针对高功率和高带宽的虚拟负载制造技术

一种针对高功率和高带宽的虚拟负载(10)，所述虚拟负载(10)包括：基板(12)；电阻式终端(36)，其充当电阻负载以用于在低频下耗散射频功率；以及至少一个同轴电缆(34)，其充当电缆负载以用于在高频下耗散射频功率，所述至少一个同轴电缆(34)被连接到所述电阻式终端(36)。所述电阻式终端(36)和所述至少一个同轴电缆(34)中的至少一个被定位在所述基板(12)上。所述至少一个同轴电缆(34)具有在所述同轴电缆(34)的长度上变化的截面。

【技术实现步骤摘要】
针对高功率和高带宽的虚拟负载
本公开的实施例涉及针对高功率和高带宽的虚拟负载。
技术介绍
在现有技术中，已知用于射频应用(RF应用)的虚拟负载，其中不同类型的虚拟负载用于不同的射频应用。例如，虚拟负载由电阻式负载建立，其通常用于低于1.5GHz至2.0GHz的频率、高于1kW的功率，这是因为它们仅确保与这些频率的适当匹配。此外，由电阻式负载建立的这些虚拟负载需要陶瓷基板以用于散热，然而，其可能在短期过载时已经损坏。此外，这种电阻式虚拟负载通常具有不足的屏蔽衰减，使得电阻式虚拟负载不能在电磁兼容室(EMC室)内使用。除了电阻式虚拟负载之外，由电缆负载建立的虚拟负载是已知的。为了实现良好的匹配，使用随频率增加的电缆负载的衰减。馈入到电缆中的电磁信号(即电磁波)衰减了电缆衰减值，其中反射部分衰减了电缆衰减值的两倍。通常，电缆衰减增加了频率的平方根，使得电缆衰减对于高频变得非常高，其中匹配由所使用的连接器和电缆的质量指定。然而，对于低频，电缆衰减非常低，使得由电缆负载建立的虚拟负载被用于高于几百MHz的频率，以确保良好的匹配。因此，现有技术中已知的虚拟负载不适用于对于高频率(例如高达6GHz)以及足够的功率需要良好匹配的放大器，这是因为现有技术中已知的虚拟负载会由于发生过载而被损坏。
技术实现思路
因此，需要一种在没有被损坏的风险的情况下可以被用于高功率和高带宽应用的虚拟负载。本公开的实施例提供一种针对高功率和高带宽的虚拟负载，所述虚拟负载包括：基板，电阻式终端，其充当电阻式负载以用于在低频下耗散射频功率，以及至少一个同轴电缆，其充当电缆负载以用于在高频下耗散射频功率，所述至少一个同轴电缆被连接到所述电阻式终端，所述电阻式终端和所述同轴电缆中的至少一个被定位在所述基板上，并且所述至少一个同轴电缆具有在所述至少一个同轴电缆的长度上变化的截面。进一步地，本公开的实施例提供一种针对高功率和高带宽的虚拟负载，所述虚拟负载包括：基板，电阻式终端，其充当电阻式负载以用于在低频下耗散射频功率，至少一个同轴电缆，其充当电缆负载以用于在高频下耗散射频功率，所述至少一个同轴电缆被连接到所述电阻式终端，所述至少一个同轴电缆以螺旋形方式布置在形成于所述基板中的凹槽内，以及至少一个盖，其被连接到所述基板，使得所述电阻式终端和所述至少一个同轴电缆被容纳在所述盖和所述基板之间。根据本公开的虚拟负载通过影响匹配的同轴电缆的频率相关的衰减来补偿电阻负载的匹配特性，该匹配特性随频率的增加而变得更差。换句话说，随着频率增加而变得更差的电阻式终端的匹配由连接到电阻式终端的同轴电缆的频率相关的衰减补偿，使得针对高带宽和高功率下提供整个虚拟负载的良好匹配。对于射频信号的低频，由于同轴电缆的小电缆衰减，输入到虚拟负载的射频信号的功率基本上完全被转发到电阻式终端。因此，虚拟负载的输入匹配主要由电阻式终端指定。对于高频，同轴电缆的电缆衰减增加，使得到达电阻式终端的功率有效地衰减。因此，虚拟负载的匹配主要由同轴电缆的电缆衰减指定。对于中频，由于同轴电缆的(双)电缆衰减，虚拟负载的输入匹配得到改善。通常，电阻式终端和彼此连接的同轴电缆的组合确保了可以在提供虚拟负载的良好匹配的同时，以适当的方式处理高达10GHz的带宽。此外，虚拟负载对短期过载具有很高的稳健性，这是因为由于电缆衰减随频率增加而导致对于具有低频的信号已经缓解了电阻式终端。此外，由于相互组合的同轴电缆和电阻式终端的组合，提供了具有宽带特性的虚拟负载，其在整个频带上对于小形状因子下的高功率具有高回波损耗。此外，由于同轴电缆和电阻式终端的组合，虚拟负载可用于非常高的峰值功率，这是因为射频功率被适当地衰减。虚拟负载还在整个频率范围内提供良好的射频屏蔽。对于低频，屏蔽由盖和基板提供，而同轴电缆提供高频屏蔽。因此，虚拟负载可以被用于电磁兼容室(EMC室)中的应用。通常，虚拟负载可以通过水、空气、强制空气、自由对流或用于热交换的任何其他合适材料来冷却。此外，同轴电缆的变化截面确保了可以增加高频信号的功率。此外，将同轴电缆以螺旋形方式布置在形成于所述基板中的凹槽内确保了提供虚拟负载的良好匹配，其中虚拟负载的空间利用被优化。根据一个方面，所述截面以逐步的方式变化。同轴电缆可以由至少两个具有不同截面的电缆部分建立，使得同轴电缆的截面在其长度上变化。两个同轴电缆部分可以经由过渡构件连接在一起。通常，至少两个电缆部分可以由至少两个不同的同轴电缆建立，所述至少两个不同的同轴电缆经由过渡构件彼此连接。另一方面提供的是，所述至少一个同轴电缆以螺旋形方式布置，所述截面在所述至少一个同轴电缆的长度上向内减小。因此，同轴电缆被布置为使得具有较高截面的部分位于径向外部区域中，该径向外部区域围绕具有关于基板位于中心部分的较低截面的同轴电缆部分。对于高频，同轴电缆的电缆衰减增加，使得功率在螺旋布置的同轴电缆的外绕组中转换。为了避免过载，同轴电缆的外绕组由具有较高截面的同轴电缆部分建立，该具有较高截面的同轴电缆部分与具有较低截面的同轴电缆部分相比具有较低的衰减。因此，整个同轴电缆的功率损耗基本上均匀地分布在整个同轴电缆上，使得可以使用高输入功率。将具有较高截面的同轴电缆部分的长度设置为使得衰减足够高，以便确保具有较低截面的同轴电缆部分不会被打算使用的高频应用过载。换句话说，至少两个同轴电缆部分以相关联的方式设置。可以将同轴电缆的总长度设置为使得随频率增加而变得更差的电阻式终端的匹配通过同轴电缆的衰减来补偿，以确保所需的匹配，例如30dB的回波损耗。根据另一方面，在所述基板中设置针对所述电阻式终端的切口和针对所述至少一个同轴电缆的凹槽中的至少一个。因此，由于切口和凹槽，电阻式终端和同轴电缆可以分别至少部分地集成在基板中。这还确保了电阻式终端和/或负载中产生的热量可以容易地耗散。例如，切口和/或凹槽被适当地铣削在基板中。因此，切口和凹槽以成本有效的方式被设置。特别地，针对所述电阻式终端的所述切口位于所述基板的中间区域中。因此，充当低频电阻式负载的电阻式终端位于基板的中心区域或中间区域。此外，针对所述同轴电缆的所述凹槽可以螺旋地布置在所述基板的至少一侧上。因此，确保了针对同轴电缆的紧凑布置，其中基板的表面以优化的方式使用。根据另一方面，所述凹槽围绕所述电阻式终端至少一次。因此，确保了关于电阻式终端和同轴电缆的虚拟负载的紧凑设计。位于凹槽中的至少一个同轴电缆的半径尽可能高，以确保当凹槽围绕电阻式终端(特别是切口)时良好的传输特性。另一方面提供的是，针对所述至少一个同轴电缆的所述凹槽被设置在所述基板的相对侧上，使得所述至少一个同轴电缆被布置在所述基板的两侧上。因此，基板用作同轴电缆的载体，该同轴电缆可以具有需要位于基板的两侧上的长度。非常长的同轴电缆可用于将信号朝向电阻式终端传输。基板可以具有用于连接基板的两侧的通孔。特别地，针对所述至少一个同轴电缆的所述凹槽具有曲率，所述凹槽以所述曲率加宽，使得所述凹槽针对所述至少一个同轴电缆以所述曲率具有膨胀空间。这确保了同轴电缆具有由于其热膨胀而需要的足够空间。预期对同轴电缆的最大影响在于螺旋布置的同轴电缆的曲率区域。因此，设置操作期间热膨胀的同轴电缆使用的膨胀空间。此外，导热构件可以被设置在所述凹槽中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对高功率和高带宽的虚拟负载(10)，所述虚拟负载(10)包括：基板(12)，电阻式终端(36)，其充当电阻式负载以用于在低频下耗散射频功率，以及至少一个同轴电缆(34)，其充当电缆负载以用于在高频下耗散射频功率，所述至少一个同轴电缆(34)被连接到所述电阻式终端(36)，所述电阻式终端(36)和所述至少一个同轴电缆(34)中的至少一个被定位在所述基板(12)上，并且所述至少一个同轴电缆(34)具有在所述同轴电缆(34)的长度上变化的截面。

【技术特征摘要】
2017.12.07 US 15/835,1241.一种针对高功率和高带宽的虚拟负载(10)，所述虚拟负载(10)包括：基板(12)，电阻式终端(36)，其充当电阻式负载以用于在低频下耗散射频功率，以及至少一个同轴电缆(34)，其充当电缆负载以用于在高频下耗散射频功率，所述至少一个同轴电缆(34)被连接到所述电阻式终端(36)，所述电阻式终端(36)和所述至少一个同轴电缆(34)中的至少一个被定位在所述基板(12)上，并且所述至少一个同轴电缆(34)具有在所述同轴电缆(34)的长度上变化的截面。2.根据权利要求1所述的虚拟负载(10)，其中，所述截面以逐步的方式变化。3.根据权利要求1或2所述的虚拟负载(10)，其中，所述至少一个同轴电缆(34)以螺旋形方式被布置，所述截面在所述至少一个同轴电缆(34)的长度上向内减小。4.根据前述权利要求中任一项所述的虚拟负载(10)，其中，在所述基板(12)中设置针对所述电阻式终端(36)的切口(30)以及针对所述至少一个同轴电缆(34)的凹槽(28)中的至少一个，特别是其中针对所述电阻式终端(36)的所述切口(30)位于所述基板(12)的中间区域(42)中。5.根据权利要求4所述的虚拟负载(10)，其中，针对所述至少一个同轴电缆(34)的所述凹槽(28)被螺旋地布置在所述基板(12)的至少一侧(14、16)上，特别是其中所述凹槽(28)围绕所述电阻式终端(36)至少一次。6.根据权利要求4或5所述的虚拟负载，其中，针对所述至少一个同轴电缆(34)的所述凹槽(28)被设置在所述基板(12)的相对侧(14、16)上，使得所述至少一个同轴电缆(34)被布置在所述基板(12)的两侧(14、16)上。7.根据权利要求4至6中任一项所述的虚拟负载(10)，其中，针对所述至少一个同轴电缆(34)的所述凹槽(28)具有曲率(60)，所述凹槽(28)以曲率(60)加宽，使得所述凹槽(28)针对所述至少一个同轴电缆(34)以曲率(60)具有膨胀空间(62)。8.根据权利要求4至7中任一项所述的虚拟负载(10)，其中，导热构件被设置在所述凹槽中，所述导热构件(56)与所述至少一个同轴电缆(34)和所述基板(12)相互作用。9.根据权利要求4至8中任一项所述的虚拟负载(10)，其中，针对所述至少一个同轴电缆(34)的所述凹槽(28)和针对所述电阻式终端(36)的所述切口(30)中的至少一个被铣削在所述基板(12)中。10.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德·凯厄斯，
申请(专利权)人：罗德施瓦兹两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE