一种基于P波段的超宽带大功率电桥制造技术

本发明专利技术提出的是一种基于P波段的超宽带大功率电桥，采用表面贴装的封装形式，其结构由壳体和多层PCB电路板结构堆叠组成，其中壳体包括形状尺寸相同的矩形上盖板和下盖板，多层PCB电路板结构设置于上盖板和下盖板之间。本发明专利技术采用蛇形带状线印刷在中间介质基板两侧进行宽边耦合，通过改变衬板的介电常数与厚度从而减小印制电路板线宽，同时将中心频率向高频偏移，进一步缩小体积，比传统表面贴装电桥的损耗低、隔离度高、驻波小，提高了系统性能。提高了系统性能。提高了系统性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于P波段的超宽带大功率电桥


[0001]本专利技术涉及一种基于P波段的超宽带大功率电桥，属于无源电路


技术介绍

[0002]随着无线通信技术的发展，通信频段越来越宽，超宽带电桥作为无线通信系统中常用无源器件，被广泛应用在各类基站、雷达通信以及航天领域中；不仅如此，电桥在功率放大模块中起到两路末级功放功率合成的作用。对于表贴式电桥，现有技术是通过整体增加衬板厚度来实现宽带和小型化，但是造成电桥的体积增大，另一方面在进行大功率合成时，热量会聚集在介质内部，不利于散热。因此亟需一种小型化、宽频带以及大功率的3dB电桥来满足各种应用场景的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有超宽带电桥结构存在的上述问题，提出一种低损耗、高隔离的基于P波段的超宽带大功率电桥，最终电桥工作范围为200MHz～1000MHz，VSWR＜1.3，插损在0.6以内，平均功率350W。
[0004]本专利技术的技术解决方案：一种基于P波段的超宽带大功率电桥，采用表面贴装的封装形式，其结构由壳体和多层PCB电路板结构堆叠组成，其中壳体包括形状尺寸相同的矩形上盖板和下盖板，多层PCB电路板结构设置于上盖板和下盖板之间；所述上盖板的四个端点分别设有1个接口，接口处进行半开帽处理，并分别连接输入端、隔离端、耦合端和直通端。
[0005]进一步的，所述电桥四周进行金属包边处理，防止电磁泄漏。电桥整体尺寸50.4mm*19.08mm，厚度为2.2mm。
[0006]进一步的，所述多层PCB电路板结构从上往下依次为电路板介质材料、压合胶膜、上层铜箔电路线、中央介质材料、下层铜箔电路线、压合胶膜和电路板介质材料。
[0007]进一步的，所述电路板介质材料采用聚四氟乙烯玻璃布覆铜板SJ9350H；所述压合胶膜采用SJ928B半固化片，采用多层压合技术将半固化片从半固化向固化状态转变，通过树脂熔融流动固化并辅助；所述中央介质材料采用SJ9220板材。
[0008]进一步的，所述上层铜箔电路线和下层铜箔电路线采取带状线结构，并且采用蛇形弯折布线的方式，在中间介质基板两侧进行宽边耦合，线宽设置为500um。
[0009]进一步的，所述上层铜箔电路线在接口处裸露的表面沉金，厚度为20um；同时下层铜箔电路线采用金属化通孔，实现与上层铜箔电路线的馈电点处金属互连。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0011]1)本专利技术通过多层PCB压合方式从而减小印制线线宽并缩小体积，同时将中心频率向高端移动，电长度减小为工作频率对应波长的四分之一，实现了小型化目的，由导体长度引起的损耗也得到减小；电路板以及外部衬板材料采用国产高频射频版，外部衬板选择高热导率的板材，有效提高耐功率能力；
[0012]2)本专利技术采用蛇形带状线印刷在中间介质基板两侧进行宽边耦合，宽边耦合具有
插损小、耐功率高、带宽宽等优点，比传统集总参数表面贴装无源电路的损耗低、隔离度高、驻波小，提高了系统性能；
[0013]3)本专利技术采取多节匹配的方式实现强弱耦合交替变换，并运用多物理场仿真实现电热耦合相互交替，实现了大功率电桥的精细建模。
附图说明
[0014]附图1为本专利技术基于P波段的超宽带大功率电桥的整体结构示意图。
[0015]附图2为本专利技术基于P波段的超宽带大功率电桥的各层结构拆分图。
[0016]附图3为超宽带电桥的上盖板结构示意图。
[0017]附图4为超宽带电桥的上层铜箔电路线结构示意图。
[0018]附图5为超宽带电桥的下层铜箔电路线结构示意图。
[0019]附图6为超宽带电桥的下盖板结构示意图。
[0020]附图7
‑
附图10为电性能仿真结果图。
[0021]附图11为不同频点处的场强分布图。
[0022]附图12为350W连续波正常工作时的热仿真结果图。
[0023]附图13为350W连续波失配时的热仿真结果图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”“第二”等表次序的词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]如图1所示，为本实施例所述的基于P波段的超宽带大功率3dB电桥，采用表面贴装的封装形式，其结构由壳体2和多层PCB电路板结构堆叠组成，其中壳体2包括形状尺寸相同的矩形上盖板4和下盖板10，多层PCB电路板结构设置于上盖板4和下盖板10之间，如图3和图6所示；上盖板4的四个端点分别设有1个接口3，接口3处进行半开帽处理，并分别连接输入端、隔离端、耦合端和直通端；电桥四周进行金属包边处理，防止电磁泄漏。最终电桥整体尺寸50.4mm*19.08mm，厚度为2.2mm。
[0029]如图2所示，该3dB电桥的多层PCB电路板结构从上往下依次为电路板介质材料5、压合胶膜6、上层铜箔电路线8、中央介质材料7、下层铜箔电路线9、压合胶膜6和电路板介质材料5；其中电路板介质材料5采用聚四氟乙烯玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于P波段的超宽带大功率电桥，采用表面贴装的封装形式，其特征在于：其结构由壳体（2）和多层PCB电路板结构堆叠组成，其中壳体（2）包括形状尺寸相同的矩形上盖板（4）和下盖板（10），多层PCB电路板结构设置于上盖板（4）和下盖板（10）之间。2.根据权利要求1所述的一种基于P波段的超宽带大功率电桥，其特征在于：所述电桥四周进行金属包边处理，防止电磁泄漏。3.根据权利要求1所述的一种基于P波段的超宽带大功率电桥，其特征在于：所述电桥整体尺寸50.4mm*19.08mm，厚度为2.2mm。4.根据权利要求1所述的一种基于P波段的超宽带大功率电桥，其特征在于：所述上盖板（4）的四个端点分别设有1个接口（3），接口（3）处进行半开帽处理，并分别连接输入端、隔离端、耦合端和直通端。5.根据权利要求1所述的一种基于P波段的超宽带大功率电桥，其特征在于：所述多层PCB电路板结构从上往下依次为电路板介质材料（5）、压合胶膜（6）、上层铜箔电路线（8）、中央介质材料（7）、下层铜箔电路线（9）、压合胶膜（6）和电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建彬，陈晓青，成爱强，平培力，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：