīng)的傳輸線是懸置微帶結(jié)構(gòu)。于是，射頻、本振信號(hào)在到達(dá)二極管之前都會(huì)通過(guò)一個(gè)波導(dǎo)到懸置微帶的轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換部件是通過(guò)放置在中間溝道的石英基片和波導(dǎo)溝道垂直相交實(shí)現(xiàn)的。
[0004]太赫茲波段器件的腔體的尺寸較小，一般在厘米量級(jí)。在頻率0.1THz 一直到ITHz時(shí)，腔體一般做成2cm邊長(zhǎng)的正方體模塊，中間溝道的長(zhǎng)度2mm寬度0.2mm深度0.2mm，石英基片的長(zhǎng)度2_寬度0.2mm深度0.05_。石英基片安裝到中間溝道中構(gòu)成一段傳輸線，精度要求比較高，局部達(dá)到10um，需要采用微組裝的工藝。傳輸線采用懸置微帶電路相比微帶電路，會(huì)有更寬的匹配帶寬、更低的損耗，這是中間溝道中傳輸線一般采用懸置微帶的原因。懸置微帶要求介質(zhì)電路板不與地面有接觸，保持懸空狀態(tài)，這給電路板的安裝帶來(lái)困難。另一方面，腔體中溝道的形成需要采用精密加工，即使采用直徑是0.1mm的銑刀，0.2mm寬度的溝道的末端也不可避免有明顯的圓角。圓角的存在導(dǎo)致實(shí)物與理想模型的不完全相同?，F(xiàn)有技術(shù)中的石英基片的射頻接地主要有兩種。一種是通過(guò)壓金絲實(shí)現(xiàn)，通過(guò)金絲連接射頻接地的電路和地面。這種方式中的溝道末端的圓角沒(méi)有不利影響，但是工藝相對(duì)復(fù)雜，中間溝道的長(zhǎng)度也會(huì)更長(zhǎng)。另一種是通過(guò)在射頻接地處抹膠實(shí)現(xiàn)，通過(guò)導(dǎo)電膠連接射頻接地的電路和地面。這種方式中的溝道末端的圓角會(huì)影響電路板的放置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有太赫茲混頻器的中間溝道中出現(xiàn)的圓角問(wèn)題，考慮到中間溝道末端是射頻接地，只需要保證接地端與地面充分接觸。于是，在中間溝道的末端設(shè)計(jì)一個(gè)射頻圓角，利用銑刀主動(dòng)去產(chǎn)生一個(gè)較大的圓角，包括一個(gè)延長(zhǎng)段和一個(gè)半圓段；延長(zhǎng)段用于電路板的位置的調(diào)整，半圓段用于存放電路板抹膠安裝時(shí)排放的多余膠水；從而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，而且有利于電路板安裝的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，包括石英基片1、中間溝道2和射頻圓角3 ;所述石英基片I安裝在中間溝道2上，形成一段傳輸線；所述射頻圓角3為混頻器上表面的溝槽；包括延長(zhǎng)段4和半圓段5 ;所述延長(zhǎng)段4與中間溝道2相接，為中間溝道2的延長(zhǎng)段，所述半圓段5為半個(gè)圓柱，與所述延長(zhǎng)段4相接形成一個(gè)整體；所述射頻圓角3不僅使石英基片I的位置有調(diào)整空間，而且石英基片I抹膠后多余的膠水也有排出空間。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述半圓段5的直徑等于中間溝道2的寬度，半圓段5的深度等于中間溝道2的深度。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的石英基片I的正面朝外，通過(guò)反面抹膠，石英基片I兩端的中頻微帶6和射頻接地8 ;分別安裝到中間溝道2的中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11上；石英基片I中端的懸置微帶7對(duì)應(yīng)著中間溝道2的深槽10，形成一段懸置微帶電路。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述石英基片I的正面是覆銅面，其厚度和抹膠的厚度之和等于中頻臺(tái)階9的深度。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11的深度相同，所述深槽10的深度比中頻臺(tái)階9的深度大。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述中頻微帶6和射頻接地8按照微帶電路設(shè)計(jì)，正面是電路，反面接觸地面。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述懸置微帶7按照懸置微帶電路設(shè)計(jì)，正面是電路，反面不接觸地面。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11在中間溝道2的兩端各形成一個(gè)臺(tái)階，用于微帶電路的貼地安裝；所述深槽10用于懸置微帶7的懸置安裝。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，不僅可以為電路板的位置調(diào)整提供空間，而且電路板抹膠后多余的膠水也有排出空間。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器的正視圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器的側(cè)視圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器的射頻圓角的示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器的石英基片和中間溝道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]【附圖說(shuō)明】:
[0020]1、石英基片2、中間溝道3、射頻圓角
[0021]4、延長(zhǎng)段5、半圓段6、中頻微帶
[0022]7、懸置微帶8、射頻接地9、中頻臺(tái)階
[0023]10、深槽11、射頻臺(tái)階
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0025]如圖1和圖2所示，一種帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，包括石英基片1、中間溝道2和射頻圓角3 ;所述石英基片I安裝在中間溝道2上，形成一段傳輸線；所述射頻圓角3為混頻器上表面的溝槽；包括延長(zhǎng)段4和半圓段5 ;
[0026]如圖3所示，所述延長(zhǎng)段4與中間溝道2相接，為中間溝道2的延長(zhǎng)段，所述半圓段5為半個(gè)圓柱，與所述延長(zhǎng)段4相接形成一個(gè)整體；所述射頻圓角3不僅使石英基片I的位置有調(diào)整空間，而且石英基片I抹膠后多余的膠水也有排出空間。
[0027]所述半圓段5的直徑等于中間溝道2的寬度，深度等于中間溝道2的深度。在本實(shí)施例中，所述中間溝道2的長(zhǎng)度是2_，寬度是0.2_，深度是0.2mm ;所述延長(zhǎng)段4的長(zhǎng)度是0.05mm，半圓段5的直徑是0.2mm。
[0028]如圖4所示，所述的石英基片I的正面朝外，通過(guò)反面抹膠，石英基片I兩端的中頻微帶6和射頻接地8 ;分別安裝到中間溝道2的中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11上；石英基片I中端的懸置微帶7對(duì)應(yīng)著中間溝道2的深槽10，形成一段懸置微帶電路。
[0029]所述石英基片I的正面是覆銅面，其厚度和抹膠的厚度之和等于中頻臺(tái)階9的深度，這樣，石英基片I的正面會(huì)與混頻器腔體的外表面平齊；中間溝道2的傳輸線為兩端是微帶、中間是懸置微帶的電路形式。
[0030]在本實(shí)施例中，石英基片I的厚度為50um，膠的厚度是25um ;中頻臺(tái)階9的深度是75um0
[0031]所述中間溝道2中的深度不同，所述中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11的深度相同，所述深槽10的深度比中頻臺(tái)階9的深度大，在本實(shí)施例中，所述中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11的深度是75um，深槽10的深度是120um。
[0032]所述中頻微帶6和射頻接地8按照微帶電路設(shè)計(jì)，正面是電路，反面接觸地面。
[0033]所述懸置微帶7按照懸置微帶電路設(shè)計(jì)，正面是電路，反面不接觸地面。
[0034]所述中頻臺(tái)階9和射頻臺(tái)階11在中間溝道2的兩端各形成一個(gè)臺(tái)階，用于微帶電路的貼地安裝；所述深槽10用于懸置微帶7的懸置安裝。
[0035]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，包括石英基片(1)、中間溝道(2)和射頻圓角(3);其特征在于，所述石英基片(I)安裝在中間溝道2上，形成一段傳輸線；所述射頻圓角(3)為混頻器上表面的溝槽；包括延長(zhǎng)段⑷和半圓段(5);所述延長(zhǎng)段⑷與中間溝道(2)相接，為中間溝道(2)的延長(zhǎng)段，所述半圓段(5)為半個(gè)圓柱，與所述延長(zhǎng)段(4)相接形成一個(gè)整體；所述射頻圓角(3)不僅使石英基片(I)的位置有調(diào)整空間，而且石英基片(I)抹膠后多余的膠水也有排出空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述半圓段(5)的直徑等于中間溝道(2)的寬度，半圓段(5)的深度等于中間溝道(2)的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述的石英基片⑴的正面朝外，通過(guò)反面抹膠，石英基片⑴兩端的中頻微帶(6)和射頻接地⑶分別安裝到中間溝道(2)的中頻臺(tái)階(9)和射頻臺(tái)階(11)上；石英基片(I)中端的懸置微帶(7)對(duì)應(yīng)著中間溝道(2)的深槽(10)，形成一段懸置微帶電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述石英基片(I)的正面是覆銅面，其厚度和抹膠的厚度之和等于中頻臺(tái)階(9)的深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述中頻臺(tái)階(9)和射頻臺(tái)階(11)的深度相同，所述深槽(10)的深度比中頻臺(tái)階(9)的深度大。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述中頻微帶(6)和射頻接地(8)按照微帶電路設(shè)計(jì)，正面是電路，反面接觸地面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述懸置微帶(7)按照懸置微帶電路設(shè)計(jì)，正面是電路，反面不接觸地面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，其特征在于，所述中頻臺(tái)階(9)和射頻臺(tái)階(11)在中間溝道(2)的兩端各形成一個(gè)臺(tái)階，用于微帶電路的貼地安裝；所述深槽(10)用于懸置微帶(7)的懸置安裝。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，包括石英基片(1)、中間溝道(2)和射頻圓角(3)；所述石英基片(1)安裝在中間溝道(2)上，形成一段傳輸線；所述射頻圓角(3)為混頻器上表面的溝槽；包括延長(zhǎng)段(4)和半圓段(5)；所述延長(zhǎng)段(4)與中間溝道(2)相接，為中間溝道(2)的延長(zhǎng)段，所述半圓段(5)為半個(gè)圓柱，與所述延長(zhǎng)段(4)相接形成一個(gè)整體；所述射頻圓角(3)不僅使石英基片(1)的位置有調(diào)整空間，而且石英基片(1)抹膠后多余的膠水也有排出空間。本發(fā)明的帶有射頻圓角的太赫茲混頻器，不僅可以為電路板的位置調(diào)整提供空間，而且電路板抹膠后多余的膠水也有排出空間。
【IPC分類(lèi)】H03D7-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104868853
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510291076
【發(fā)明人】趙鑫, 蔣長(zhǎng)宏, 張德海, 孟進(jìn)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日