一种对称结构LTCC六功分器制造技术

本发明专利技术公开了一种对称结构的六功分器，功分器由集总参数元件构成电容、电感并形成电抗网络，整体结构对称，各元件三维立体集成，运用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现，使器件的体积大幅缩小。本发明专利技术能使输入信号功率六等分到六个输出端口，具有插损小、隔离度高、输出两端口相位差小、体积小、重量轻、可靠性高、电性能好、成本低、可大批量生产等优点，可作为单独部件使用，适用于相应微波频段的通信、手持终端、数字雷达等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统。

A symmetrical structure LTCC six power divider

The invention discloses a symmetric structure six power divider, power divider by lumped parameter element composed of capacitance and inductance and reactance network, the overall structure of symmetry, each element of three-dimensional integration, using LTCC technology has greatly reduced the volume of the device. The invention can make the input signal power is divided into six parts to six output ports, with low insertion loss, high isolation, two output ports, small phase difference of small volume, light weight and high reliability, good performance, low cost, mass production and other advantages, can be used as a single component, applicable to the corresponding microwave band communications, handheld terminal, digital radar and other demanding applications and the corresponding system of volume, electrical properties, temperature stability and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种对称结构LTCC六功分器
本专利技术属于微波射频领域，具体涉及一种对称结构LTCC六功分器，广泛应用于移动通信、北斗导航系统等卫星通信。
技术介绍
无线通信技术发展迅速，市场范围随之扩大，人们对微波射频器件的性能要求愈来愈高，近年来移动通信、卫星通信及国防电子系统器件趋向微型化，因此微型化也已成为微波/射频领域的发展方向。现有国防尖端设备的使用频段已经相当拥挤，所以设备工作频段向着毫米波波段发展，并且多信道复用技术的快速发展使得微波毫米波波段多路功分器已经成为该波段接收和发射支路中的关键电子部件，描述这种部件性能的主要指标有：通带工作频率范围、通带插入损耗、输出端口间隔离度、通带输入/输出电压驻波比、输出端口相位差、插入相移和时延频率特性、可靠性等。低温共烧陶瓷技术采用多层陶瓷工艺，通过电子封装可使无源器件在陶瓷介质中封装。LTCC技术低温共烧的特性保证了高电导性的金属可以进行内部印刷，以制备低导电损耗、高品质因数、高稳定性的无源器件。基于LTCC工艺的多层叠层工艺可以有效减小滤波器尺寸与插入损耗，从而使之具有更优良的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有较低插入损耗的功分器，并具有尺寸小、重量轻、可靠性高、结构简单、批量一致性好、造价低等性能的对称结构的微波六功分器。实现本专利技术目的的技术方案是：一种对称结构LTCC六功分器，包括特征阻抗50欧姆的输入端口P1、特征阻抗50欧姆的第一输出端口P2、特征阻抗50欧姆的第二输出端口P3、特征阻抗50欧姆的第三输出端口P4、特征阻抗50欧姆的第四输出端口P5、特征阻抗50欧姆的第五输出端口P6、特征阻抗50欧姆的第六输出端口P7、第一接地端口P8、第二接地端口P9、第三接地端口P10、第四接地端口P11、接地层GND、输入连接线Lin、连接柱H1、接地电容C1、第一电容C2、第二电容C3、第三电容C4、第四电容C5、第五电容C6、第六电容C7、第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第三螺旋电感L3、第四螺旋电感L4、第五螺旋电感L5、第六螺旋电感L6、第一隔离电阻R1、第二隔离电阻R2、第三隔离电阻R3、第四隔离电阻R4、第五隔离电阻R5、第六隔离电阻R6、公共接板G1、第一输出连接线Lout1、第二输出连接线Lout2、第三输出连接线Lout3、第四输出连接线Lout4、第五输出连接线Lout5、第六输出连接线Lout6。特征阻抗50欧姆的输入端口P1与输入连接线Lin主支连接，输入连接线Lin中心处与连接柱H1上端相连。接地电容C1上级板与连接柱H1下端相连，下极板为接地层GND。所述六功分器以与特征阻抗50欧姆的输入端口P1相接的输入连接线Lin主支所在水平线为轴左右空间对称，第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第三螺旋电感L3位于左半部分，第六螺旋电感L6、第五螺旋电感L5、第四螺旋电感L4位于右半部分。第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第三螺旋电感L3、第四螺旋电感L4、第五螺旋电感L5与第六螺旋电感L6均为从上至下的五层。第一螺旋电感L1第五层、第二螺旋电感L2第五层、第三螺旋电感L3第五层、第四螺旋电感L4第五层、第五螺旋电感L5第五层和第六螺旋电感L6第五层分别通过输入连接线Lin的各分支线与连接柱H1上端相连；第一螺旋电感L1第一层与第一输出连接线Lout1相连，第二螺旋电感L2第一层与第二输出连接线Lout2相连，第三螺旋电感L3第一层与第三输出连接线Lout3连接，第四螺旋电感L4第一层与第四输出连接线Lout4连接，第五螺旋电感L5第一层与第五输出连接线Lout5连接，第六螺旋电感L6第一层与第六输出连接线Lout6连接。第一输出连接线Lout1与特征阻抗50欧姆的第一输出端口P2连接，第二输出连接线Lout2与特征阻抗50欧姆的第二输出端口P3连接，第三输出连接线Lout3与特征阻抗50欧姆的第三输出端口P4连接，第四输出连接线Lout4与特征阻抗50欧姆的第四输出端口P5连接，第五输出连接线Lout5与特征阻抗50欧姆的第五输出端口P6连接，第六输出连接线Lout6与特征阻抗50欧姆的第六输出端口P7连接。第一电容C2、第二电容C3、第三电容C4、第四电容C5、第五电容C6、第六电容C7的上级板均为公共接板G1。第一电容C2下极板与特征阻抗50欧姆的第一输出端口P2连接，第二电容C3下极板与特征阻抗50欧姆的第二输出端口P3连接，第三电容C4下极板与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口P4连接，第四电容C5下极板与特征阻抗50欧姆的第四输出端口P5连接，第五电容C6下极板与特征阻抗50欧姆的第五输出端口P6连接，第六电容C7下极板与特征阻抗50欧姆的第六输出端口P7连接。公共接板G1上有6个一端与之相接的封装表面电阻，分别是第一隔离电阻R1、第二隔离电阻R2、第三隔离电阻R3、第四隔离电阻R4、第五隔离电阻R5、第六隔离电阻R6。第一隔离电阻R1的另一端与特征阻抗50欧姆的第一输出端口P2连接，第二隔离电阻R2的另一端与特征阻抗50欧姆的第二输出端口P3连接，第三隔离电阻R3的另一端与特征阻抗50欧姆的第三输出端口P4连接，第四隔离电阻R4的另一端与特征阻抗50欧姆的第四输出端口P5连接，第五隔离电阻R5的另一端与特征阻抗50欧姆的第五输出端口P6连接，第六隔离电阻R6的另一端与特征阻抗50欧姆的第六输出端口P7连接。第一接地端口P8、第二接地端口P9、第三接地端口P10、第四接地端口P11均与接地层GND相连。特征阻抗50欧姆的输入端口P1、特征阻抗50欧姆的第一输出端口P2、特征阻抗50欧姆的第二输出端口P3、特征阻抗50欧姆的第三输出端口P4、特征阻抗50欧姆的第四输出端口P5、特征阻抗50欧姆的第五输出端口P6、特征阻抗50欧姆的第六输出端口P7、第一接地端口P8、第二接地端口P9、第三接地端口P10、第四接地端口P11、接地层GND、输入连接线Lin、连接柱H1、接地电容C1、第一电容C2、第二电容C3、第三电容C4、第四电容C5、第五电容C6、第六电容C7、第一螺旋电感L1、第二螺旋电感L2、第三螺旋电感L3、第四螺旋电感L4、第五螺旋电感L5、第六螺旋电感L6、第一隔离电阻R1、第二隔离电阻R2、第三隔离电阻R3、第四隔离电阻R4、第五隔离电阻R5、第六隔离电阻R6、公共接板G1、第一输出连接线Lout1、第二输出连接线Lout2、第三输出连接线Lout3、第四输出连接线Lout4、第五输出连接线Lout5、第六输出连接线Lout6均采用多层低温共烧陶瓷工艺实现。所述的电感均采用三维多层螺旋式结构，电容均采用平行金属板-介质-平行金属板形式的结构，隔离电阻均采用SMT贴片电阻，水平贴附于六功分器封装表面之上。与现有技术相比，本专利技术采用低温共烧陶瓷材料制作，模型采用三维立体集成，并具有结构简单的对称结构，其有益效果在于：（1）尺寸小、重量轻、可靠性高；（2）低损耗，高导电率，性能优良；（3）电路实现结构简单。附图说明图1（a）是本专利技术一种对称结构LTCC六功分器的内部结构示意图，图1（b）是本专利技术一种对称结构LTCC六功分器的封装表面示意图。图2是本专利技术一种对称结构LTCC六功分器输入输出端口插入损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对称结构LTCC六功分器，其特征在于：包括特征阻抗50欧姆的输入端口（P1）、特征阻抗50欧姆的第一输出端口（P2）、特征阻抗50欧姆的第二输出端口（P3）、特征阻抗50欧姆的第三输出端口（P4）、特征阻抗50欧姆的第四输出端口（P5）、特征阻抗50欧姆的第五输出端口（P6）、特征阻抗50欧姆的第六输出端口（P7）、第一接地端口（P8）、第二接地端口（P9）、第三接地端口（P10）、第四接地端口（P11）、接地层（GND）、输入连接线（Lin）、连接柱（H1）、接地电容（C1）、第一电容（C2）、第二电容（C3）、第三电容（C4）、第四电容（C5）、第五电容（C6）、第六电容（C7）、第一螺旋电感（L1）、第二螺旋电感（L2）、第三螺旋电感（L3）、第四螺旋电感（L4）、第五螺旋电感（L5）、第六螺旋电感（L6）、第一隔离电阻（R1）、第二隔离电阻（R2）、第三隔离电阻（R3）、第四隔离电阻（R4）、第五隔离电阻（R5）、第六隔离电阻（R6）、公共接板（G1）、第一输出连接线（Lout1）、第二输出连接线（Lout2）、第三输出连接线（Lout3）、第四输出连接线（Lout4）、第五输出连接线（Lout5）、第六输出连接线（Lout6）；特征阻抗50欧姆的输入端口（P1）与输入连接线（Lin）主支连接，输入连接线（Lin）的六个分支呈发散状与四周环绕的螺旋电感相接，其中心处与连接柱（H1）上端相连；连接柱（H1）下端与接地电容（C1）上级板相连，下极板为接地层（GND）；所述六功分器以与特征阻抗50欧姆的输入端口（P1）相接的输入连接线（Lin）主支所在水平线为轴空间对称，第一螺旋电感（L1）、第二螺旋电感（L2）、第三螺旋电感（L3）位于半边，第六螺旋电感（L6）、第五螺旋电感（L5）、第四螺旋电感（L4）位于另一半边；第一螺旋电感（L1）、第二螺旋电感（L2）、第三螺旋电感（L3）、第四螺旋电感（L4）、第五螺旋电感（L5）与第六螺旋电感（L6）均为从上至下的五层；第一螺旋电感（L1）第五层、第二螺旋电感（L2）第五层、第三螺旋电感（L3）第五层、第四螺旋电感（L4）第五层、第五螺旋电感（L5）第五层和第六螺旋电感（L6）第五层分别通过输入连接线（Lin）的各分支线与连接柱（H1）上端相连；第一螺旋电感（L1）第一层与第一输出连接线（Lout1）相连，第二螺旋电感（L2）第一层与第二输出连接线（Lout2）相连，第三螺旋电感（L3）第一层与第三输出连接线（Lout3）连接，第四螺旋电感（L4）第一层与第四输出连接线（Lout4）连接，第五螺旋电感（L5）第一层与第五输出连接线（Lout5）连接，第六螺旋电感（L6）第一层与第六输出连接线（Lout6）连接；第一输出连接线（Lout1）与特征阻抗50欧姆的第一输出端口（P2）连接，第二输出连接线（Lout2）与特征阻抗50欧姆的第二输出端口（P3）连接，第三输出连接线（Lout3）与特征阻抗50欧姆的第三输出端口（P4）连接，第四输出连接线（Lout4）与特征阻抗50欧姆的第四输出端口（P5）连接，第五输出连接线（Lout5）与特征阻抗50欧姆的第五输出端口（P6）连接，第六输出连接线（Lout6）与特征阻抗50欧姆的第六输出端口（P7）连接；第一电容（C2）、第二电容（C3）、第三电容（C4）、第四电容（C5）、第五电容（C6）、第六电容（C7）的上级板均为公共接板（G1）；第一电容（C2）下极板与特征阻抗50欧姆的第一输出端口（P2）连接，第二电容（C3）下极板与特征阻抗50欧姆的第二输出端口（P3）连接，第三电容（C4）下极板与表面贴装的50欧姆阻抗第三输出端口（P4）连接，第四电容（C5）下极板与特征阻抗50欧姆的第四输出端口（P5）连接，第五电容（C6）下极板与特征阻抗50欧姆的第五输出端口（P6）连接，第六电容（C7）下极板与特征阻抗50欧姆的第六输出端口（P7）连接；公共接板（G1）的三边各有两个跨接在输出端口与G1上表面的封装表面电阻，分别是第一隔离电阻（R1）、第二隔离电阻（R2）、第三隔离电阻（R3）、第四隔离电阻（R4）、第五隔离电阻（R5）、第六隔离电阻（R6）；第一隔离电阻（R1）的另一端与特征阻抗50欧姆的第一输出端口（P2）连接，第二隔离电阻（R2）的另一端与特征阻抗50欧姆的第二输出端口（P3）连接，第三隔离电阻（R3）的另一端与特征阻抗50欧姆的第三输出端口（P4）连接，第四隔离电阻（R4）的另一端与特征阻抗50欧姆的第四输出端口（P5）连接，第五隔离电阻（R5）的另一端与特征阻抗50欧姆的第五输出端口（P6）连接，第六隔离电阻（R6）的另一端与特征阻抗50欧姆的第六输出端口（P7）连接；第一接地端口（P8）、第二接地端口（P9）、第三接...

【技术特征摘要】
1.一种对称结构LTCC六功分器，其特征在于：包括特征阻抗50欧姆的输入端口（P1）、特征阻抗50欧姆的第一输出端口（P2）、特征阻抗50欧姆的第二输出端口（P3）、特征阻抗50欧姆的第三输出端口（P4）、特征阻抗50欧姆的第四输出端口（P5）、特征阻抗50欧姆的第五输出端口（P6）、特征阻抗50欧姆的第六输出端口（P7）、第一接地端口（P8）、第二接地端口（P9）、第三接地端口（P10）、第四接地端口（P11）、接地层（GND）、输入连接线（Lin）、连接柱（H1）、接地电容（C1）、第一电容（C2）、第二电容（C3）、第三电容（C4）、第四电容（C5）、第五电容（C6）、第六电容（C7）、第一螺旋电感（L1）、第二螺旋电感（L2）、第三螺旋电感（L3）、第四螺旋电感（L4）、第五螺旋电感（L5）、第六螺旋电感（L6）、第一隔离电阻（R1）、第二隔离电阻（R2）、第三隔离电阻（R3）、第四隔离电阻（R4）、第五隔离电阻（R5）、第六隔离电阻（R6）、公共接板（G1）、第一输出连接线（Lout1）、第二输出连接线（Lout2）、第三输出连接线（Lout3）、第四输出连接线（Lout4）、第五输出连接线（Lout5）、第六输出连接线（Lout6）；特征阻抗50欧姆的输入端口（P1）与输入连接线（Lin）主支连接，输入连接线（Lin）的六个分支呈发散状与四周环绕的螺旋电感相接，其中心处与连接柱（H1）上端相连；连接柱（H1）下端与接地电容（C1）上级板相连，下极板为接地层（GND）；所述六功分器以与特征阻抗50欧姆的输入端口（P1）相接的输入连接线（Lin）主支所在水平线为轴空间对称，第一螺旋电感（L1）、第二螺旋电感（L2）、第三螺旋电感（L3）位于半边，第六螺旋电感（L6）、第五螺旋电感（L5）、第四螺旋电感（L4）位于另一半边；第一螺旋电感（L1）、第二螺旋电感（L2）、第三螺旋电感（L3）、第四螺旋电感（L4）、第五螺旋电感（L5）与第六螺旋电感（L6）均为从上至下的五层；第一螺旋电感（L1）第五层、第二螺旋电感（L2）第五层、第三螺旋电感（L3）第五层、第四螺旋电感（L4）第五层、第五螺旋电感（L5）第五层和第六螺旋电感（L6）第五层分别通过输入连接线（Lin）的各分支线与连接柱（H1）上端相连；第一螺旋电感（L1）第一层与第一输出连接线（Lout1）相连，第二螺旋电感（L2）第一层与第二输出连接线（Lout2）相连，第三螺旋电感（L3）第一层与第三输出连接线（Lout3）连接，第四螺旋电感（L4）第一层与第四输出连接线（Lout4）连接，第五螺旋电感（L5）第一层与第五输出连接线（Lout5）连接，第六螺旋电感（L6）第一层与第六输出连接线（Lout6）连接；第一输出连接线（Lout1）与特征阻抗50欧姆的第一输出端口（P2）连接，第二输出连接线（Lout2）与特征阻抗50欧姆的第二输出端口（P3）连接，第三输出连接线（Lout3）与特征阻抗50欧姆的第三输出端口（P4）连接，第四输出连接线（Lout4）与特征阻抗50欧姆的第四输出端口（P5）连接，第五输出连接线（Lout5）与特征阻抗50欧姆的第五输出端口（P6）连接，第六输出连接线（Lout6）与特征阻抗50欧姆的第六输出端口（P7）连接；第一电容（C2）、第二电容（C3）、第三电容（C4）、第四电...

【专利技术属性】
技术研发人员：严浩嘉，孙超，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