本發(fā)明專利技術(shù)提供了多層立體巴倫以及包括多層立體巴倫的平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，包括八層陶瓷介質(zhì)基板、設(shè)置在第一層陶瓷介質(zhì)基板的下表面的第一接地金屬面、設(shè)置在第七層陶瓷介質(zhì)基板的上表面的第二接地金屬面、分布在不同陶瓷介質(zhì)基板的1/2波長(zhǎng)傳輸主線、二條分布在不同陶瓷介質(zhì)基板的1/4波長(zhǎng)傳輸支線、金屬化通孔以及設(shè)置在第八層陶瓷介質(zhì)基板的上表面的不平衡端口、第一平衡端口和第二平衡端口，金屬化通孔連接不同層傳輸主線或傳輸支線。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)采用LTCC工藝和三維立體封裝集成設(shè)計(jì)，有效地減小了巴倫和平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)的尺寸，增強(qiáng)了傳輸主線和傳輸支線之間的耦合強(qiáng)度，從而擴(kuò)展了巴倫和平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)的工作帶寬。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及無(wú)線通訊領(lǐng)域，更具體地，涉及基于低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝的多層立體巴倫和包括多層立體巴倫 的平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。
技術(shù)介紹
隨著近年來(lái)太赫茲和亞毫米波器件的逐步成熟，亞毫米及太赫茲頻段的焦平面成像系統(tǒng)也逐步成為新的研究熱點(diǎn)。該系統(tǒng)的主要工作原理是將多個(gè)接收單元以陣列方式排列在聚焦天線的焦平面上，通過(guò)各輻射單元產(chǎn)生指向不同的波束覆蓋視域，每一條波束對(duì)應(yīng)場(chǎng)景中的一個(gè)像點(diǎn)，相應(yīng)接收單元的輸出信號(hào)即對(duì)應(yīng)著該場(chǎng)點(diǎn)的亮度溫度。該天線陣列采用GaAs單片集成，由于GaAs單片陣列天線接收到的輻射信號(hào)和空間饋入的本振信號(hào)經(jīng)過(guò)集成諧波混頻器完成第一次下變頻后的中頻信號(hào)以平衡信號(hào)方式輸出，然而前端接收電路采用單端信號(hào)輸入形式，為了實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)由平衡形式的差分信號(hào)(即平衡信號(hào))轉(zhuǎn)換成不平衡形式的單端信號(hào)(即不平衡信號(hào))，需要使用平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換器和平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。馬卡德巴倫(Marchand Balun)作為一種實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)轉(zhuǎn)換功能的無(wú)源器件，常用于各種無(wú)線通訊系統(tǒng)中。然而傳統(tǒng)形式的Marchand Balun由于存在體積大、工作帶寬較窄的等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代通訊設(shè)備的小型化發(fā)展趨勢(shì)。所以亟待提出一種可以有效縮小體積，并且具有較寬的工作帶寬的新型巴倫和平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是，為了解決在跨頻域、多通道接收成像系統(tǒng)中，GaAs單片陣列天線輸出的差分信號(hào)(即平衡信號(hào))與前端接收電路要求的不平衡信號(hào)(即單端信號(hào))輸入形式不匹配的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種基于LTCC工藝的多層立體巴倫和包括多層立體巴倫的平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，有效地減小巴倫和平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)的尺寸，增加巴倫和平衡/不平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)的工作帶寬。根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種多層立體巴倫，包括多層陶瓷介質(zhì)基板，所述多層陶瓷介質(zhì)基板包括自下而上依次層疊的第一層陶瓷介質(zhì)基板、第二層陶瓷介質(zhì)基板，第三層陶瓷介質(zhì)基板、第四層陶瓷介質(zhì)基板、第五層陶瓷介質(zhì)基板、第六層陶瓷介質(zhì)基板、第七層陶瓷介質(zhì)基板和第八層陶瓷介質(zhì)基板；設(shè)置在第八層陶瓷介質(zhì)基板的上表面的不平衡端口、第一平衡端口和第二平衡端口，當(dāng)從第一平衡端口和第二平衡端口輸入一對(duì)差分信號(hào)時(shí)在不平衡端口輸出不平衡信號(hào)或者當(dāng)從不平衡端口輸入不平衡信號(hào)時(shí)在第一平衡端口和第二平衡端口輸出一對(duì)差分信號(hào);設(shè)置在第一層陶瓷介質(zhì)基板的下表面的第一接地金屬面，設(shè)置在第七層陶瓷介質(zhì)基板的上表面的第二接地金屬面；傳輸支線，傳輸支線包括第一傳輸支線和第二傳輸支線，第一傳輸支線的長(zhǎng)度和第二傳輸支線的長(zhǎng)度分別為1/4波長(zhǎng)或約為1/4波長(zhǎng),第一傳輸支線和第二傳輸支線分別分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板、第三層陶瓷介質(zhì)基板、第五層陶瓷介質(zhì)基板和第八層陶瓷介質(zhì)基板中，第一傳輸支線的一端連接到第一接地金屬面而短路，第一傳輸支線的另一端連接第一平衡端口，第二傳輸支線的一端連接到第一接地金屬面而短路，第二傳輸支線的另一端連接第二平衡端口； 傳輸主線，傳輸主線的長(zhǎng)度為1/2波長(zhǎng)或約為1/2波長(zhǎng)，傳輸主線分布在第二層陶瓷介質(zhì)基板、第四層陶瓷介質(zhì)基板、第六層陶瓷介質(zhì)基板和第八陶瓷介質(zhì)基板中，傳輸主線的一端位于第二層陶瓷介質(zhì)基板并且開路，傳輸主線的另一端連接不平衡端口 ；金屬化通孔，金屬化通孔貫穿陶瓷介質(zhì)基板，位于不同層的陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線或位于不同層的陶瓷介質(zhì)基板的傳輸支線分別通過(guò)金屬化通孔連接，第一傳輸支線的一端和第二傳輸支線的一端分別通過(guò)金屬化通孔連接到第一接地金屬面，金屬化通孔與傳輸主線或傳輸支線垂直連接；在第二接地金屬面上開有多個(gè)半徑大于金屬化通孔半徑的圓形孔，貫穿第七層介質(zhì)基板的多個(gè)金屬化通孔均穿過(guò)所述圓形孔進(jìn)行信號(hào)傳輸。 可選地，第一傳輸支線和第二傳輸支線分別以螺旋形式自下而上依次分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板、第三層陶瓷介質(zhì)基板、第五層陶瓷介質(zhì)基板和第八層陶瓷介質(zhì)基板中 ’傳輸主線以螺旋形式分布在第二層陶瓷介質(zhì)基板、第四層陶瓷介質(zhì)基板、第六層陶瓷介質(zhì)基板和第八陶瓷介質(zhì)基板中。分布在第二層陶瓷介質(zhì)基板中的傳輸主線分為第二層左邊傳輸主線和第二層右邊傳輸主線，第二層左邊傳輸主線不與第二層右邊傳輸主線連接；分布在第四層陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線分為第四層左邊傳輸主線和第四層右邊傳輸主線，第四層左邊傳輸主線不與第四層右邊傳輸主線連接；分布在第六層陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線是一段連續(xù)的傳輸主線，稱為第六層傳輸主線；第二層左邊傳輸主線的一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線連接，第八層陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線與不平衡端口連接，第二層左邊傳輸主線的另一端通過(guò)金屬化通孔與第四層左邊傳輸主線的一端連接；第四層左邊傳輸主線的另一端通過(guò)金屬化通孔與第六層傳輸主線的一端連接，第六層傳輸主線的另一端通過(guò)金屬化通孔與第四層右邊傳輸主線的一端連接，第四層右邊傳輸主線的另一端通過(guò)金屬化通孔與第二層右邊傳輸主線的一端連接，第二層右邊傳輸主線的另一端開路。分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的一端通過(guò)金屬化通孔連接第一接地金屬面，分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的另一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第三層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的一端連接，分布在第三層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的另一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第五層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的一端連接，分布在第五層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的另一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的一端連接，分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線的另一端與第一平衡端口連接。分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的一端通過(guò)金屬化通孔連接第一接地金屬面，分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的另一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第三層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的一端連接，分布在第三層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的另一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第五層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的一端連接，分布在第五層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的另一端通過(guò)金屬化通孔與分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的一端連接，分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線的另一端與第二平衡端口連接?？蛇x地，所述傳輸主線、第一傳輸支線和第二傳輸支線可以采用如下形式或形狀分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線稱為第八層傳輸主線,第八層傳輸主線與介質(zhì)基板左側(cè)面垂直；分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的第一傳輸支線稱為第八層第一傳輸支線，分布在第八層陶瓷介質(zhì)基板的第二傳輸支線稱為第八層第二傳輸支線，第八層第一傳輸支線和第八層第二傳輸支線與介質(zhì)基板前表面垂直；第二層右邊傳輸主線包括第二層右邊第一傳輸主線、第二層右邊第二傳輸主線和第二層右邊第三傳輸主線，第二層右邊第一傳輸主線和第二層右邊第三傳輸主線平行于第八層傳輸主線，第二層右邊第二傳輸主線與第二層右邊第一傳輸主線和第二層右邊第三傳輸主線垂直，第二層右邊第一傳輸主線的靠近陶瓷介質(zhì)基板右側(cè)面的一端開路，第二層右邊第一傳輸主線的靠近陶瓷介質(zhì)基板左側(cè)面的一端與第二層右邊第二傳輸主線的靠近陶·瓷介質(zhì)基板前表面的一端相連，第二層右邊第二傳輸主線的另一端與第二層右邊第三傳輸主線的靠近陶瓷介質(zhì)基板左側(cè)面的一端相連；第四層右邊傳輸主線包括第四層右邊第一傳輸主線、第四層右邊第二傳輸主線和第四層右邊第三傳輸主線，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多層立體巴倫，包括：多層陶瓷介質(zhì)基板，所述多層陶瓷介質(zhì)基板包括自下而上依次層疊的第一層陶瓷介質(zhì)基板(11)、第二層陶瓷介質(zhì)基板(12)，第三層陶瓷介質(zhì)基板(13)、第四層陶瓷介質(zhì)基板(14)、第五層陶瓷介質(zhì)基板(15)、第六層陶瓷介質(zhì)基板(16)、第七層陶瓷介質(zhì)基板(17)和第八層陶瓷介質(zhì)基板(18)；設(shè)置在第八層陶瓷介質(zhì)基板的上表面的不平衡端口(4)、第一平衡端口(5)和第二平衡端口(6)，當(dāng)從第一平衡端口(5)和第二平衡端口(6)輸入一對(duì)差分信號(hào)時(shí)在不平衡端口(4)輸出不平衡信號(hào)或者當(dāng)從不平衡端口(4)輸入不平衡信號(hào)時(shí)在第一平衡端口(5)和第二平衡端口(6)輸出一對(duì)差分信號(hào)；設(shè)置在第一層陶瓷介質(zhì)基板的下表面的第一接地金屬面(8)，設(shè)置在第七層陶瓷介質(zhì)基板的上表面的第二接地金屬面(7)；傳輸支線(1，2)，傳輸支線包括第一傳輸支線(1)和第二傳輸支線(2)，第一傳輸支線(1)的長(zhǎng)度和第二傳輸支線(2)的長(zhǎng)度均為1/4波長(zhǎng)或大約1/4波長(zhǎng)，第一傳輸支線(1)和第二傳輸支線(2)分別分布在第一層陶瓷介質(zhì)基板、第三層陶瓷介質(zhì)基板、第五層陶瓷介質(zhì)基板和第八層陶瓷介質(zhì)基板中，第一傳輸支線(1)的一端連接到第一接地金屬面(8)而短路，第一傳輸支線(1)的另一端連接第一平衡端口(5)，第二傳輸支線(2)的一端連接到第一接地金屬面(8)而短路，第二傳輸支線的另一端連接第二平衡端口(6)；傳輸主線(3)，傳輸主線(3)的長(zhǎng)度為1/2波長(zhǎng)或大約1/2波長(zhǎng)，傳輸主線(3)分布在第二層陶瓷介質(zhì)基板、第四層陶瓷介質(zhì)基板、第六層陶瓷介質(zhì)基板和第八陶瓷介質(zhì)基板中，傳輸主線(3)的一端位于第二層陶瓷介質(zhì)基板并且開路，傳輸主線(3)的另一端連接不平衡端口(4)；金屬化通孔，金屬化通孔貫穿陶瓷介質(zhì)基板，位于不同層的陶瓷介質(zhì)基板的傳輸主線(3)或位于不同層的陶瓷介質(zhì)基板的傳輸支線(1，2)通過(guò)金屬化通孔連接，第一傳輸支線(1)和第二傳輸支線(2)分別通過(guò)金屬化通孔連接到第一接地金屬面(8)，金屬化通孔與傳輸主線(3)或傳輸支線(1，2)垂直連接；在第二接地金屬面上開有多個(gè)半 徑大于金屬化通孔半徑的圓形孔，貫穿第七層介質(zhì)基板的多個(gè)金屬化通孔均穿過(guò)所述圓形孔進(jìn)行信號(hào)傳輸。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：袁博，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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