一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其在两层叠合的绝缘介质基片上实现；所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器包括射频微带巴伦、本振微带巴伦和四个混频二极管组成的桥式混频单元；射频微带巴伦的输入端设置为所述无源双平衡混频器的输入端，其连接射频信号；本振微带巴伦的输入端连接本振信号，射频微带巴伦的输出端和本振微带巴伦的输出端分别连接至桥式混频单元的输入端；无源双平衡混频器的输出端为以本振微带巴伦为基础耦合形成的中频输出端口；桥式混频单元以及无源双平衡混频器的输入端和输出端均设置在同一平面上。

A multi-layer microstrip balun passive dual balanced mixer

The invention discloses a multilayer microstrip balun passive double balanced mixer based on its implementation on a dielectric substrate two layers; multilayer microstrip balun double balanced passive mixer includes a mixing unit composed of bridge RF microstrip balun, Lo microstrip balun and four diodes based on the microstrip radio frequency; Barron's input is set to the input end of the passive double balanced mixer, which is connected with the radio frequency signal; the vibration of microstrip balun is connected to the input end of the oscillator signal output end of RF microstrip balun and lo balun terminals are respectively connected to the input end of the bridge type mixing unit; the output end passive double balanced mixer for the vibration of microstrip balun for intermediate frequency output port based coupling; input and output bridge mixing unit and passive double balanced mixer are arranged in the same plane In the face.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器
本专利技术属于混频器领域，尤其涉及一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器。
技术介绍
微波毫米波混频器广泛应用于电子测试、通信、雷达、电子对抗等系统，它的功能用于信号的频率变换，作为一种频率变换电路，混频器按照使用的非线性器件种类不同，可分为有源混频器和无源混频器。无源混频器是采用二极管作为非线性器件，其特点是电路简单、设计容易、便于集成、工作稳定，而且性能好。无源混频器按电路结构形式不同分为单端混频器和平衡混频器。无源、双平衡混频器是采用两个、四个或更多相同特性的混频二极管组成的平衡电路，而电路的组成多由平衡巴伦互连组成，它们具有噪声小、灵敏度高、抗干扰能力强及频带宽等优点。无源、双平衡混频器，通常由平衡二极管对、180°3dB轭流线圈(巴伦)和中频低通滤波器组成，目前宽带巴伦的设计主要采用渐进双面线，其180°相位差的两路输出分别在上、下两个平面，而二极管对焊盘一般在同一个平面，因此巴伦与二极管对的连接呈立体式结构，所以对焊接工艺提出很高的要求，同时存在信号传输连续性差的特点，影响了混频器的性能。对于通过功分形式的巴伦，其180°相位差的两路输出虽然在同一个平面上，但存在带宽通常比较窄，制作尺寸比较大的缺点。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其通过多层微带电路的转换，实现信号由非平衡向平衡转换。其180°相位差的两路输出在同一平面内，实用频率范围宽，且巴伦本身具有高通传输特性，此提高了混频器本振和射频端口到中频端口的隔离性能。本专利技术的一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其在两层叠合的绝缘介质基片上实现；所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器包括射频微带巴伦、本振微带巴伦和四个混频二极管组成的桥式混频单元；射频微带巴伦的输入端设置为所述无源双平衡混频器的输入端，其连接射频信号；本振微带巴伦的输入端连接本振信号，射频微带巴伦的输出端和本振微带巴伦的输出端分别连接至桥式混频单元的输入端；无源双平衡混频器的输出端为以本振微带巴伦为基础耦合形成的中频输出端口；桥式混频单元以及无源双平衡混频器的输入端和输出端均设置在同一平面上。进一步的，两层叠合的绝缘介质基片通过对应的各自基片上的金属孔直接相导通，实现微带线的转换。本专利技术的电路制作简单，体积小，通过金属化孔实现电路互连和接地，避免了传统金属连接线中信号间的干扰，提高了信号频率范围。进一步的，两层叠合的绝缘介质基片中的最下层绝缘介质基片是介质基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片。需要说明的是，两层叠合的绝缘介质基片是根据实际电路需求中的阻抗匹配原则进行选择的，最下层绝缘介质基片除了是介质基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片之外，还可以是介质基片材料为纯度98％的氮化铝基片。其中，最下层绝缘介质基片的厚度为0.1mm～0.5mm。进一步的，两层叠合的绝缘介质基片中的最上层绝缘介质基片是介质基片材料为纯度99％以上的聚酰亚胺基片。需要说明的是，两层叠合的绝缘介质基片是根据实际电路需求中的阻抗匹配原则进行选择的，最上层绝缘介质基片除了是介质基片材料为纯度99％以上的聚酰亚胺基片，也可以根据实际情况具体选择其他材料的基片。其中，最上层绝缘介质基片的厚度为0.01mm～0.15mm。进一步的，所述射频微带巴伦和本振微带巴伦分别通过倒装锡焊连接桥式混频单元。这样保证了桥式混频单元中的混频二极管的焊盘在同一平面结构。进一步的，所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器应用到单一平面电路。进一步的，所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器贴装在腔体内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的基于多层微带巴伦实现双平衡混频器电路，适用频率宽，电路制作简单，利用传统微波生产工艺很容易实现。同时在相同介质材料，实现该电路体积小。(2)本专利技术的基于多层微带巴伦实现双平衡混频器电路，可以实现微波传输由非平衡到平衡状态的转换。该结构可以适用于较低频率的应用，也可以根据频率的不同改变结构尺寸，但结构原理不变。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术的基于多层微带巴伦无源双平衡混频器的电路图；图2是本专利技术的基于多层微带巴伦无源双平衡混频器的两层叠合绝缘介质基片；图3是本专利技术的氧化铝基片正面的电路结构示意图；图4是本专利技术的氧化铝基片反面示意图；图5是聚酰亚胺基片正面的电路结构示意图；图6是聚酰亚胺基片的反面示意图；图7是桥式混频单元结构示意图。其中，1、射频微带巴伦的输入端；2、桥式混频单元的第一输出端；3、桥式混频单元的第二输出端；4、本振微带巴伦的输入端；5、桥式混频单元的第一输入端；6、桥式混频单元的第二输入端；7、中频输出端口；8、氧化铝基片上的金属通孔；9、聚酰亚胺基片上的金属通孔；10、本振微带巴伦；11、射频微带巴伦。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图2所示，本专利技术的一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其在两层叠合的绝缘介质基片上实现。如图1所示，本专利技术的基于多层微带巴伦无源双平衡混频器包括射频微带巴伦11、本振微带巴伦10和四个混频二极管组成的桥式混频单元；射频微带巴伦的输入端1设置为所述无源双平衡混频器的输入端，其连接射频信号；本振微带巴伦的输入端4连接本振信号，射频微带巴伦的输出端和本振微带巴伦的输出端分别连接至桥式混频单元的输入端；无源双平衡混频器的输出端为以本振微带巴伦10为基础耦合形成的中频输出端7；桥式混频单元以及无源双平衡混频器的输入端和输出端均设置在同一平面上。其中，两层叠合的绝缘介质基片通过对应的各自基片上的金属孔直接相导通，实现微带线的转换。本专利技术的电路制作简单，体积小，通过金属化孔实现电路互连和接地，避免了传统金属连接线中信号间的干扰，提高了信号频率范围。在本实施例中，两层叠合的绝缘介质基片中的最下层绝缘介质基片是介质基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片。需要说明的是，两层叠合的绝缘介质基片是根据实际电路需求中的阻抗匹配原则进行选择的，最下层绝缘介质基片除了是介质基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片之外，还可以是介质基片材料为纯度98％的氮化铝基片。其中，最下层绝缘介质基片的厚度为0.1mm～0.5mm。如图3所示，桥式混频单元的第二输出端3、桥式混频单元的第二输入端6、本振微带巴伦的输入端4、桥式混频单元的第一输出端2、桥式混频单元的第一输入端5、氧化铝基片上的金属通孔8这些均设置于氧化铝基片正面上，而且其连接关系如图1所示。如图4所示，氧化铝基片上的金属通孔8全为镀金孔。其中，两层叠合的绝缘介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其特征在于，所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器在两层叠合的绝缘介质基片上实现；所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器包括射频微带巴伦、本振微带巴伦和四个混频二极管组成的桥式混频单元；射频微带巴伦的输入端设置为所述无源双平衡混频器的输入端，其连接射频信号；本振微带巴伦的输入端连接本振信号，射频微带巴伦的输出端和本振微带巴伦的输出端分别连接至桥式混频单元的输入端；无源双平衡混频器的输出端为以本振微带巴伦为基础耦合形成的中频输出端口；桥式混频单元以及无源双平衡混频器的输入端和输出端均设置在同一平面上。

【技术特征摘要】
1.一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其特征在于，所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器在两层叠合的绝缘介质基片上实现；所述基于多层微带巴伦无源双平衡混频器包括射频微带巴伦、本振微带巴伦和四个混频二极管组成的桥式混频单元；射频微带巴伦的输入端设置为所述无源双平衡混频器的输入端，其连接射频信号；本振微带巴伦的输入端连接本振信号，射频微带巴伦的输出端和本振微带巴伦的输出端分别连接至桥式混频单元的输入端；无源双平衡混频器的输出端为以本振微带巴伦为基础耦合形成的中频输出端口；桥式混频单元以及无源双平衡混频器的输入端和输出端均设置在同一平面上。2.如权利要求1所述的一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其特征在于，两层叠合的绝缘介质基片通过对应的各自基片上的金属孔直接相导通，实现微带线的转换。3.如权利要求1所述的一种基于多层微带巴伦无源双平衡混频器，其特征在于，两层叠合的绝缘介质基片中的最下层绝缘介质基片是介质基片材料为纯度99.6％以上的氧化铝基片。4.如权利要求1所述的一种基于多层微带巴伦无源双平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中谱，刘金现，韩恒敏，李登宝，范国清，孙国泉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37