一种采用印刷电路板连接的传输线变压器制造技术

本发明专利技术公开了一种采用印刷电路板连接的传输线变压器，包括同轴电缆组和印刷电路板，同轴电缆组由N

【技术实现步骤摘要】
一种采用印刷电路板连接的传输线变压器


[0001]本专利技术属于射频电路
，特别是涉及一种采用印刷电路板连接的传输线变压器。

技术介绍

[0002]传输线变压器作为一种宽带阻抗变换装置，具有若干个倍频程的工作带宽，结构简单，实现成本低，被大量应用于短波、超短波的宽带射频电路中。常用的传输线变压器有“拉瑟夫(Ruthoff)”式、“瓜内拉(Guanella)式”以及“绕组(Toroidal)式”等实现方式。
[0003]其中绕组式变压器可同时实现阻抗变换和单端到平衡转换的巴伦功能，结构紧凑，阻抗变比范围大，特别适合用于高功率密度的宽带射频功率放大器。
[0004]绕组式变压器组的典型构成如图1所示，由N
‑
1(N为大于等于2的整数)根“U”形同轴电缆(11
’
)和2根直同轴电缆(12
’
)和(13
’
)组成，各段电缆如图1中所示逐层叠放，外导体紧密接触。在“U”形开口端，各电缆内导体的连接方式为：直同轴电缆(12
’
)的内导体(121
’
)与最下层“U”形电缆左侧(面向“U”形开口端)内导体(111
’
)连接；最下层“U”形电缆的右侧内导体(112
’
)与上一层“U”形电缆的左侧内导体(113
’
)连接，逐层向上；在最顶层，“U”形电缆右侧的内导体(114
’
)与直同轴电缆(13
’
)的内导体(131
’
)连接。“U”形开口端左侧所有电缆外导体连接在一起构成变压器低阻抗端子1(15
’
)，右侧的外导体构成低阻抗端子2(16
’
)。直同轴电缆(12
’
)的内导体(122
’
)作为变压器的高阻抗端子3，直同轴电缆(13
’
)的内导体(132
’
)作为变压器的另一个高阻抗端子4，端子4一般接地。“U”形电缆的弧形底部(115
’
)通过导体接地。
[0005]上述绕组式变压器在加工制作时，各段电缆可以采用机械自动加工。关键工艺步骤是“U”形开口端电缆内导体的连接。图1采用导线(14
’
)进行焊接，这种方法难以保证导线形状位置的一致性，焊接操作费时费力。
[0006]图2是绕组式变压器的另外一种实现方法。该方法是采用一根连续的同轴电缆，预先在“U”形端口对应的位置切除同轴外导体，只留下绝缘介质(21
’
)和内导体(22
’
)。内导体(22
’
)保持连续，实现图1所示的连接关系。该方法虽然避免了焊接操作，但需要在一个连续的长电缆上分段剥离外导体，剥离的长度和位置要求较为精确，无法采用机器自动加工。并且，在短波段需要采用磁芯增加共模阻抗，常用的是“日”字形磁芯，要将电缆穿入磁芯的收纳孔内，穿线、折弯操作难度大，工时消耗大。
[0007]上述两种方法还存在连接线阻抗偏高的问题。由于内导体之间的连接线均为单独悬空的导线、缺少外导体与之配对，导致每段连接线存在一定的分布电感，在频率较高时引入明显的串联感抗，不仅造成低阻抗端产生电抗失配，还会影响两个端子对地的平衡性，限制了变压器的带宽。另外，由于内导体连线区域处于开放状态，大功率应用时会有较强的电磁泄漏，对周边电路元件产生影响。
[0008]中国专利技术专利公开文献[CN101577526A]公开的一种射频推挽功率放大器，为一种巴伦阻抗变换器，其原理也是绕组式变压器，其特征是阻抗变换器的低阻抗端采用印刷电
路板将“U”形两侧的内导体连接，印刷电路板上一定有一根带线与其它带线不共面，且其投影与其它带线交叉。该方法虽然借助印刷电路技术保证了连接带线的一致性，焊接操作简单，降低了加工工时，但是与前面两种方法一样，仍存在连接线阻抗高、高频响应不佳和电磁泄漏的问题。
[0009]因此，有必要提供一种新的采用印刷电路板连接的传输线变压器来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的主要目的在于提供一种采用印刷电路板连接的传输线变压器，连接线连接方便且阻抗低，避免了电磁泄漏，提高了变压器的电磁兼容性，降低了变压器的生产难度和加工成本，适合大批量生产。
[0011]本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种采用印刷电路板连接的传输线变压器，其包括一组同轴电缆组和印刷电路板，所述同轴电缆组包括N
‑
1根“U”形同轴电缆和2根直同轴电缆，N为整数且N≥2，所述N
‑
1根“U”形同轴电缆平行叠放且外导体紧密接触形成“U”形电缆簇，其中一根所述直同轴电缆在下方紧贴所述“U”形电缆簇的第一侧直边设置且与最底部的第二侧直边高度对应平齐，另外一根所述直同轴电缆在上方紧贴所述“U”形电缆簇的第二侧直边设置且与最顶部的第一侧直边高度对应平齐；
[0012]所述印刷电路板位于所述“U”形电缆簇的开口端且垂直于所述“U”形电缆簇的直边竖直设置；所述印刷电路板包括面朝所述同轴电缆组的第一表面与相对的第二表面；所述印刷电路板上设置有2N个贯通通孔，所述同轴电缆组在开口端伸出有2N个裸露的内导体并一一对应穿过所述2N个贯通通孔；所述2N个裸露的内导体呈左右两列平均分布；
[0013]所述第一表面上有相互绝缘的导体A与导体B，所述导体A、所述导体B均与所述2N个贯通通孔绝缘；在“U”形开口端，所述同轴电缆组的左端外导体与所述导体A电连接、右端外导体与所述导体B电连接；
[0014]所述第二表面上设置有相互绝缘的N根平行带线，所述N根平行带线将左右两列所述2N个裸露的内导体分别一一对应连接；
[0015]所述N根平行带线在所述第一表面上的投影与所述导体A、所述导体B均有重叠区域，所述N根平行带线在所述重叠区域分别与所述导体A、所述导体B形成微带传输线结构。
[0016]进一步的，所述同轴电缆组的左端外导体通过导体E与所述导体A电连接、右端外导体通过导体F与所述导体B电连接。
[0017]进一步的，所述导体A、所述导体B分别形成所述传输线变压的两个低阻抗端子。
[0018]进一步的，在所述“U”形电缆簇的弧形端，所述2根直同轴电缆的内导体分别形成所述传输线变压器的两个高阻抗端子。
[0019]进一步的，在所述“U”形电缆簇的弧形端，所述同轴电缆组的外导体整体接地。
[0020]进一步的，所述第二表面上设置有导体C和导体D，所述导体C与所述导体A电连接，所述导体D与所述导体B电连接，所述导体C和所述导体D分别形成所述传输线变压的两个低阻抗端子。
[0021]进一步的，所述导体C和所述导体D为铜箔，且通过金属化过孔分别与所述导体A、所述导体B实现电连接。
[0022]进一步的，还包括磁芯，所述磁芯内部设置有贯通前后表面的收纳孔，所述同轴电缆组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用印刷电路板连接的传输线变压器，其包括一组同轴电缆组和印刷电路板，其特征在于：所述同轴电缆组包括N
‑
1根“U”形同轴电缆和2根直同轴电缆，N为整数且N≥2，所述N
‑
1根“U”形同轴电缆平行叠放且外导体紧密接触形成“U”形电缆簇，其中一根所述直同轴电缆在下方紧贴所述“U”形电缆簇的第一侧直边设置且与最底部的第二侧直边高度对应平齐，另外一根所述直同轴电缆在上方紧贴所述“U”形电缆簇的第二侧直边设置且与最顶部的第一侧直边高度对应平齐；所述印刷电路板位于所述“U”形电缆簇的开口端且垂直于所述“U”形电缆簇的直边竖直设置；所述印刷电路板包括面朝所述同轴电缆组的第一表面与相对的第二表面；所述印刷电路板上设置有2N个贯通通孔，所述同轴电缆组在开口端伸出有2N个裸露的内导体并一一对应穿过所述2N个贯通通孔；所述2N个裸露的内导体呈左右两列平均分布；所述第一表面上有相互绝缘的导体A与导体B，所述导体A、所述导体B均与所述2N个贯通通孔绝缘；在“U”形开口端，所述同轴电缆组的左端外导体与所述导体A电连接、右端外导体与所述导体B电连接；所述第二表面上设置有相互绝缘的N根平行带线，所述N根平行带线将左右两列所述2N个裸露的内导体分别一一对应连接；所述N根平行带线在所述第一表面上的投影与所述导体A、所述导体B均有重叠区域，所述N根平行带线在所述重叠区域分别与所述导体A、所述导体B形成微带传输线结构。2.如权利要求1所述的采用印...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁，毋明旗，刘倩云，刘亮，王智，
申请(专利权)人：昆山九华电子设备厂，
类型：发明
国别省市：