一种基于LTCC的新型一分二功分器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于LTCC的新型一分二功分器，属于微波技术领域，所述一分二功分器由一个反相巴伦和一个180度移相器组成，利用反相巴伦一个平衡输出端与180度移相器输入端对接成功实现二路功分器；反相巴伦采用U形线‑槽线耦合结构，移相器通过折叠传输线实现180度相移。本发明专利技术的一分二功分器使用低温共烧陶瓷工艺技术实现三维集成，具有相位平衡度好、插入损耗低、回波损耗大、集成度高、膨胀系数低、可大批量生产等优势，可以广泛使用在接收机的混频器、传感器、相位检测等电路中。

A New Divider Based on LTCC

The invention discloses a novel one-two power divider based on LTCC, which belongs to the microwave technology field. The one-two power divider consists of an inverted Balun and a 180-degree phase shifter. The two-way power divider is successfully realized by butting a balanced output terminal of the inverted Balun with an input terminal of the 180-degree phase shifter. The inverted Balun adopts a U-shaped line-slot coupling structure, and the phase shifter is transmitted by folding. The line achieves 180 degree phase shift. The one-two power divider of the present invention realizes three-dimensional integration by using low-temperature co-fired ceramic technology, which has the advantages of good phase balance, low insertion loss, large echo loss, high integration, low expansion coefficient and mass production. It can be widely used in mixers, sensors, phase detection circuits of receivers, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTCC的新型一分二功分器
本专利技术属于微波
，具体涉及一种基于LTCC的新型一分二功分器。
技术介绍
微波毫米波功分器是现代微波和毫米波通信系统非常重要的一个无源器件，用于将功率分成几路，对电路系统的性能起着非常关键的作用。一分二功分器是一种常见的功率分配形式，它将一个输入信号分成两个等幅同相信号。巴伦是三端口网络器件，输出两个等幅反相信号。移相器可以改变传输信号的相位而不影响信号的幅度特性。采用巴伦与180度移相器级联便可实现一分二功分器。将巴伦与移相器集成设计成功分器，不但可以减小电路体积，降低加工成本，而且能减小损耗，提高通信性能。功分器通常应用在接收机的混频器、传感器、相位检测等电路中，是一种不可或缺的微波器件。LTCC(LowTemperatureCo-firedCeramic)工艺技术是低温共烧陶瓷技术的简称，是休斯公司于1982年开发的一种新型材料技术，该技术为共烧陶瓷多芯片组件(MCM-C)中的一种多层布线类型的基板技术。其是在800～950°的温度范围内，对含有导体图案和连接通孔的多层生瓷片进行精确对位叠压，然后共同烧结，并且基板表面可以通过挖孔或者表贴安装其它芯片元件，通过过孔与内部无源器件连接成一个整体，从而可以实现高布线密度、高集成度和高性能特点的微波毫米波多层器件、组件和系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于LTCC的新型一分二功分器，通过低温共烧陶瓷(LTCC)三维集成技术实现，具有相位平衡度好、插入损耗低、回波损耗大、集成度高、膨胀系数低、可大批量生产等优势。实现本专利技术目的的技术方案为：一种基于LTCC的新型一分二功分器，包括输入端口、第一输出端口、第二输出端口、接地层、输入连接线、输入连接柱、介质盒子、巴伦第一段U形耦合线、巴伦第二段U形耦合线、巴伦耦合槽线和移相折叠传输线；巴伦第一段U形耦合线与巴伦第二段U形耦合线结构相同前后对称，巴伦第一段U形耦合线与巴伦第二段U形耦合线位于巴伦耦合槽线上方，巴伦耦合槽线位于接地层上；输入端口与输入连接线的一端相连，输入连接线的另一端通过输入连接柱与接地层相连，巴伦第一段U形耦合线的一端开路，另一端与移相折叠传输线的一端相连，移相折叠传输线的另一端与第一输出端口相连，巴伦第二段U形耦合线的一端开路，另一端与第二输出端口相连。与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：本专利技术采用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺技术实现三维集成，具有相位平衡度好、插入损耗低、回波损耗大、集成度高、膨胀系数低、可大批量生产等优势，可以广泛使用在接收机的混频器、传感器、相位检测等电路中。附图说明图1是本专利技术一种基于LTCC的新型一分二功分器的结构示意图。图2是本专利技术一种基于LTCC的新型一分二功分器的俯视图。图3是本专利技术一种基于LTCC的新型一分二功分器的插入损耗曲线图。图4是本专利技术一种基于LTCC的新型一分二功分器的相位平衡度曲线图。图5是本专利技术一种基于LTCC的新型一分二功分器的回波损耗曲线图。具体实施方式结合图1、图2，一种基于LTCC的新型一分二功分器，包括特征阻抗均为50欧姆的输入端口INPUT、第一输出端口OUTPUT1和第二输出端口OUTPUT2、接地层GND、输入连接线L、输入连接柱H、介质盒子BOX、巴伦第一段U形耦合线BL1、巴伦第二段U形耦合线BL2、巴伦耦合槽线BL3、移相折叠传输线PL。巴伦第一段U形耦合线BL1与巴伦第二段U形耦合线BL2结构相同前后对称，巴伦第一段U形耦合线BL1与巴伦第二段U形耦合线BL2位于巴伦耦合槽线BL3上方，巴伦耦合槽线BL3位于接地层GND上。特征阻抗为50欧姆的输入端口INPUT与输入连接线L的一端相连，输入连接线L的另一端通过输入连接柱H与接地层GND相连，巴伦第一段U形耦合线BL1的一端开路，另一端与移相折叠传输线PL的一端相连，移相折叠传输线PL的另一端与第一输出端口OUTPUT1相连，巴伦第二段U形耦合线BL2的一端开路，另一端与第二输出端口OUTPUT2相连。输入端口INPUT、第一输出端口OUTPUT1、第二输出端口OUTPUT2、接地层GND、输入连接线L、输入连接柱H、介质盒子BOX、巴伦第一段U形耦合线BL1、巴伦第二段U形耦合线BL2、巴伦耦合槽线BL3、移相折叠传输线PL均通过低温共烧陶瓷LTCC工艺技术实现。巴伦耦合槽线BL3通过在接地层GND进行蚀刻而实现。本专利技术通过低温共烧陶瓷LTCC工艺技术实现立体三维集成，具有稳定性高、封装密度强、生产成品率高、生产成本低、抗恶劣环境能力强等优点。本专利技术的一分二功分器由一个反相巴伦和一个180度移相器组成，利用反相巴伦一个平衡输出端与180度移相器输入端对接成功实现二路功分器。反相巴伦采用U形线-槽线耦合结构，移相器通过折叠传输线实现180度相移。本实施方式中，一分二功分器的尺寸为10mm×7mm×1.5mm，工作频率为6.2GHz～6.8GHz，从图3、图4以及图5可以看出，该一分二功分器的插入损耗优于0.5dB，相位平衡度优于1°，回波损耗优于25dB。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LTCC的新型一分二功分器，其特征在于，包括输入端口(INPUT)、第一输出端口(OUTPUT1)、第二输出端口(OUTPUT2)、接地层(GND)、输入连接线(L)、输入连接柱(H)、介质盒子(BOX)、巴伦第一段U形耦合线(BL1)、巴伦第二段U形耦合线(BL2)、巴伦耦合槽线(BL3)和移相折叠传输线(PL)；巴伦第一段U形耦合线(BL1)与巴伦第二段U形耦合线(BL2)结构相同前后对称，巴伦第一段U形耦合线(BL1)与巴伦第二段U形耦合线(BL2)位于巴伦耦合槽线(BL3)上方，巴伦耦合槽线(BL3)位于接地层(GND)上；输入端口(INPUT)与输入连接线(L)的一端相连，输入连接线(L)的另一端通过输入连接柱(H)与接地层(GND)相连，巴伦第一段U形耦合线(BL1)的一端开路，另一端与移相折叠传输线(PL)的一端相连，移相折叠传输线(PL)的另一端与第一输出端口(OUTPUT1)相连，巴伦第二段U形耦合线(BL2)的一端开路，另一端与第二输出端口(OUTPUT2)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于LTCC的新型一分二功分器，其特征在于，包括输入端口(INPUT)、第一输出端口(OUTPUT1)、第二输出端口(OUTPUT2)、接地层(GND)、输入连接线(L)、输入连接柱(H)、介质盒子(BOX)、巴伦第一段U形耦合线(BL1)、巴伦第二段U形耦合线(BL2)、巴伦耦合槽线(BL3)和移相折叠传输线(PL)；巴伦第一段U形耦合线(BL1)与巴伦第二段U形耦合线(BL2)结构相同前后对称，巴伦第一段U形耦合线(BL1)与巴伦第二段U形耦合线(BL2)位于巴伦耦合槽线(BL3)上方，巴伦耦合槽线(BL3)位于接地层(GND)上；输入端口(INPUT)与输入连接线(L)的一端相连，输入连接线(L)的另一端通过输入连接柱(H)与接地层(GND)相连，巴伦第一段U形耦合线(BL1)的一端开路，另一端与移相折叠传输线(PL)的一端相连，移相折叠传输线(PL)的另一端与第一输出端口(O...

【专利技术属性】
技术研发人员：常钰敏，方洁，赵子豪，杨冕，戴永胜，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32