[发明专利]一种LTCC多层结构宽带90°混合电桥

说明书

技术领域

本发明属于微波技术领域，特别涉及一种在通信领域对尺寸及稳定性要求较高的宽带90°混合电桥。

背景技术

随着工作频段和标准的增加，传统的多频和多标准收发机中的片上硅面积和片外无源器件数目增加，导致系统尺寸变大、设计成本增加、系统功耗增加和电池使用寿命变短等问题。为应对多频通信系统设计带来的挑战：尺寸小、成本低、功耗低，学术界和工业界已在多频系统方面和单体多频器件方面提出了各种创新。耦合器作为微波通信系统中最基本的无源器件，广泛应用于平衡放大器、混频器以及天线阵列的馈电网络等微波电路。

相继有各种类型的混合电桥被设计和实现，如专利号CN2777771Y和专利号CN101034877A中设计实现的混合电桥，但两者均存在体积较大、可靠性较低等问题。低温共烧陶瓷技术采用独特的材料体系，烧结温度低，可与金属导体共烧，大大降低了工艺的复杂性，提高了元件的可靠性；低温共烧陶瓷技术所使用的材料介电常数可以在很大范围内变动，增加了电路设计的灵活性；低温共烧陶瓷技术具有良好的兼容性，易于实现多层布线与封装一体化结构，可进一步减小体积和重量，提高可靠性、耐高温高湿性。

发明内容

本发明旨在提出一种LTCC多层结构宽带90°混合电桥，采用三节耦合线与三节耦合线级联的形式，利用LTCC技术，实现宽带的特性，本发明具有体积小、重量轻、成本低、成品率高、性能优异，耐高温高湿、可靠性高、兼容性好等优点。

本发明采用以下技术方案：一种LTCC多层结构宽带90°混合电桥，包括输入端口P1、直通端口P2、耦合端口P4、隔离端口P5、接地端口P3、接地端口P6、输入引线Lin、直通引线Ls、耦合引线Lc、隔离引线Li、接地板G1、接地板G2、接地板G3、连接柱H1、连接柱H2、连接柱H3、连接柱H4、连接柱H5、连接柱H6、连接柱H7、连接柱H8、连接柱H9、连接柱H10、第一级耦合线L1、第二级耦合线L2、第三级耦合线L3、第四级耦合线L4、第五级耦合线L5、第六级耦合线L6。

本发明的结构如下：第一级耦合线L1与第二级耦合线L2的连接通过连接柱H3、连接柱H4实现，第一级耦合线L1的上带状线通过连接柱H3与第二级耦合线L2的上带状线连接，第一级耦合线L1的下带状线通过连接柱H4与第二级耦合线L2的下带状线连接；第二级耦合线L2与第三级耦合线L3的连接通过连接柱H7、连接柱H8实现，第二级耦合线L2的上带状线通过连接柱H7与第三级耦合线L3的上带状线连接，第二级耦合线L2的下带状线通过连接柱H8与第三级耦合线L3的下带状线连接；第一级耦合线L1与第四级耦合线L4的连接通过连接柱H1实现，第一级耦合线L1的下带状线通过连接柱H1与第二级耦合线L2的上带状线连接；第四级耦合线L4与第五级耦合线L5的连接通过连接柱H5、连接柱H6实现，第四级耦合线L4的上带状线通过连接柱H5与第五级耦合线L5的上带状线连接，第四级耦合线L4的下带状线通过连接柱H6与第五级耦合线L5的下带状线连接；第五级耦合线L5与第六级耦合线L6的连接通过连接柱H9、连接柱H10实现，第五级耦合线L5的上带状线通过连接柱H9与第六级耦合线L10的上带状线连接，第五级耦合线L5的下带状线通过连接柱H10与第六级耦合线L6的下带状线连接；第三级耦合线L3与第六级耦合线L6的连接通过连接柱H2实现，第三级耦合线L3的上带状线通过连接柱H2与第六级耦合线L6的下带状线连接；第四级耦合线L4在第一级耦合线L1的正下方，第五级耦合线L5在第二级耦合线L2的正下方，第六级耦合线L6在第三级耦合线L3的正下方；第一级耦合线L1的上带状线通过输入引线Lin与输入端口P1连接，第三级耦合线L3的下带状线通过耦合引线Lc与耦合端口P4连接，第四级耦合线L4的下带状线通过直通引线Ls与直通端口P2连接，第六级耦合线L6的上带状线通过隔离引线Li与隔离端口P5连接。接地板G1位于宽带90°耦合电桥的正上方，与接地端口P3和接地端口P6连接，接地板G2位于第一级耦合线L1、第二级耦合线L2、第三级耦合线L3与第四级耦合线L4、第五级耦合线L5、第六级耦合线L6正中间，与接地端口P3和接地端口P6连接，接地板G3位于宽带90°耦合电桥的正上方，与接地端口P3和接地端口P6连接。