[发明专利]微型微波毫米波自负载I/Q正交器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型微波毫米波自负载I/Q正交器。

背景技术

近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对微波元器件的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。微波器件的小型化和轻量化取决于材料科学技术与电磁技术的发展，基于低温共烧技术(LTCC技术)多层结构大大减小了器件的尺寸，为微波无源器件的小型化和轻便化奠定了良好的基础。耦合器一直是各种微波集成电路中的重要组成部件，描述这种部件性能的主要指标有：耦合度、隔离度、频率范围、驻波比、插入损耗、相位平衡度、温度稳定性、体积、重量、可靠性等。

低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成。基于LTCC工艺的叠层技术，可以实现三维集成，从而使各种微型正交器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点，利用其三维集成结构特点，可以实现微型微波毫米波自负载I/Q正交器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由双螺旋结构宽边耦合带状线组成且在其隔离口自接一个匹配负载以实现损耗小、方向性高、体积小、使用方便、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的微型微波毫米波自负载I/Q正交器。

实现本发明目的的技术方案是：

一种微型微波毫米波自负载I/Q正交器，包括表面贴装的50欧姆阻抗输入端口、第一匹配线、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线、第二匹配线、表面贴装的50欧姆阻抗直通端口、表面贴装的50欧姆阻抗耦合端口、第三匹配线、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线、第四匹配线、表面贴装的欧姆阻抗隔离端口、钽电阻、第一共面波导结构、第二共面波导结构，其中：

第一匹配线、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线和第二匹配线在同一平面，其中第一匹配线与表面贴装的50欧姆阻抗输入端口连接，第二匹配线与表面贴装的50欧姆阻抗直通端口连接，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线左端与第一匹配线连接，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线右端与第二匹配线连接；

第三匹配线、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线和第四匹配线在同一平面，其中第三匹配线与表面贴装的50欧姆阻抗耦合端口连接，第四匹配线与表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口连接，第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线左端与第三匹配线连接，第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线右端与第四匹配线连接，表面贴装的50欧姆阻抗隔离端口通过钽电阻与接地板进行连接。

与现有技术相比，由于本发明采用低损耗低温共烧陶瓷材料、三维立体集成和在隔离端口直接自接一个匹配负载，所带来的显著优点是：(1)使用方便，无需在外接一个负载可直接使用；(2)插入损耗低，方向性高；(3)体积小、重量轻、可靠性高；(4)电性能优异；(5)可按照设计者设定的方向及比例进行功率分配；(6)成本低；(7)电路实现结构简单，可实现大批量生产。

附图说明

图1是本发明微型微波毫米波自负载I/Q正交器外形及内部结构示意图。

图2是本发明微型微波毫米波自负载I/Q正交器的插损和耦合度的曲线。

图3是本发明微型微波毫米波自负载I/Q正交器输入端口的驻波特性曲线。

图4是本发明微型微波毫米波自负载I/Q正交器隔离度曲线。

图5是本发明微型微波毫米波自负载I/Q正交器直通端口和耦合端口的相位参数曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。