一種雙層小型化低成本定向分支耦合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及無源電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙層小型化低成本定向分 支親合器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，各種通訊系統(tǒng)的載波頻率不斷提高，小型化低功 耗的高頻電子器件及電路設(shè)計(jì)使微帶技術(shù)發(fā)揮了優(yōu)勢(shì)。
[0003] -般而言，耦合器分為波導(dǎo)與微帶耦合器。雖然波導(dǎo)因其所特有的損耗低、抗干擾 性能好、功率容量大、易于兼容口徑天線等優(yōu)點(diǎn)，但是波導(dǎo)的體積與重量都過于巨大，使得 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)電性能與機(jī)動(dòng)性能、隱蔽性能的相互矛盾，這些矛盾甚至成為了系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)的瓶頸。以微帶線等為主要代表的新型集成傳輸系統(tǒng)以其重量輕、體積小、設(shè)計(jì)靈 活、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)逐漸取代傳統(tǒng)金屬管波導(dǎo)成為微波與射頻系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)形式。然而， 隨著終端小型化，電路集成化的發(fā)展趨勢(shì)日益明顯，超小型化微帶耦合器的設(shè)計(jì)已成為當(dāng) 前微波耦合器理論技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向。
[0004] 目前，小型化微帶耦合器技術(shù)主要有一下三種：
[0005] LTCC技術(shù)。采用LTCC(低溫共燒陶瓷）技術(shù)，是將低溫?zé)Y(jié)陶瓷粉制成厚度精確而 且致密的生瓷帶，在生瓷帶上利用激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷等工藝制出所需 要的電路圖形，并將多個(gè)被動(dòng)組件（如低容值電容、電阻、濾波器、阻抗轉(zhuǎn)換器、耦合器等） 埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，內(nèi)外電極可分別使用銀、銅、金等金屬，在900°C下 燒結(jié)，制成三維空間互不干擾的高密度電路，也可制成內(nèi)置無源元件的三維電路基板，在其 表面可以貼裝IC和有源器件，制成無源/有源集成的功能模塊，可進(jìn)一步將電路小型化與 高密度化，特別適合用于高頻通訊用組件。此種技術(shù)易于微帶無源器件的小型化，然而制作 工藝復(fù)雜、設(shè)計(jì)成本高成為該技術(shù)的主要發(fā)展瓶頸。
[0006] 慢波結(jié)構(gòu)技術(shù)。該技術(shù)是用來傳輸電磁波，并使電磁波的相速下降到略低于電子 束的速度，從而使電子束能夠與高頻電場(chǎng)順利地進(jìn)行互作用。目前，比較典型的幾種慢波結(jié) 構(gòu)有耦合腔、梯形線、曲折波導(dǎo)以及最為常見的螺旋線慢波結(jié)構(gòu)。然而，慢波結(jié)構(gòu)只能在一 定程度上降低電子束的速度，對(duì)包括耦合器在內(nèi)的微波器件的小型化作用十分有限。
[0007] 加載技術(shù)。該技術(shù)在微波電路中加載電阻、電容或電感的方式，人為地改變電路阻 抗。在較短的微帶線布局中實(shí)現(xiàn)較低頻匹配的目的。然而，加載電路器件后，一方面，輸入輸 出各端口諧振點(diǎn)會(huì)發(fā)生偏移；另一方面，耦合器工作帶寬也會(huì)下降，降低耦合器的實(shí)用性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型的目的是提供一種雙層小型化低成本定向分支耦合器，尺寸小、結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、便于加工、成本低廉、相對(duì)帶寬較寬，插入損耗低。
[0009] 本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0010] -種雙層小型化低成本定向分支耦合器，包括介質(zhì)板，還包括設(shè)置于所述介質(zhì)板 的一側(cè)的長(zhǎng)度漸變的S形微帶線、電連接于所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的端部的第一信號(hào) 傳輸線、電連接于所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的端部的第二信號(hào)傳輸線、電連接于所述長(zhǎng) 度漸變的S形微帶線的端部的第三信號(hào)傳輸線、電連接于所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的端 部的第四信號(hào)傳輸線、設(shè)置于所述介質(zhì)板的另一側(cè)的金屬底板、設(shè)置于所述介質(zhì)板的遠(yuǎn)離 所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的一側(cè)且嵌設(shè)于所述金屬底板內(nèi)的S形共面波導(dǎo)傳輸線和穿設(shè) 于所述介質(zhì)板內(nèi)且一端和所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線電連接另一端和所述S形共面波導(dǎo)傳 輸線電連接的導(dǎo)電過孔；所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線和所述S形共面波導(dǎo)傳輸線通過所述 導(dǎo)電過孔首尾相連的構(gòu)成去向電路和返向電路。
[0011] 其中，所述金屬底板為接地金屬板。
[0012] 其中，所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線沿著所述雙層小型化低成本定向分支耦合器的 由中心向邊緣的方向長(zhǎng)度逐漸增大，所述S形共面波導(dǎo)傳輸線沿著所述雙層小型化低成本 定向分支耦合器的由中心向邊緣的方向長(zhǎng)度逐漸增大；所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線和所述 S形共面波導(dǎo)傳輸線構(gòu)成漸變性S形微帶一共面波導(dǎo)傳輸線組。
[0013] 其中，在沿著垂直于所述介質(zhì)板的端面的方向上所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線和所 述S形共面波導(dǎo)傳輸線相互平行。
[0014] 其中，縱向排列的所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的寬度為kl，橫向排列的所述長(zhǎng)度 漸變的S形微帶線的寬度為k2 ;所述kl:k2為
[0015] 其中，橫向排列的所述S形共面波導(dǎo)傳輸線的線寬為wl，縱向排列的所述S形共 面波導(dǎo)傳輸線的線寬為《2;橫向排列的所述S形共面波導(dǎo)傳輸線與所述金屬底板之間的縫 隙為gl，縱向排列的所述S形共面波導(dǎo)傳輸線與所述金屬底板之間的縫隙為g2 ;所述wl為 2. 4毫米，所述w2為2. 3毫米，所述gl為0. 1毫米，所述g2為0. 15毫米。
[0016] 其中，所述介質(zhì)板的厚度為0. 5毫米；所述介質(zhì)板是由F4B制成的介質(zhì)板。
[0017] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0018] 本實(shí)用新型的雙層小型化低成本定向分支耦合器，包括介質(zhì)板，還包括設(shè)置于所 述介質(zhì)板的一側(cè)的長(zhǎng)度漸變的S形微帶線、電連接于所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的端部的 第一信號(hào)傳輸線、電連接于所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的端部的第二信號(hào)傳輸線、電連接 于所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的端部的第三信號(hào)傳輸線、電連接于所述長(zhǎng)度漸變的S形微 帶線的端部的第四信號(hào)傳輸線、設(shè)置于所述介質(zhì)板的另一側(cè)的金屬底板、設(shè)置于所述介質(zhì) 板的遠(yuǎn)離所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線的一側(cè)且嵌設(shè)于所述金屬底板內(nèi)的S形共面波導(dǎo)傳輸 線和穿設(shè)于所述介質(zhì)板內(nèi)且一端和所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線電連接另一端和所述S形共 面波導(dǎo)傳輸線電連接的導(dǎo)電過孔；所述長(zhǎng)度漸變的S形微帶線和所述S形共面波導(dǎo)傳輸線 通過所述導(dǎo)電過孔首尾相連的構(gòu)成去向電路和返向電路；實(shí)用新型的雙層小型化低成本定 向分支親合器尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工、成本低廉、相對(duì)帶寬較寬，插入損耗低。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型的雙層小型化低成本定向分支耦合器的主視圖。
[0020] 圖2是本實(shí)用新型的雙層小型化低成本定向分支耦合器的俯視圖。
[0021] 圖3是本實(shí)用新型的雙層小型化低成本定向分支耦合器的仰視圖。
[0022] 1-長(zhǎng)度漸變的S形微帶線；2-S形共面波導(dǎo)傳輸線；3-金屬底板；4-導(dǎo)電過孔； 51-第一信號(hào)傳輸線；52-第二信號(hào)傳輸線；53-第三信號(hào)傳輸線；54-第四信號(hào)傳輸線； 6_介質(zhì)板。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0024] 結(jié)合圖1至圖3對(duì)本實(shí)用新型的雙層小型化低成本定向分支耦合器進(jìn)行詳細(xì)說 明。
[0025] 本實(shí)用新型的雙層小型化低成本定向分支耦合器，包括介質(zhì)板6,還包括設(shè)置于所 述介質(zhì)板6的