一種提高pcb板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微波、毫米波以及太赫茲通信技術領域，具體涉及一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法。
【背景技術】
[0002]帶有隔離端口的電路器件諸如定向耦合器，功分器等，可以將輸入信號按照一定的功率比例關系進行分配，信號隔離和混合等，廣泛應用于微波或毫米波電路之中。
[0003]帶有隔離端口的電路器件的方向性在很大程度上取決于隔離端的匹配情況。基于PCB板或薄膜電路板設計的電路在頻率很高時，考慮到此時貼片電阻的尺寸相對較大，焊接及電阻自身都會引入不可忽略的容性效應，對隔離端的匹配造成不良影響。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，該方法是采用天線結構代替PCB板或薄膜電路板隔離端上的匹配負載。
[0006]進一步地，所述天線結構的特征阻抗與所需的匹配負載特征阻抗相同。
[0007]再進一步地，所述天線結構為低剖面天線，例如:微帶天線。
[0008]更進一步地，所述天線的帶寬為窄帶天線或寬帶天線。
[0009]另外，在天線結構表面粘貼吸波材料減少天線輻射。
[0010]此外，當PCB板或薄膜電路板工作于金屬腔體中時，在腔體內表面粘貼吸波材料以減少天線輻射帶來的負面影響。
[0011]本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
本發明設計簡單、加工方便、寄生效應小且易于與系統集成，由于采用天線結構代替了傳統的匹配負載，可以消除鐵片電阻因電尺寸過大引入的自身及寄生電容的影響，可以解決高頻工作時PCB板或薄膜電路上匹配負載受限于工藝的問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明-實施例的結構示意圖。
[0013]圖2為本發明-實施例以85GHz為中心工作頻率時反射系數Sll仿真曲線圖。
[0014]圖3為本發明-實施例以85GHz為中心工作頻率時天線的反射系數Sll仿真曲線圖。
[0015]圖4為本發明-實施例的傳輸系數S21及耦合系數S31仿真曲線圖。
[0016]圖5為本發明-實施例的S23及S33曲線圖。
[0017]其中，附圖中標記對應的零部件名稱為:1_介質板，2-主信號線，3-耦合信號線，4-過渡線，5-貼片電線，6-金屬腔體，7-吸波材料，8-隔離端天線饋線。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0019]如圖1所示，一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，該方法是采用天線結構代替PCB板或薄膜電路板隔離端上的匹配負載。
[0020]具體地，所述天線結構的特征阻抗與所需的匹配負載特征阻抗相同；所述天線結構為微帶天線等低剖面天線;所述天線的帶寬為窄帶天線或寬帶天線;在天線結構表面粘貼吸波材料減少天線輻射，當PCB板或薄膜電路板工作于金屬腔體中時，還可以在腔體內表面粘貼吸波材料以減少天線輻射帶來的負面影響。
[0021]為了便于了解本發明，在此用定向耦合器進行舉例，也就是采用天線結構代替定向耦合器中的貼片電阻。然而，耦合器的具體結構如下:
所述定向耦合器包括介質板1，設置于介質板上的主信號線2和耦合信號線3;所述主信號線和耦合信號線相互平行，且在主信號線與耦合信號線之間設有至少一條垂直于主信號線和耦合信號線的過渡線4。其中，定向耦合器的輸入端、直通端和耦合端均接50 Ω匹配電路;所述定向耦合器的隔離端接中心工作頻率輸入阻抗為50Ω的貼片天線。
[0022]作為一種優選，貼片天線可采用帶寬較寬的天線可以獲得更寬的工作寬帶;上述定向耦合器的耦合度是由過渡線的數量及寬度控制。
[0023]作為一種選擇，本發明相鄰過渡線之間的間距，以及每根過渡線的長度均為四分之一介質波長。所述定向耦合器的隔離端天線輻射部分至少距耦合信號線四分之一介質波長。
[0024]另外，在天線結構表面粘貼吸波材料7減少天線福射；當所述定向親合器工作于金屬腔體6之中，還可在金屬腔體內表面設置吸波材料7(具體是由吸波材料制成的吸波層)以減小天線輻射可能帶來的負面影響。
[0025]如圖2?5，本實施例以85GHz作為中心工作頻率，介質基板采用厚度為127μπι，相對介電常數為2.2的RT5880;過渡線的長度和間距均取為700μπι;過渡線寬度為120μπι，主信號線和耦合信號線等寬，均為380μπι；貼片天線的尺寸為1.45X2.275mm2。
[0026]值得說明是，通過圖4可知，在中心頻率85GHz附近，耦合器具有約6.2dB的耦合度，傳輸損耗約為1.75dB。
[0027]通過圖5可知，由于貼片天線的引入，耦合器的有效工作帶寬已經由天線決定，采用具有更寬帶寬的天線將使耦合器的工作帶寬相應展寬。
[0028]有上述定向耦合器的介紹可知，采用本發明將傳統的匹配負載替換成天線結構，能夠有效的提高隔離端的匹配效果。
[0029]按照上述實施例，便可很好地實現本發明。值得說明的是，基于上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本發明上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本發明一樣，故其也應當在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，其特征在于，采用天線結構代替PCB板或薄膜電路板隔離端上的匹配負載。2.根據權利要求1所述的一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，其特征在于，所述天線結構的特征阻抗與所需的匹配負載特征阻抗相同。3.根據權利要求2所述的一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，其特征在于，所述天線結構為低剖面天線。4.根據權利要求3所述的一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，其特征在于，所述天線的帶寬為窄帶天線或寬帶天線。5.根據權利要求1?4任一項所述的一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，其特征在于，在天線結構表面粘貼吸波材料減少天線輻射。6.根據權利要求5所述的一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法，其特征在于，當PCB板或薄膜電路板工作于金屬腔體中時，在腔體內表面粘貼吸波材料以減少天線輻射帶來的負面影響。
【專利摘要】本發明公開了一種提高PCB板或薄膜電路板隔離端匹配效果的方法。本發明是采用天線結構代替PCB板或薄膜電路板隔離端上的匹配負載，從而提高匹配效果。本發明設計簡單、加工方便、寄生效應小且易于與系統集成，由于采用天線結構代替了傳統的匹配負載，可以消除鐵片電阻因電尺寸過大引入的自身及寄生電容的影響，可以解決高頻工作時PCB板或薄膜電路上匹配負載受限于工藝的問題。
【IPC分類】H01P5/18
【公開號】CN105576334
【申請號】CN201511018780
【發明人】王瑞濤, 鄧小東, 熊永忠
【申請人】中國工程物理研究院電子工程研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月29日