專利名稱：一種高頻大功率微波薄膜電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微波電子器件，特別是一種高頻大功率微波薄膜電阻器，該薄膜電阻
器可廣泛應(yīng)用于通訊、雷達(dá)發(fā)射器、航空等領(lǐng)域的無(wú)線電子器件及系統(tǒng)中作為匹配功率負(fù) 載用。
背景技術(shù)：
微波薄膜電阻器作為一種重要的電子元件，廣泛應(yīng)用于通訊、雷達(dá)發(fā)射器、航空等 軍、民領(lǐng)域的無(wú)線電子器件及系統(tǒng)中。在這些電子器件及系統(tǒng)中，電阻器主要起匹配功率 負(fù)載作用；即當(dāng)在系統(tǒng)內(nèi)有失配、線路和器件發(fā)生方向性惡化和不平衡時(shí)，相應(yīng)的端口處就 有微波功率出現(xiàn)，這時(shí)系統(tǒng)就利用電阻器作假負(fù)載，通過(guò)發(fā)熱的形式將這些有害的功率在 電阻器上消耗掉，從而避免其他重要元件或組件受到損害。無(wú)線技術(shù)發(fā)展不斷要求元件的 工作頻率更高、功率更大、工作溫度更高而尺寸(體積)更小。但在傳統(tǒng)的薄膜電阻器技術(shù)
中，高頻率、高功率是一對(duì)不可調(diào)和的矛盾，這是由于大的功率要求電阻器有足夠大的電阻 膜面積，而電阻膜面積越大，對(duì)地電容就越大，從而惡化了微波功率電阻器的電性能，導(dǎo)致 在一定的反射率下頻帶變窄，有效工作頻率降低，無(wú)法滿足高頻率的性能要求；因而，此類 薄膜電阻器無(wú)法同時(shí)滿足高功率、高頻率的的技術(shù)要求。傳統(tǒng)的薄膜電阻器包括基片、設(shè)于 (附著于)基片上部的電阻膜及分別與電阻膜的輸入、輸出端連接的導(dǎo)電接點(diǎn)、設(shè)于(附著 于)基片下部的接地膜，且輸出端導(dǎo)電接點(diǎn)與接地膜連通；根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，此類微波 薄膜電阻器，當(dāng)工作頻率在0-1. 5GHz時(shí)、功率最大為500W ;工作頻率在0-6GHz時(shí)、功率最 大為150W ;而工作頻率在0-18GHz時(shí)、功率最大僅為20W左右。例如占據(jù)了全球功率電阻 器產(chǎn)品大部分市場(chǎng)的美國(guó)技術(shù)陶瓷公司(ATC)和RF-lab公司生產(chǎn)的系列TaN(氮化鉭)薄 膜電阻器，其產(chǎn)品工作頻率最高達(dá)18GHz時(shí)、其功率負(fù)荷僅20W ;當(dāng)功率負(fù)荷達(dá)500W時(shí)、頻 率最高僅達(dá)2GHz 。因而，上述TaN薄膜電阻器存在高頻率與高功率之間不能同時(shí)兼顧、適應(yīng) 范圍窄，不能在高頻率和高功率的工作環(huán)境下使用等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種高頻大功率微波薄膜電阻器，以使微波電阻器能同時(shí)滿 足在高頻率及高功率條件下安全、可靠地工作，有效擴(kuò)大其適應(yīng)范圍等目的?？朔Ｒ?guī)微波 功率電阻器存在的高頻率與高功率之間不能同時(shí)兼顧、適應(yīng)范圍窄，不能在高頻率和高功 率的工作環(huán)境下使用的弊病。 本發(fā)明的解決方案是在基片上設(shè)置一組并聯(lián)的電阻膜作為吸收有害功率的負(fù)載 電阻，同時(shí)在輸入端導(dǎo)電接點(diǎn)與各電阻膜之間增設(shè)一功率分配電路，此電路不但起到功率 分配的作用，而且起到阻抗匹配(即確保輸入端口阻抗為50Q或75Q)的作用；而各電阻 膜的輸出端仍通過(guò)導(dǎo)電接點(diǎn)與接地膜連接，將輸入端輸入的高頻率、大功率微波信號(hào)，分配 成若干個(gè)與輸入高頻率相同頻率的小功率微波信號(hào)，并分別通過(guò)并聯(lián)的各匹配電阻膜將其 吸收，從而實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的。因此，本發(fā)明高頻大功率微波電阻器包括基片、附著(設(shè))于基片上部的電阻膜及分別與電阻膜的輸入、輸出端連接的導(dǎo)電接點(diǎn)，接地膜，關(guān)鍵在于電阻 膜為一組相互并聯(lián)的電阻膜，在該電阻膜組與輸入端導(dǎo)電接點(diǎn)之間還設(shè)有一與輸入端口阻 抗匹配的功率分配電路；功率分配電路的輸入端與輸入導(dǎo)電接點(diǎn)共接、各輸出端則分別與 電阻膜組中各個(gè)電阻膜的輸入端連接，而各個(gè)電阻膜的輸出端則通過(guò)對(duì)應(yīng)的輸出導(dǎo)電接點(diǎn) 與接地膜連接；輸入、輸出導(dǎo)電接點(diǎn)、功率分配電路、各個(gè)電阻膜及接地膜均與基片緊固連 接成一體。 上述一組相互并聯(lián)的電阻膜，其相互并聯(lián)的電阻膜的個(gè)數(shù)為2-25個(gè)。所述與輸入
端口阻抗匹配的功率分配電路，其阻抗匹配值為50Q或75Q。而所述功率分配電路、接地
膜及各導(dǎo)電接點(diǎn)為金或銀、鉬金屬膜；而各個(gè)電阻膜則為氮化鉭或鎳鉻類電阻膜。 本發(fā)明由于采用一組并聯(lián)的電阻膜作為吸收有害功率的負(fù)載電阻，同時(shí)在輸入端
導(dǎo)電接點(diǎn)與各電阻膜之間增設(shè)一既可起到功率分配作用、又可起到阻抗匹配作用的功率分
配電路，該電路將由輸入端輸入的高頻率、大功率微波信號(hào)，分配成若干個(gè)與輸入的高頻率
相同頻率的小功率微波信號(hào)、并通過(guò)并聯(lián)的各電阻膜分別將其功率吸收(相當(dāng)于一組高頻
率小功率電阻器)，從而可確保本發(fā)明微波薄膜電阻器在高頻率和高功率的環(huán)境下正常工
作。因而，本發(fā)明微波大功率薄膜電阻器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠，適應(yīng)范圍寬，可在高頻率
和高功率的工作環(huán)境下使用等特點(diǎn)；有效克服了常規(guī)微波功率電阻器所存在的在高頻率與
高功率之間不能同時(shí)兼顧、適應(yīng)范圍窄等弊病。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.基片，2.輸入導(dǎo)電接點(diǎn)、2-1.(電阻膜)輸入導(dǎo)電接點(diǎn)，3.(功率分配)主 電路、3-1、3-1. 1、3-1.2、3-1.3:(并聯(lián))支電路，4.電阻膜，5.輸出導(dǎo)電接點(diǎn)，6.接地膜。
具體實(shí)施例方式
以工作頻率0-18GHz、功率為120W的微波薄膜電阻器為例本實(shí)施方式并聯(lián) 設(shè)置6個(gè)功率分別為20W的電阻膜及相同數(shù)量的支電路3-l ;基片l采用(長(zhǎng)X寬X 厚)20X20Xlmm的氧化鈹陶瓷片；輸入導(dǎo)電接點(diǎn)2、(電阻膜)輸入導(dǎo)電接點(diǎn)2_1，功率分 配電路中的主電路3、并聯(lián)的支電路中3-1. 1、3-1. 2、3-1. 3，輸出導(dǎo)電接點(diǎn)5均采用厚度為 15 ii m的銀膜，并通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝將其牢固地附著于基片1的上表面，接地膜6亦采用 厚度為15ym的銀膜、通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝將附著于基片1的底面及與各輸出導(dǎo)電接點(diǎn)5相 鄰的側(cè)面并與各輸出導(dǎo)電接點(diǎn)連接成一體；輸入導(dǎo)電接點(diǎn)2(長(zhǎng)X寬)為4X2mm、主電路 3(長(zhǎng)X寬)為2X16mm、支電路3-l中3-1. 1 (長(zhǎng)X寬)為3. 7Xlmm、31. 2(長(zhǎng)X寬)為 3.7X0. 7mm、3-1.3(長(zhǎng)X寬)為3. 7X0. 4mm，(電阻膜)輸入導(dǎo)電接點(diǎn)2-l、輸出導(dǎo)電接點(diǎn) 5(長(zhǎng)X寬)0.4X3mm，各電阻膜4采用(長(zhǎng)X寬)2. 1X1.5mm、厚為0. 3 y m的TaN薄膜、 通過(guò)磁控濺射法沉積于基片1上，兩端分別與輸入導(dǎo)電接點(diǎn)2-1及輸出導(dǎo)電接點(diǎn)5連接；然 后將初成的電阻器置于30(TC溫度下熱處理2小時(shí)，冷卻后經(jīng)激光調(diào)阻、確保其輸入端口的 阻抗為50Q即成；最后在輸入導(dǎo)電接點(diǎn)2上焊接引線并在其上表面添加氧化鋁蓋板進(jìn)行封 裝即可作為高頻大功率微波薄膜電阻器商品與相應(yīng)的無(wú)線電子器件等配套使用。
權(quán)利要求
一種高頻大功率微波薄膜電阻器，包括基片、附著于基片上部的電阻膜及分別與電阻膜的輸入、輸出端連接的導(dǎo)電接點(diǎn)，接地膜，其特征在于電阻膜為一組相互并聯(lián)的電阻膜，在該電阻膜組與輸入端導(dǎo)電接點(diǎn)之間還設(shè)有一與輸入端口阻抗匹配的功率分配電路；功率分配電路的輸入端與輸入導(dǎo)電接點(diǎn)共接、各輸出端則分別與電阻膜組中各個(gè)電阻膜的輸入端連接，而各個(gè)電阻膜的輸出端則通過(guò)對(duì)應(yīng)的輸出導(dǎo)電接點(diǎn)與接地膜連接，輸入、輸出導(dǎo)電接點(diǎn)、功率分配電路、各個(gè)電阻膜及接地膜均與基片緊固連接成一體。
2. 按權(quán)利要求1所述高頻大功率微波薄膜電阻器，其特征在于所述一組相互并聯(lián)的電 阻膜，其并聯(lián)的電阻膜的個(gè)數(shù)為2-25個(gè)。
3. 按權(quán)利要求1所述高頻大功率微波薄膜電阻器，其特征在于所述與輸入端口阻抗匹 配的功率分配電路，其阻抗匹配值為50Q或75Q。
4. 按權(quán)利要求1所述高頻大功率微波薄膜電阻器，其特征在于所述功率分配電路、接 地膜及各導(dǎo)電接點(diǎn)為金或銀、鉬金屬膜；而各個(gè)電阻膜則為氮化鉭或鎳鉻類電阻膜。
全文摘要
該發(fā)明屬于微波電子器件中的一種高頻大功率微波薄膜電阻器，包括基片、設(shè)于基片上的輸入導(dǎo)電接點(diǎn)及與之連接的并具有阻抗匹配功能的功率分配電路，與分配電路各輸出端連接且并聯(lián)設(shè)置的電阻膜組，分別與各電阻膜的輸出端連接的導(dǎo)電接點(diǎn)，接地膜。該薄膜電阻器可將由輸入端輸入的高頻率、大功率微波信號(hào)，分配成若干個(gè)高頻率的小功率微波信號(hào)、通過(guò)并聯(lián)的各電阻膜分別將其功率吸收。因而，本發(fā)明微波大功率薄膜電阻器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠，適應(yīng)范圍寬，可在高頻率和高功率的工作環(huán)境下使用等特點(diǎn)；克服了常規(guī)微波功率電阻器所存在的在高頻率與高功率之間不能同時(shí)兼顧、適應(yīng)范圍窄等弊病。
文檔編號(hào)H01P1/24GK101699650SQ20091016792
公開(kāi)日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者司旭, 張萬(wàn)里, 王超杰, 蔣洪川 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)