功率分配装置制造方法及图纸

一种功率分配装置，设置于基板上，包括第一金属层、第二金属层及第三金属层。第一金属层设置有功率分配合路器，所述功率分配合路器用于将一路信号功率分为多路输出或者将多路信号功率合为一路输出，在所述第一金属层上还设置有匹配电容及隔离电阻。第二金属层设置有滤波结构，用于与所述功率分配合路器耦合以滤除所述功率分配装置中的谐波。第三金属层为金属底板，用于隔离所述第二金属层泄露的电磁波信号，所述第二金属层设置于所述第一金属层及第三金属层之间。其中，所述第一金属层与所述第二金属层之间及所述第二金属层与所述第三金属层之间为电介质。本发明专利技术功率分配装置，占用印刷电路板面积小，具备滤波功能，成本低，实用性高。

Power distribution device

A power distribution device is arranged on a substrate, comprising a first metal layer, a second metal layer and a third metal layer. The first metal layer is provided with a power distribution combiner, which is used to divide one signal power into multiple outputs or to combine multiple signal power into one output. The matching capacitance and isolation resistance are also arranged on the first metal layer. The second metal layer is provided with a filter structure for coupling with the power distribution combiner to filter harmonics in the power distribution device. The third metal layer is a metal bottom plate for isolating electromagnetic wave signals leaked by the second metal layer, which is arranged between the first metal layer and the third metal layer. Among them, the first metal layer and the second metal layer and the third metal layer are dielectrics. The power distribution device of the invention occupies small area of printed circuit board, has filtering function, low cost and high practicability.

【技术实现步骤摘要】
功率分配装置
本专利技术涉及功率分配，尤其涉及一种多层设计的小型化功率分配装置。
技术介绍
功率分配合路器(简称为功分器)是将一路输入信号能量分成两路或者多路输出能量的器件，也可以反过来将多路信号能量合成一路输出。功分器广泛运用于天线阵列、平衡功率放大器、混频器和移相器中。常用的功分器包括3dB电桥耦合器、分支线电桥耦合器、环形电桥耦合器及威尔金森功分器等，其中，最常用的功分器是威尔金森功分器。然而，传统的威尔金森功分器的长度设计为操作频率的四分之一，占用了很大的PCB面积。而且，传统的威尔金森功分器具有较宽的操作频宽，而其本身又缺少谐波抑制的功能，为了抑制谐波，需要外接滤波器，这极大地增加了成本。因此，亟需设计一种小型化的功率分配装置，以具有谐波抑制功能，以减少成本，增加实用性。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种功率分配装置，以减少占用PCB面积、增加滤波功能及降低成本。本专利技术实施方式提供一种功率分配装置，设置于基板上，包括第一金属层、第二金属层及第三金属层。第一金属层设置有功率分配合路器，所述功率分配合路器用于将一路信号功率分为多路输出或者将多路信号功率合为一路输出，在所述第一金属层上还设置有匹配电容及隔离电阻。第二金属层设置有滤波结构，用于与所述功率分配合路器耦合以滤除所述功率分配装置中的谐波。第三金属层为金属底板，用于隔离所述第二金属层泄露的电磁波信号，所述第二金属层设置于所述第一金属层及第三金属层之间。其中，所述第一金属层与所述第二金属层之间设置有第一介质层，所述第二金属层与所述第三金属层之间设置有第二电介质层。优选地，所述功率分配合路器为微带线结构。优选地，所述功率分配合路器包括第一端口、第二端口及第三端口，所述第一端口为合路端口，所述第二端口及第三端口为分路端口。优选地，所述功率分配合路器还包括：第一传输线，呈L型，具有第一短端及第一长端，所述第一短端电连接于所述第一端口，所述第一长端电连接于所述第二端口。第二传输线，呈L型，具有第二短端及第二长端，所述第二短端电连接于所述第一端口，所述第二长端电连接于所述第三端口。第三传输线，呈L型，具有第三短端及第三长端，所述第三短端电连接于所述第一长端，所述第三长端向所述第一短端延伸。第四传输线，呈L型，具有第四短端及第四长端，所述第四短端电连接于所述第二长端，所述第四长端向所述第二短端延伸。优选地，在所述第一金属层上还设置有匹配电容，所述匹配电容分别电连接于所述第三长端和所述第四长端，用于调节所述两个合路端口具有最佳隔离度时的频率。优选地，在所述第一金属层上还设置有隔离电阻，所述隔离电阻分别电连接于所述第三短端及第四短端，用于增加两个合路端口之间的隔离度。优选地，所述滤波结构为设置于所述第二金属层的凹槽。优选地，所述凹槽包括U型凹槽，具有一对对边及一侧边，所述功率分配合路器在第二金属层的投影包含于所述凹槽形成的空间中，所述凹槽的开口朝向所述第一端口。优选地，所述凹槽还包括在所述U型凹槽的对边分别设置的条形槽孔，所述条形槽孔的未延伸出所述第一传输线及所述第二传输线在所述第二金属层的投影。优选地，所述功率分配合路器在第二金属层的投影与所述滤波结构关于第一端口到所述侧边的垂线对称。优选地，所述功率分配装置长度为2.3mm，宽度为2mm。优选地，所述功率分配装置还设置有多个金属过孔，所述多个金属过孔穿过所述第一金属层、第二金属层及第三金属层。优选地，所述多个金属过孔对称设置于所述功率分配合路器两边。优选地，其特征在于，所述第一金属层与第二金属层之间的电介质厚度为0.15mm，所述第二金属层与第三金属层之间的电介质厚度为0.45mm。本专利技术功率分配装置采用三层设计，在第一金属层上设置功率分配合路器实现功率分配及合路，在第二金属层设置滤波结构以滤除谐波干扰，第三金属层隔绝电磁干扰。采用三层设计的方式，不止增加了谐波滤除的功能，减少了外接滤波器的使用，还大大缩小了占用PCB的面积，达到了低成本、小型化的目的。附图说明图1为本专利技术功率分配装置一实施方式的结构示意图。图2为图1中功率分配装置第一金属层在第二金属层的投影示意图。图3为图1中功率分配合路器一实施方式的结构示意图。图4为图1中滤波结构一实施方式的结构示意图。图5为本专利技术功率分配装置S参数仿真示意图。图6为本专利技术功率分配装置中滤波结构其它实施方式的结构示意图。主要元件符号说明功率分配装置1第一金属层10第二金属层11第三金属层12第一介质层13第二介质层14基板20功率分配合路器101匹配电容102隔离电阻103金属过孔104滤波结构110金属结构130第一端口1010第二端口1011第三端口1012第一传输线1013第二传输线1014第三传输线1015第四传输线1016U型凹槽1101条形凹槽1102如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式以下实施方式的具体参数只为更好地说明本专利技术，但不应以具体数值限制本专利技术权利要求的范围。为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，在下面的描述中，为了方便理解，给出了许多具体细节。但是很明显，本专利技术的实现可以对这些具体细节进行改变、变化或者没有这些具体细节。需要说明的是，在没有明确限定或者不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及其中的具体的技术特征可以相互结合以形成技术方案。请参阅图1，图1为本专利技术功率分配装置1一实施方式的结构示意图。如图1所示，在一实施方式中，功率分配装置1设置于基板20上，包括依次设置的三层金属板，分别是第一金属层10、第二金属层11及第三金属层12。基板20还包括设置于第一金属层10及第二金属层11之间的第一介质层13，设置于第二金属层11及第三金属层12的第二介质层14。在一实施方式中，第一金属层10上设置有功率分配合路器101，功率分配合路器101两侧为第一金属结构130。功率分配合路器101用于将一路信号功率分为多路输出或者将多路信号功率合为一路输出。功率分配合路器101可为传输线结构，例如，可为微带线形成。功率分配合路器101包括一个合路端口和两个分路端口，当信号从所述合路端口输入，则功率分配合路器101将该信号分为两路信号输出；当两路信号从所述分路信号输入，则功率分配合路器101将所述两路信号合为一路信号输出。在本实施方式中，所述两个分路端口可为等功率输出。应该明白，在其它实施方式中，功率分配合路器101可为三路输出或者多路输出；功率分配合路器101作为分路器时，既可为等功率输出,也可以是特定功率输出。在一实施方式中，第一金属层10上还设置有匹配电容103及隔离电阻102，隔离电阻102用于增加两个分路端口之间的隔离度，匹配电容103用于调节所述两个合路端口具有最佳隔离度时的频率。在一实施方式中，第二金属层11设置有滤波结构110，滤波结构110两侧为第二金属结构，该第二金属结构位置与第一金属结构130的位置相对应。滤波结构110用于与第一金属层10耦合以滤除功率分配装置1中的谐波，比如2次谐波及其它高次谐波。特别的，滤波结构110与设置于第一金属层10上的功率分配合路器101耦合以滤除功率分配装置1中的谐波。在一实施方式中，滤波结构1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率分配装置，设置于基板上，其特征在于，包括：第一金属层，设置有功率分配合路器，所述功率分配合路器用于将一路信号分为多路输出或者将多路信号合为一路输出；第二金属层，设置有滤波结构，用于与所述功率分配合路器耦合以滤除所述功率分配装置中的谐波；及第三金属层，为金属底板，用于隔离所述第二金属层泄露的电磁波信号，所述第二金属层设置于所述第一金属层及第三金属层之间；其中，所述第一金属层与所述第二金属层之间设置有第一介质层，所述第二金属层与所述第三金属层之间设置有第二电介质层。

【技术特征摘要】
2017.05.23 US 15/6022031.一种功率分配装置，设置于基板上，其特征在于，包括：第一金属层，设置有功率分配合路器，所述功率分配合路器用于将一路信号分为多路输出或者将多路信号合为一路输出；第二金属层，设置有滤波结构，用于与所述功率分配合路器耦合以滤除所述功率分配装置中的谐波；及第三金属层，为金属底板，用于隔离所述第二金属层泄露的电磁波信号，所述第二金属层设置于所述第一金属层及第三金属层之间；其中，所述第一金属层与所述第二金属层之间设置有第一介质层，所述第二金属层与所述第三金属层之间设置有第二电介质层。2.如权利要求1所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率分配合路器为微带线结构。3.如权利要求2所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率分配合路器包括第一端口、第二端口及第三端口，所述第一端口为合路端口，所述第二端口及第三端口为分路端口。4.如权利要求3所述的功率分配装置，其特征在于，所述功率分配合路器还包括：第一传输线，呈L型，具有第一短端及第一长端，所述第一短端电连接于所述第一端口，所述第一长端电连接于所述第二端口；第二传输线，呈L型，具有第二短端及第二长端，所述第二短端电连接于所述第一端口，所述第二长端电连接于所述第三端口；第三传输线，呈L型，具有第三短端及第三长端，所述第三短端电连接于所述第一长端，所述第三长端向所述第一短端延伸；及第四传输线，呈L型，具有第四短端及第四长端，所述第四短端电连接于所述第二长端，所述第四长端向所述第二短端延伸。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：阙郁智，
申请(专利权)人：南宁富桂精密工业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45