合路器与功分器一体化的射频器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种合路器与功分器一体化的射频器件，其特征在于，它包括合路器、功分器和多层PCB射频板，合路器、功分器在同一块PCB射频板上实现，PCB射频板的正面设置功分器，背面设置合路器，中间为金属覆铜层，合路器负载端通过金属化过孔引到正面与功分器相连接。本实用新型专利技术结构简单，制备方便，器件占用天线内部空间较小，通过合路器与功分器一体化设计，提高电气指标一致性，器件通过合路器与功分器一体化设计，减少了合路器与功分器的单独焊接，能减少生产工时减少影响互调指标的因数。

A radio frequency device integrated with a shunt and a power divider

The utility model discloses a radio frequency device which is integrated with a shunt device and a power divider. It consists of a circuit breaker, a power divider and a multi-layer PCB radio frequency board, a circuit breaker and a power divider on the same PCB radio frequency board, a power divider on the front of the PCB radio frequency board, the back of the circuit device and the metal layer in the middle. The load side of the combiner is connected to the power divider through a metallized hole leading to the front side. The utility model has the advantages of simple structure, convenient preparation, small space for the internal space of the antenna, and the integration of the circuit divider and the power divider to improve the consistency of the electrical index. The device is designed by the integrated circuit of the circuit breaker and the power divider, reducing the soldering of the circuit divider and the power divider, reducing the intermodulation of the production time and reducing the influence of the work. The factor of the index.

【技术实现步骤摘要】
合路器与功分器一体化的射频器件
本技术涉及天线
，特别是一种合路器与功分器一体化的射频器件。
技术介绍
功分器全称功率分配器，英文名Powerdivider，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器按输出通常分为一分二(一个输入两个输出)、一分三(一个输入三个输出)等。功分器的主要技术参数有功率损耗(包括插入损耗、分配损耗和反射损耗)、各端口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度、幅度平衡度，相位平衡度，功率容量和频带宽度等；合路器也分为同频合成器和异频段合路器两种。对同频段信号的合成，由于信道间隔很小，无法采用谐振选频方式合路，常用采用3DB电桥；异频段合路是指两个不同频段的信号合成作用，如CDMA和GSM功率合成。由于两信号频段间隔较大，可采用谐振腔对两信号合成，其优点是插损小，带外抑制度高，天线内部空间有限，特别集中在小尺寸多极化多频段天线。合路器和功分器会产生两种物料编码，不方便管理；单独焊接合路器和功分器会增加生产工时，也存在焊接不一致可能；合路器和功分器设计同一块板，减少单个部件来料不良概率提高器件一致性。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，能提高天线内部空间利用率，降低用料成本，提高电气指标一致性的合路器与功分器一体化的射频器件。本技术是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种合路器与功分器一体化的射频器件，其特征在于，它包括合路器、功分器和多层PCB射频板，合路器、功分器在同一块PCB射频板上实现，PCB射频板的正面设置功分器，背面设置合路器，中间为金属覆铜层，合路器负载端通过金属化过孔引到正面与功分器相连接。作为上述方案的进一步说明，所述合路器与功分器都为平面微带实现。进一步地，合路器的低频段对高频段实现了50dB以上的异频带外隔离，低频的S21插损在0.35dB以内，高频对低频的隔离在38.15dB以上，高频的S31插损在0.55dB以内。进一步地，功分器为低频段一分四以及高频段一分二，其低频采用了波束赋型，功率加权比例为2:2:1:1。本技术采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：本技术采用的合路器与功分器在同一块多层PCB射频板上实现，该合路器与功分器的工作频段不限，可适用于所有频段，该器件背面合路器通过金属化过孔与正面功分器相连接；该器件合路器与功分器都为平面微带实现，整个射频器件焊盘通过中间覆铜层过孔到表面，器件占用天线内部空间较小，通过合路器与功分器一体化设计，提高电气指标一致性，器件通过合路器与功分器一体化设计，减少了合路器与功分器的单独焊接，能减少生产工时减少影响互调指标的因数。附图说明图1为本技术的原理图；图2为本技术的电感和电容用微带短路和开路取代示意图；图3为本技术的串联短截线可以转换成并联短截线的恒等关系图；图4为本技术的微带版图；图5为本技术的合路器低频段对高频段实现异频带外隔离的波形图；图6为本技术的采用平面微带形式的功分器示意图；图7为本技术的最终合路器以及功分器在同一块PCB板上实现的结构示意图。附图标记说明：1、合路器2、功分器3、PCB射频板。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。如图1-图7所示，本技术是一种合路器与功分器一体化的射频器件，它包括合路器1、功分器2和多层PCB射频板3，合路器、功分器在同一块PCB射频板上实现，PCB射频板3的正面设置功分器2，背面设置合路器1，中间为金属覆铜层，合路器负载端通过金属化过孔引到正面与功分器相连接。本实施例中，合路器工作频段为698-960MHz与1710-2690MHz，介质板采用F4B介电常数为2.65，尺寸为80*40*2mm，铜箔厚度为1oz。如图1所示，先建立电路级原理图，原理图为LC选频电路，根据工作带宽以及滤波带宽的大小，高频段采用两级LC并接，低频段采用三级LC并接，而此合路器包含了高频和低频两个频段，设计方法采用插入损耗式实现对应高通滤波电路以及低通滤波电路，由于本例滤波电路对线性相位要求次要，要求低损耗高锐截止，电路方案采用多阶切比雪夫电路，其特点为增加滤波器阶数就能大幅提高截止滤波效果以及降低插入损耗值；对于N阶低通滤波电路，若用切比雪夫设定插入损损耗响应为：P(lr)＝(k2/4)*(2ω/ω。)2a＝P(in)/P(load)其中a为阶数，ω。为截止频率，ω为响应频率，k2为纹波高度。另外假定K已知，对RLC进行求解：4k2＝(1/4R)L2C2R2-4k2＝(1/4R)(R2C2+L2-2LCR2)从以上3式可以对RLC进行求解，其中R为归一化负载阻抗；而对于多阶滤波数值取值，参考等纹波低通滤波电路原形表，二阶和三阶的电路原形表。可以得到了需要的LC取值，取值后得初步原理图如图1所示。原理图完成后，将转变成我们所需要的微带形式；根据理查德变换，电感和电容可以用微带短路和开路取代，如图2示，其中电感的电抗表示为：其中表示为电长度，L为短路线特性阻抗,Ω为ω的变量，电容的电纳表示为:其中1/C为开路特性阻抗，如图2，为此，我们已经可以把集总LC元件转换成微带的短路和开路形式，但我们需要的是滤波器全部用微带开路形式实现，根据科洛达恒定关系：串联短截线可以转换成并联短截线。恒等关系如图3示，证明过程略。将原理图转换成微带版图后，将所有尺寸设置为优化尺寸，对所有尺寸进行反复调谐，得如图4所示。如图5所示，所实现的合路器低频段对高频段实现了50dB以上的异频带外隔离，低频的S21插损在0.35dB以内，高频对低频的隔离在38.15dB以上，高频的S31插损在0.55dB以内。另外功分器采用平面微带形式实现，该功分器为低频段一分四以及高频段一份二，其低频采用了波束赋型，功率加权比例为2:2:1:1，现形式如图6示。最终合路器以及功分器将在同一块PCB板上实现，其中正面为功分器，背面为合路器，中间为金属覆铜层，如图7所示，合路器负载端通过金属化过孔引到正面与功分器相连接。本技术与现有技术相比，采用的合路器与功分器在同一块多层PCB射频板上实现，该合路器与功分器的工作频段不限，可适用于所有频段，该器件背面合路器通过金属化过孔与正面功分器相连接；该器件合路器与功分器都为平面微带实现，整个射频器件焊盘通过中间覆铜层过孔到表面，器件占用天线内部空间较小，通过合路器与功分器一体化设计，提高电气指标一致性，器件通过合路器与功分器一体化设计，减少了合路器与功分器的单独焊接，能减少生产工时减少影响互调指标的因数。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合路器与功分器一体化的射频器件，其特征在于，它包括合路器、功分器和多层PCB射频板，合路器、功分器在同一块PCB射频板上实现，PCB射频板的正面设置功分器，背面设置合路器，中间为金属覆铜层，合路器负载端通过金属化过孔引到正面与功分器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种合路器与功分器一体化的射频器件，其特征在于，它包括合路器、功分器和多层PCB射频板，合路器、功分器在同一块PCB射频板上实现，PCB射频板的正面设置功分器，背面设置合路器，中间为金属覆铜层，合路器负载端通过金属化过孔引到正面与功分器相连接。2.根据权利要求1所述的合路器与功分器一体化的射频器件，其特征在于，所述合路器与功分器都为平面微带实现。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟航，章玉涛，吴兆建，
申请(专利权)人：广东盛路通信科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44