非互易性功分器及电磁波传输装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种非互易性功分器及电磁波传输装置，非互易性功分器包括：介质基板，至少一威尔金森功分器；威尔金森功分器的端口作为非互易性功分器的射频端口；威尔金森功分器设置于介质基板的顶面，威尔金森功分器的各分支包括一滤波器，滤波器由至少两个谐振器构成；介质基板的背面设有多个变容二极管、多个信号馈入电路、多个金属化通孔及多个调制端口；调制端口用于接收调制信号，各调制端口分别通过一信号馈入电路连接到一金属化通孔，各变容二极管的一端分别通过一金属化通孔连接到一谐振器的一端，各变容二极管的另一端接地。本实用新型专利技术的非互易性功分器无需任何的磁性材料偏置实现非互易性的功分器，能与电路集成等优势。

【技术实现步骤摘要】
非互易性功分器及电磁波传输装置
本技术涉及半导体技术，具体的讲是一种非互易性功分器及电磁波传输装置。
技术介绍
在移动通信系统中，射频非互易性器件是必不可少的系统组件。非互易性是指电磁波在某媒质中沿相反的两个方向传输会呈现出不同的电磁波传输特性。常见的射频非互易性器件有隔离器和环形器等。隔离器可以保护信号源免受高功率反射信号的毁伤，环形器可以使电磁波定向传输。现有技术中的非互易性器件通常采用磁性材料和外加磁场偏置的方式来打破时间反演对称性从而实现电磁波传输的非互易性，这些非互易器件由于磁性材料的使用往往存在损耗高、体积大、造价高和无法与电路集成等缺点。随着5G通信的快速发展，移动通信所采用的频谱越来越高，对器件的小型化和集成化要求越来越高。现有技术的非互易性射频器件几乎均需要采用铁氧体等磁性材料来打破时间反演对称性，而磁性材料晶格上与CMOS(complementarymetal-oxide-semiconductor)集成电路加工工艺的不兼容，造成这些射频器件难以与系统电路集成在一起，不利于实现设备的小型化。
技术实现思路
本技术提供一种无需磁性材料偏置的能够与电路集成的非互易性功分器。本技术提供的非互易性功分器包括：介质基板，至少一威尔金森功分器；所述威尔金森功分器的端口作为所述非互易性功分器的射频端口；其中，所述威尔金森功分器设置于介质基板的顶面，所述威尔金森功分器的各分支包括一滤波器，所述滤波器由至少两个谐振器构成；所述介质基板的背面设有多个变容二极管、多个信号馈入电路、多个金属化通孔及多个调制端口；所述调制端口用于接收调制信号，各调制端口分别通过一信号馈入电路连接到一金属化通孔，所述各变容二极管的一端分别通过一金属化通孔连接到一谐振器的一端，各变容二极管的另一端接地。本技术实施例中，所述各滤波器的谐振器交错配置。本技术实施例中，所述的威尔金森功分器为微带结构的威尔金森功分器。本技术实施例中，所述的介质基板的背面还设有多个电感，各信号馈入电路分别通过一电感连接到金属化通孔。本技术实施例中，所述的各信号馈入电路为共面波导结构的电路。本技术实施例中，所述的调制信号包括：直流偏置电压信号和/或低频调制信号。本技术实施例中，所述的谐振器为微带谐振器。同时，本技术还一种非互易性的电磁波传输装置，所述的装置前所述的非互易性功分器、直流电压源及低频信号源；所述的直流电压源、低频信号源通过所述调制端口为所述非互易性功分器提供调制信号。本技术的非互易性功分器无需任何的磁性材料偏置，采用时空调制的控制来打破时间反演对称性，实现非互易性的功分器，并且控制直流偏置电压的数值可以实现工作频率可调节的非互易性功分器。无需任何磁性材料偏置并且与滤波器集成在一起，具有成本低、小型化、能够与电路集成等优势，在具备功分器能量分配的功能外还具有对带外干扰信号滤波抑制的能力。为让本技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的非互易功分器的结构图顶视图。图2为本技术的非互易功分器的结构图底视图；图3为本技术实施例中非互易功分器中金属化通孔的局部放大图；图4为本技术实施例中不加载低频调制信号仅加载直流偏置电压信号时的功分器散射参数试验测试曲线；图5为本技术实施例中加载调制信号后的非互易性功分器散射参数试验测试曲线；图6为本技术实施例中改变调制信号相位关系后非互易性功分器散射参数试验测试曲线；图7为本技术实施例中减小直流偏置电压后非互易性功分器散射参数试验测试曲线；图8为本技术实施例中增大直流偏置电压后非互易性功分器散射参数试验测试曲线。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供一种非互易性功分器，其包括：介质基板，至少一威尔金森功分器；威尔金森功分器的端口作为非互易性功分器的射频端口；其中，所述威尔金森功分器设置于介质基板的顶面，所述威尔金森功分器的各分支包括一滤波器，所述滤波器由至少两个谐振器构成；所述介质基板的背面设有多个变容二极管、多个信号馈入电路、多个金属化通孔及多个调制端口；所述调制端口用于接收调制信号，各调制端口分别通过一信号馈入电路连接到一金属化通孔，所述各变容二极管的一端分别通过一金属化通孔连接到一谐振器的一端，各变容二极管的另一端接地。本技术涉及一种基于时空调制的非互易性功分器，无需任何磁性材料偏置来实现电磁波传输的非互易性。通过控制各路低频调制信号的相位关系可以控制电磁波的传输方向；并且通过调节变容二极管所加载的直流偏置电压可以实现工作频率的可重构特性。本技术提供的非互易性功分器通过对调制端口施加调制信号，实现采用时空调制的方法可以打破时间反演对称性，无需任何磁性材料便可以实现非互易性的射频器件。本技术实施例中，时空调制的一般实施方法为：离散的加载时变调制信号，并控制各路调制信号的频率、幅度和初始相位来实现电磁波的非互易性传播。随着5G的逐渐规模化商用部署和对B5G/6G移动通信研究的深入，移动通信系统正不断往集成化方向发展，对射频器件的集成度要求越来越高，本技术实施例提供的基于时空调制的非互易性器件无需磁性材料偏置，具有与CMOS工艺兼容的特性，能够与系统电路集成在一起，因此，其在电路小型化和集成化方面具有巨大的应用前景。下面结合一具体的实施例对本技术的技术方案作进一步详细说明。本实施例提供的基于时空调制的非互易性功分器由威尔金森功分器和滤波器一体化集成实现。本技术实施例中，非互易性功分器包括：介质基板、若干个微带谐振器、若干个射频端口、若干个调制信号输入端、若干个电感、若干个变容二极管。图1所示，为本实施例提供的非互易性功分器的结构图的顶视图。本实施例提供的功分器为一分二等功率分配器。介质基板的顶面包括：三个射频端口，一个一分二的威尔金森功分器102，每一个功分器分支包含一个滤波器。图1的实施例中，滤波器为三阶滤波器，该三阶滤波器由三个交错配置的谐振器1031构成。本实施例中，威尔金森功分器102采用微带结构实现，其由特性阻抗为50欧姆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非互易性功分器，其特征在于，所述的非互易性功分器包括：介质基板，至少一威尔金森功分器；所述威尔金森功分器的端口作为所述非互易性功分器的射频端口；其中，/n所述威尔金森功分器设置于介质基板的顶面，所述威尔金森功分器的各分支包括一滤波器，所述滤波器由至少两个谐振器构成；/n所述介质基板的背面设有多个变容二极管、多个信号馈入电路、多个金属化通孔及多个调制端口；所述调制端口用于接收调制信号，各调制端口分别通过一信号馈入电路连接到一金属化通孔，所述各变容二极管的一端分别通过一金属化通孔连接到一谐振器的一端，各变容二极管的另一端接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种非互易性功分器，其特征在于，所述的非互易性功分器包括：介质基板，至少一威尔金森功分器；所述威尔金森功分器的端口作为所述非互易性功分器的射频端口；其中，
所述威尔金森功分器设置于介质基板的顶面，所述威尔金森功分器的各分支包括一滤波器，所述滤波器由至少两个谐振器构成；
所述介质基板的背面设有多个变容二极管、多个信号馈入电路、多个金属化通孔及多个调制端口；所述调制端口用于接收调制信号，各调制端口分别通过一信号馈入电路连接到一金属化通孔，所述各变容二极管的一端分别通过一金属化通孔连接到一谐振器的一端，各变容二极管的另一端接地。


2.如权利要求1所述的非互易性功分器，其特征在于，所述各滤波器的谐振器交错配置。


3.如权利要求1所述的非互易性功分器，其特征在于，所述的威尔金森功分器为微...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧家伟，王守源，安少赓，潘娟，
申请(专利权)人：中国信息通信研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11