基于基片集成波導的均衡器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于基片集成波導的均衡器，包括一多層電路板以及設置于該電路板上的均衡模塊。電路板從上至下包括第一介質層(2)、第一金屬層(3)、第二介質層(4)、第二金屬層(5)、第三介質層(6)、第三金屬層(7)；均衡模塊包括微帶層(1)、第一探針結構、第二探針結構、第三探針結構、第一諧振腔腔壁(41)、第二諧振腔腔壁(42)、第三諧振腔腔壁(62)。本發明基于基片集成波導以及低溫共燒陶瓷技術，提供了一種能使驅動模塊在各頻點上的輸出功率均能推動行波管放大器達到飽和狀態的均衡器，該均衡器在Ka頻段表現出了良好的可調性，具有構成毫米波增益均衡器的能力。
【專利說明】
基于基片集成波導的均衡器
技術領域
[0001]本發明屬于電子設備技術領域，具體涉及一種基于基片集成波導的均衡器的設
i+o
【背景技術】
[0002]在毫米波功率模塊中，一般來說，行波管放大器的增益在工作頻帶中心處較兩端略高，在等功率輸入條件下，行波管放大器將在工作頻帶中心頻率處優先達到飽和狀態。在毫米波功率模塊等激勵工作時，不能達到全工作頻帶的飽和輸出。
[0003]低溫共燒陶瓷技術是由休斯公司在1982年成功研制出來的一種多層基板布線技術，具有集成度高，高頻特性優良的特點，它是把低溫共燒陶瓷粉加工制作成一定厚度并致密的生磁帶，再在磁帶上打孔、注漿、印刷導體圖形等，可以將電容、電阻、無源部分的設計埋置入多層基板中，最終疊壓在一起，在900度左右溫度下燒結后，加工制作成高密度的多層電路。可以形成較高集成度，較好性能的電路功能模塊。
[0004]基片集成波導是由介質基片上下底面的金屬片和兩側由金屬化通孔代替的波導壁組成，可以看成是傳統金屬波導和微帶線的結合。基片集成波導構成的諧振腔便于平面集成，并且具有較高的Q值。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了解決現有技術中毫米波功率模塊等激勵工作時，不能達到全工作頻帶的飽和輸出的問題，提出了一種基于基片集成波導的均衡器。
[0006]本發明的技術方案為:基于基片集成波導的均衡器，包括一多層電路板以及設置于該電路板上的均衡模塊；電路板從上至下包括第一介質層、第一金屬層、第二介質層、第二金屬層、第三介質層、第三金屬層，均衡模塊包括微帶層、第一探針結構、第二探針結構、第三探針結構、第一諧振腔腔壁、第二諧振腔腔壁、第三諧振腔腔壁；
[0007]第一諧振腔腔壁埋置于第二介質層，構成第一諧振腔，第一探針結構置于第一諧振腔腔壁正中心，連接微帶層與第一諧振腔；
[0008]第二諧振腔腔壁埋置于第二介質層，構成第二諧振腔，第二探針結構置于第二諧振腔腔壁正中心，連接微帶層與第二諧振腔；
[0009]第三諧振腔腔壁埋置于第三介質層，構成第三諧振腔，第三探針結構置于第三諧振腔腔壁正中心，連接微帶層與第三諧振腔。
[0010]優選地，微帶層包括一條微帶線、第一薄膜電阻、第二薄膜電阻、第三薄膜電阻、第一金屬連接線、第二金屬連接線、第三金屬連接線；
[0011]第一介質層包括第一介質基板、第一金屬化通孔、第二金屬化通孔和第三金屬化通孔；
[0012]第一金屬層包括第一金屬板、第一過孔、第二過孔和第三過孔；
[0013]第二介質層包括第二介質基板、第一金屬化沉孔、第四金屬化通孔和第二金屬化沉孔；
[0014]第二金屬層包括第二金屬板、第四過孔；
[0015]第三介質層包括第三介質基板、第三金屬化沉孔；
[0016]第三金屬層包括第三金屬板；
[0017 ]微帶線為主傳輸線，其兩端分別作為均衡器輸入端和輸出端；
[0018]第一薄膜電阻一端與微帶線連接，另一端通過第一金屬連接線與第一探針結構連接；
[0019]第二薄膜電阻一端與微帶線連接，另一端通過第二金屬連接線與第二探針結構連接；
[0020]第三薄膜電阻一端與微帶線連接，另一端通過第三金屬連接線與第三探針結構連接；
[0021]第一諧振腔腔壁以第一金屬化沉孔為中心埋置于第二介質層；
[0022]第二諧振腔腔壁以第二金屬化沉孔為中心埋置于第二介質層；
[0023]第三諧振腔腔壁以第三金屬化沉孔為中心埋置于第三介質層。
[0024]優選地，第一諧振腔腔壁、第二諧振腔腔壁、第三諧振腔腔壁結構相同。
[0025]優選地，第一諧振腔腔壁包括從上往下依次層疊設置的第一金屬化通孔陣列、第一金屬導帶、第二金屬化通孔陣列、第二金屬導帶和第三金屬化通孔陣列。
[0026]優選地，第二諧振腔腔壁包括從上往下依次層疊設置的第四金屬化通孔陣列、第三金屬導帶、第五金屬化通孔陣列、第四金屬導帶和第六金屬化通孔陣列。
[0027]優選地，第三諧振腔腔壁包括從上往下依次層疊設置的第七金屬化通孔陣列、第五金屬導帶、第八金屬化通孔陣列、第六金屬導帶和第九金屬化通孔陣列。
[0028]優選地，第一探針結構為第一金屬化通孔穿過第一過孔與第一金屬化沉孔相接，其頂端與第一金屬連接線相接。
[0029]優選地，第二探針結構為第二金屬化通孔穿過第二過孔與第四金屬化通孔相接，再穿過第四過孔與第三金屬化沉孔相接，其頂端與第二金屬連接線相接。
[0030]優選地，第三探針結構為第三金屬化通孔穿過第三過孔與第二金屬化沉孔相接，其頂端與第三金屬連接線相接。
[0031]優選地，多層電路板為多層低溫共燒陶瓷電路板。
[0032]本發明的有益效果是:本發明基于基片集成波導以及低溫共燒陶瓷技術，提供了一種能使驅動模塊在各頻點上的輸出功率均能推動行波管放大器達到飽和狀態的均衡器，該均衡器在Ka頻段表現出了良好的可調性，具有構成毫米波增益均衡器的能力。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發明提供的基于基片集成波導的均衡器結構拆分示意圖。
[0034]圖2為本發明第一諧振腔腔壁結構示意圖。
[0035]圖3為本發明提供的基于基片集成波導的均衡器側視結構示意圖。
[0036]附圖標記說明:I一微帶層、2—第一介質層、3—第一金屬層、4一第二介質層、5—第二金屬層、6—第三介質層、7—第三金屬層；
[0037]10—微帶線、11一第一薄膜電阻、12—第二薄膜電阻、13—第三薄膜電阻、14一第一金屬連接線、15一第二金屬連接線、16—第三金屬連接線；
[0038]20—第一介質基板、21—第一金屬化通孔、22—第二金屬化通孔、23—第三金屬化通孔；
[0039]30—第一金屬板、31—第一過孔、32第二過孔、33—第三過孔；
[0040]40—第二介質基板、41一第一諧振腔腔壁、42—第二諧振腔腔壁、43—第一金屬化沉孔、44 一第四金屬化通孔、45 一第二金屬化沉孔；
[0041 ] 50—第二金屬板、51—第四過孔；
[0042]60 一第三介質基板、61 一第三金屬化沉孔、62—第三諧振腔腔壁；
[0043]70 一第三金屬板；
[0044]410—第一金屬化通孔陣列、411 一第一金屬導帶、412—第二金屬化通孔陣列、413一第二金屬導帶、414一第二金屬化通孔陣列；
[0045]420—第四金屬化通孔陣列、421—第三金屬導帶、422—第五金屬化通孔陣列、423—第四金屬導帶、424—第六金屬化通孔陣列；
[0046]620—第七金屬化通孔陣列、621—第五金屬導帶、622—第八金屬化通孔陣列、623—第六金屬導帶、624—第九金屬化通孔陣列。
【具體實施方式】
[0047]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的說明。
[0048]本發明提供了一種基于基片集成波導的均衡器，如圖1所示，包括一多層低溫共燒陶瓷電路板以及設置于該電路板上的均衡模塊。電路板從上至下包括第一介質層2、第一金屬層3、第二介質層4、第二金屬層5、第三介質層6、第三金屬層7。
[0049]第一介質層2包括第一介質基板20、第一金屬化通孔21、第二金屬化通孔22和第三金屬化通孔23 ο第一金屬層3包括第一金屬板30、第一過孔31、第二過孔32和第三過孔33。第二介質層4包括第二介質基板40、第一金屬化沉孔43、第四金屬化通孔44和第二金屬化沉孔45。第二金屬層5包括第二金屬板50、第四過孔51。第三介質層6包括第三介質基板60、第三金屬化沉孔61 ο第三金屬層7包括第三金屬板70。
[0050]均衡模塊包括微帶層1、第一探針結構、第二探針結構、第三探針結構、第一諧振腔腔壁41、第二諧振腔腔壁42、第三諧振腔腔壁62。微帶層I包括一條微帶線10、第一薄膜電阻
11、第二薄膜電阻12、第三薄膜電阻13、第一金屬連接線14、第二金屬連接線15、第三金屬連接線16。
[0051]微帶線10為主傳輸線，其兩端分別作為均衡器輸入端和輸出端。第一薄膜電阻11一端與微帶線10連接，另一端通過第一金屬連接線14與第一探針結構連接。第二薄膜電阻12—端與微帶線10連接，另一端通過第二金屬連接線15與第二探針結構連接。第三薄膜電阻13—端與微帶線10連接，另一端通過第三金屬連接線16與第三探針結構連接；
[0052]第一諧振腔腔壁41以第一金屬化沉孔43為中心埋置于第二介質層4，構成第一諧振腔。第一探針結構置于第一諧振腔腔壁41正中心，連接微帶層I與第一諧振腔。第二諧振腔腔壁42以第二金屬化沉孔45為中心埋置于第二介質層4，構成第二諧振腔。第二探針結構置于第二諧振腔腔壁42正中心，連接微帶層I與第二諧振腔。第三諧振腔腔壁62以第三金屬化沉孔61為中心埋置于第三介質層6，構成第三諧振腔。第三探針結構置于第三諧振腔腔壁62正中心，連接微帶層I與第三諧振腔。
[0053]第一諧振腔腔壁41、第二諧振腔腔壁42、第三諧振腔腔壁62結構相同。
[0054]以第一諧振腔腔壁41為例，如圖2所示，包括從上往下依次層疊設置的第一金屬化通孔陣列410、第一金屬導帶411、第二金屬化通孔陣列412、第二金屬導帶413和第三金屬化通孔陣列414。
[0055]同樣的，第二諧振腔腔壁42包括從上往下依次層疊設置的第四金屬化通孔陣列420、第三金屬導帶421、第五金屬化通孔陣列422、第四金屬導帶423和第六金屬化通孔陣列424。第三諧振腔腔壁62包括從上往下依次層疊設置的第七金屬化通孔陣列620、第五金屬導帶621、第八金屬化通孔陣列622、第六金屬導帶623和第九金屬化通孔陣列624。
[0056]結合圖1及圖3，第一探針結構為第一金屬化通孔21穿過第一過孔31與第一金屬化沉孔43相接，其頂端與第一金屬連接線14相接。
[0057]第二探針結構為第二金屬化通孔22穿過第二過孔32與第四金屬化通孔44相接，再穿過第四過孔51與第三金屬化沉孔61相接，其頂端與第二金屬連接線15相接。
[0058]第三探針結構為第三金屬化通孔23穿過第三過孔33與第二金屬化沉孔45相接，其頂端與第三金屬連接線16相接。
[0059]由微帶線10輸入端輸入的能量將分別通過第一薄膜電阻11、第二薄膜電阻12、第三薄膜電阻13，第一金屬連接線14、第二金屬連接線15、第三金屬連接線16以及第一探針結構、第二探針結構、第三探針結構饋入第一諧振腔、第二諧振腔、第三諧振腔。
[0060]饋入三個諧振腔的能量都將會在諧振腔腔壁內激起電磁振蕩，耦合進來的能量由薄膜電阻吸收，非諧振腔諧振頻率及其諧振頻率附近的能量將不流過薄膜電阻，而是繼續向前行進，所以通過對器件尺寸的設計可以使工作頻帶中心處產生較兩端略高的衰減，通過對薄膜電阻的大小的設計可以調節反射回微帶線10的功率，最后達到要求的均衡精度。
[0061]本發明在Ka頻段(26.5-40GHZ)表現出了良好的可調性，具有構成毫米波增益均衡器的能力。
[0062]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應被理解為本發明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，包括一多層電路板以及設置于該電路板上的均衡模塊;所述電路板從上至下包括第一介質層(2)、第一金屬層(3)、第二介質層(4)、第二金屬層(5)、第三介質層(6)、第三金屬層(7);所述均衡模塊包括微帶層(I)、第一探針結構、第二探針結構、第三探針結構、第一諧振腔腔壁(41)、第二諧振腔腔壁(42)、第三諧振腔腔壁(62); 所述第一諧振腔腔壁(41)埋置于第二介質層(4)，構成第一諧振腔;所述第一探針結構置于第一諧振腔腔壁(41)正中心，連接微帶層(I)與第一諧振腔； 所述第二諧振腔腔壁(42)埋置于第二介質層(4)，構成第二諧振腔;所述第二探針結構置于第二諧振腔腔壁(42)正中心，連接微帶層(I)與第二諧振腔； 所述第三諧振腔腔壁(62)埋置于第三介質層(6)，構成第三諧振腔;所述第三探針結構置于第三諧振腔腔壁(62)正中心，連接微帶層(I)與第三諧振腔。2.根據權利要求1所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述微帶層(I)包括一條微帶線(10)、第一薄膜電阻(11)、第二薄膜電阻(12)、第三薄膜電阻(13)、第一金屬連接線(14)、第二金屬連接線(15)、第三金屬連接線(16); 所述第一介質層(2)包括第一介質基板(20)、第一金屬化通孔(21)、第二金屬化通孔(22)和第三金屬化通孔(23); 所述第一金屬層(3)包括第一金屬板(30)、第一過孔(31)、第二過孔(32)和第三過孔(33); 所述第二介質層(4)包括第二介質基板(40)、第一金屬化沉孔(43)、第四金屬化通孔(44)和第二金屬化沉孔(45); 所述第二金屬層(5)包括第二金屬板(50)、第四過孔(51); 所述第三介質層(6)包括第三介質基板(60)、第三金屬化沉孔(61); 所述第三金屬層(7)包括第三金屬板(70); 所述微帶線(10)為主傳輸線，其兩端分別作為均衡器輸入端和輸出端； 所述第一薄膜電阻(11) 一端與微帶線(10)連接，另一端通過第一金屬連接線(14)與第一探針結構連接； 所述第二薄膜電阻(12)—端與微帶線(10)連接，另一端通過第二金屬連接線(15)與第二探針結構連接； 所述第三薄膜電阻(13)—端與微帶線(10)連接，另一端通過第三金屬連接線(16)與第三探針結構連接； 所述第一諧振腔腔壁(41)以第一金屬化沉孔(43)為中心埋置于第二介質層(4); 所述第二諧振腔腔壁(42)以第二金屬化沉孔(45)為中心埋置于第二介質層(4); 所述第三諧振腔腔壁(62)以第三金屬化沉孔(61)為中心埋置于第三介質層(6)。3.根據權利要求2所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第一諧振腔腔壁(41 )、第二諧振腔腔壁(42)、第三諧振腔腔壁(62)結構相同。4.根據權利要求3所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第一諧振腔腔壁(41)包括從上往下依次層疊設置的第一金屬化通孔陣列(410)、第一金屬導帶(411)、第二金屬化通孔陣列(412)、第二金屬導帶(413)和第三金屬化通孔陣列(414)。5.根據權利要求3所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第二諧振腔腔壁(42)包括從上往下依次層疊設置的第四金屬化通孔陣列(420)、第三金屬導帶(421)、第五金屬化通孔陣列(422)、第四金屬導帶(423)和第六金屬化通孔陣列(424)。6.根據權利要求3所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第三諧振腔腔壁(62)包括從上往下依次層疊設置的第七金屬化通孔陣列(620)、第五金屬導帶(621)、第八金屬化通孔陣列(622)、第六金屬導帶(623)和第九金屬化通孔陣列(624)。7.根據權利要求2所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第一探針結構為第一金屬化通孔(21)穿過第一過孔(31)與第一金屬化沉孔(43)相接，其頂端與第一金屬連接線(14)相接。8.根據權利要求2所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第二探針結構為第二金屬化通孔(22)穿過第二過孔(32)與第四金屬化通孔(44)相接，再穿過第四過孔(51)與第三金屬化沉孔(61)相接，其頂端與第二金屬連接線(15)相接。9.根據權利要求2所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述第三探針結構為第三金屬化通孔(23)穿過第三過孔(33)與第二金屬化沉孔(45)相接，其頂端與第三金屬連接線(16)相接。10.根據權利要求1-9任一所述的基于基片集成波導的均衡器，其特征在于，所述多層電路板為多層低溫共燒陶瓷電路板。
【文檔編號】H01P9/00GK106099302SQ201610478597
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】賴邱亮, 曾欣
【申請人】成都浩翼科技有限公司