[发明专利]一种基于多层介质板的梳状谱发生器

说明书

本发明公开了一种基于多层介质板的梳状谱发生器，包括5层介质板Sub1～Sub5，每层介质板正反面均有金属层，标注为L1～L10；梳状谱电路设计在金属层L5和L6上，L5和L6上的电路通过金属过孔实现连接；将Sub2和Sub4及其表面的金属层挖掉大于或等于L5和L6上梳状谱电路面积的部分，形成空气腔A和空气腔B，在两个空气腔的周围通过金属通孔将5个介质板和10个金属层连接；L5上的电路两端的输入、输出端口通过微带线与两侧的金属过孔相连，该金属过孔下穿到Sub5，在L10表面实现信号的输入和输出。本发明采用多层介质板电路，在电路上下设置挖有空气腔的介质板，并利用顶层和底层介质板的金属地，电路周围分布的金属化过孔实现封装，能够降低器件成本，减少器件重量和体积。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种基于多层介质板的梳状谱发生器。

背景技术

梳状谱发生器是一种能够产生丰富谐波的电路，在通信电子产品中作为重要部件被广泛应用。因此，梳状谱发生器的输出谐波效率、小型化设计和电磁屏蔽等一直以来都是一个极其重要的课题。

近年来，不同架构的梳状谱发生器不断出现。如锁相环梳状谱发生器；基于FPGA的数字可控梳状谱发生器设计；消除测速模糊的梳状谱信号设计方法等。虽然这些设计在硬件架构存在一定的区别，但是均为采用传统印制板微带电路，需要安装在金属腔体外壳内部，部分电路之间还需要信号屏蔽。

金属腔体外壳虽然能起到电磁屏蔽的效果，但是增加了整个器件的成本，增加了安装工序，也增加了重量、体积等。梳状谱发生器核心电路如图1所示，由信号放大电路、自偏压电路、输入匹配电路、脉冲发生电路、输出匹配电路组成，其中，脉冲发生电路利用阶跃恢复二极管的非线性特性，产生丰富谐波。要实现整个梳状谱电路良好的输出频谱特性，还可能需要在各电路之间采用分腔隔离或者在腔体内加装金属隔条等实现信号屏蔽。不管是分腔设计还是金属隔条都同样带来重量和体积的增加，不利于器件小型化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用多层介质板电路，在电路上下设置挖有空气腔的介质板，并利用顶层和底层介质板的金属地，电路周围分布的金属化过孔实现封装，能够降低器件成本，减少器件重量和体积的基于多层介质板的梳状谱发生器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于多层介质板的梳状谱发生器，包括5层介质板Sub1～Sub5，每层介质板正、反面均有金属层，金属层分别标注为L1～L10；梳状谱电路设计在介质板Sub3正反面的金属层L5和L6上，其中金属层L5上设计有梳状谱电路射频信号传输线和信号放大电路、自偏压电路、脉冲发生电路，金属层L6上设计有输入匹配电路和输出匹配电路，金属层L5和L6上的电路通过金属过孔实现连接；将介质板Sub2和Sub4及其表面的金属层挖掉大于或等于金属层L5和L6上梳状谱电路面积的部分，形成相应形状的空气腔A和空气腔B，在两个空气腔的周围通过金属通孔将5个介质板和10个金属层连接；金属层L5上的电路两端的输入、输出端口通过微带线与两侧的金属过孔相连，该金属过孔下穿到最底层介质板Sub5，在金属层L10表面实现信号的输入和输出。

所述介质板Sub1和Sub5为相同型号、相同厚度介质板，介质板Sub2和Sub4为相同型号、相同厚度介质板。

本发明的有益效果是：

1、采用多层介质板电路，在电路上下设置挖有空气腔的介质板，并利用顶层和底层介质板的金属地，电路周围分布的金属化过孔实现封装，取代金属封装外壳，能够降低器件成本，减少器件重量和体积；

2、将电路分设置在介质板的两侧，可以实现电磁屏蔽，减小干扰信号；

3、空气腔相当于传统金属外壳封装的内部空气腔，空气腔大于等于梳状谱电路面积，确保将电路包围在空气腔中，能够降低系统等效介电常数，减小损耗，提高传输Q值；