[发明专利]一种功率比为1∶2的LTCC功分器

说明书

 

技术领域

本发明属于电子技术领域，它涉及一种功分器，并具体涉及一种考虑封装结构的低温共烧陶瓷(LTCC)功分器。

背景技术

1:2功分器是射频电路中一个重要的三端口无源器件，它的主要功能是实现输入信号的分配，或者相反实现两个输入信号的合成。一个好的功分器要求工作频带比较宽，插入损耗小，以及两路信号之间的隔离度高。另外功分器的体积尽可能小也是电子系统向小型化、轻量化发展的需要。

传统的功分器一般采用Wilkinson功分器形式，通过四分之一波长的阻抗线实现阻抗匹配，阻抗线的实现采用平面结构，占用的面积比较大，不能满足射频电路对小型化的要求。另外为了实现功分器的高隔离度，两个输出端之间还需要焊接一个隔离电阻。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于采用两级Wilkinson功分器原理电路提供一种基于LTCC技术并且考虑封装结构的功分器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种功率比为1:2的LTCC功分器，包括了一个输入端和两个输出端，其特征在于，该功分器由集总参数元件构成的电抗网络构成，集总参数元件采用垂直串联结构；集总参数电抗网络导体印刷在LTCC多层生瓷表面，并通过打孔、填孔、网印、层压、烧结工艺形成电路；所述输入端信号通过T型结分成两路信号，两路信号分别通过一第一级电抗网络实现阻抗变换，且这两路信号通过两个电抗网络末端相连的隔离电阻实现隔离；两路信号经过第二级阻抗变换器后分别通过导体连接线和侧面的输出端电极相连，输出两路功率比为1:2的信号。

两路信号中的第一路信号通过其第一级电抗网络中的电容C11、电感L11、电容C12和其第二级电抗网络中的电容C13、电感L12、电容C14构成的电抗网络，实现阻抗变换功能；第二路信号通过其第一级电抗网络中的电容C21、电感L21、电容C22和其第二级电抗网络中的电容C23、电感L22、电容C24构成的电抗网络，实现阻抗变换功能；其中，电感L11、电感L12串联在输入端与第一输出端之间，电容C11和电容C12分别并联在电感L11的两端与地层之间，电容C13和电容C14分别并联在电感L12的两端与地层之间；电感L21、电感L22串联在输入端与第二输出端之间，电容C21和电容C22分别并联在电感L21的两端与地层之间，电容C23和电容C24分别并联在电感L22的两端与地层之间。

包括多层LTCC介质基板，并在各层介质基板的两个相对侧面各印刷有三条矩形导体；在基板的下表面印刷有六个金属焊盘，分别和侧面的六条矩形导体相连。

所述电感L11、电感L21采用多层螺旋电感，不同层之间的金属导体用通孔实现互连，电感L12、电感L22采用直导线电感。

所述电抗网络中的各电容通过设置在不同LTCC层之间的极板实现。

所述的隔离电阻印刷在第8层介质基板的上表面，隔离电阻两端的导体分别和第一级两个电抗网络的末端相连。

第1、17层介质基板上的导体为金属地层，并且这两层金属地层通过侧面的矩形导体连接在一起。

第8层介质基板上的导体为输入端信号线，和输入端焊盘相连；该信号线通过通孔连接到第8层的T型结，把信号分成左右两路。

第2层介质基板上的导体为电容C11、电容C21的一个极板，电容C11和电容C21的另外一个极板是第1层介质基板上的金属地层。

第30层介质基板上的左边导体为电容C12和电容C22的一个板极，电容C12和电容C22的另外一个极板是第17层介质基板上的金属地层。

螺旋电感由设置在第7到8层介质基板上的金属导体层构成，每一层介质基板上都是由宽度为0.2mm和0.3mm的带状线绕成3/4矩形，然后通过垂直通孔将上下两层微带线连接在一起；两个螺旋电感的始端在第7层介质基板上，并和第8层介质基板上的T型结通过通孔相连，两个螺旋电感电感的终端在第9层介质基板上，并通过通孔和第21层介质基板上的隔离电阻R1相连。

第20层介质基板上的金属导体层构成直导线电感。

本发明所达到的有益效果：