專利名稱：有源正交合成模塊的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及電磁波傳輸設備，尤其涉及GPS接收設備。
背景技術(shù)：
具片式HYBRID (厚膜電路)的GPS天線系統(tǒng)在現(xiàn)有GPS接收設備中得到廣泛應用。 采用片式HYBRID比采用分布參數(shù)的功分器/HRBRID有更小的體積，并且可靈活使用?，F(xiàn)有 的GPS天線系統(tǒng)一般采用圓極化天線，傳統(tǒng)上天線輸出通過一個90度移相的功率分配器或 一個混合電橋連接。應用于GPS天線系統(tǒng)的、片式HYBRID的有源正交合成模塊，可以包括 印刷電路板和設置在該電路板上的電路，如圖1所示，該電路包括兩個輸入端口 INI、IN2、 輸出端口 OUT以及設置在該兩個輸入端口 INI、IN2與該輸出端口 OUT之間的正交合成器、 輸入放大器、片式濾波器和輸出放大器。該正交合成器包括第一輸入端、第二輸入端和輸出 端，這兩個輸入端分別與電路的兩個輸入端口 INI、IN2相連，這個輸出端后接輸入放大器， 由于輸入放大器是置于正交合成器后，正交合成器以及相關(guān)走線的損耗將直接影響天線系 統(tǒng)的增益，一般正交合成器的損耗約0. 4dB、. 7dB。這個損耗對于天線系統(tǒng)整體增益似乎并 不顯著，然而，在低仰角方向這個損耗帶來的后果會非常顯著。另外，片式濾波器是在GPS 天線系統(tǒng)電路中廣泛使用的一個器件，濾波器的使用可顯著抑制外部信號的干擾，保證接 收到的微弱的衛(wèi)星信號不受干擾。由于片式濾波器受原理限制而工作于四分之一波長，其 體積較大，因此在一些小型化的應用中被迫要取消掉，這會給GPS接收設備整機性能帶來 一定的潛在風險。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種可以降 低正交合成器的損耗的有源正交合成模塊；進一步地，還可使有源正交合成模塊具有小型 的濾波器。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段是，提出一種有源正交合成模 塊，包括多層介質(zhì)基板和集成在該基板上的電路，該電路包括兩個輸入端口、輸出端口以及 設置在該兩個輸入端口與該輸出端口之間的正交合成器及輸入放大器，該正交合成器包括 第一輸入端、第二輸入端和輸出端，該輸入放大器包括第一放大器和第二放大器，該第一放 大器串接于該兩個輸入端口之一輸入端口和該正交合成器的第一輸入端之間，該第二放大 器串接于該兩個輸入端口之另一輸入端口和該正交合成器的第二輸入端之間，該正交合成 器的輸出端與該電路的輸出端口相連。該電路還包括輸出放大器，該輸出放大器串接于該正交合成器的輸出端和該電路 的輸出端口之間。該電路還可包括濾波器，該濾波器串接于該正交合成器的輸出端和該輸出放大器 之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有源正交合成模塊，通過在多層介質(zhì)基板上形成輸入放大器在前、正交合成器在后的電路結(jié)構(gòu)，可改善由于正交合成器前置所產(chǎn)生的損耗； 并且，通過在該基板上形成濾波器，可以在確保電路的性能前提下，實現(xiàn)小型化。

圖1是現(xiàn)有的有源正交合成模塊的原理示意圖。圖2是本實用新型的有源正交合成模塊實施例的原理示意圖。
具體實施方式
為了進一步說明本實用新型的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施 例進行詳細說明。本實用新型的有源正交合成模塊實施例，包括多層介質(zhì)基板和集成在該基板上的 電路。如圖2所示，這個電路包括兩個輸入端口 IN1、IN2、輸出端口 OUT以及設置在兩個輸 入端口 INI、IN2與輸出端口 OUT之間的正交合成器及輸入放大器，正交合成器包括第一輸 入端、第二輸入端和輸出端。其中，輸入放大器包括第一放大器和第二放大器，第一放大器串接于兩個輸入端口之一 輸入端口 mi和正交合成器的第一輸入端之間，第二放大器串接于兩個輸入端口之另一輸 入端口 IN2和正交合成器的第二輸入端之間，正交合成器的輸出端與電路的輸出端口 OUT 相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，這種結(jié)構(gòu)，通過用兩個放大器構(gòu)成平衡放大器而將輸入放大器 前置于正交合成器，只需較小的代價，即可獲取現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的約0. 4dB、. 7dB損耗的降低，可 以很好地改善衛(wèi)星處于低仰角方向位置時GPS接收效果。進一步地，這個電路還可包括輸出放大器，輸出放大器串接于正交合成器的輸出 端和電路的輸出端口 OUT之間。這種結(jié)構(gòu)，可為有源正交合成模塊與其后接電路之間提供 必要的信號緩沖和放大。進一步地，這個電路還可包括濾波器，濾波器串接于正交合成器的輸出端和輸出 放大器之間。這種結(jié)構(gòu)，通過在多層介質(zhì)基板直接形成濾波器，相對現(xiàn)有的外接片式濾波 器，可節(jié)省空間，以利整個GPS天線系統(tǒng)的小型化。優(yōu)選地，本實用新型實施例中的多層介質(zhì)基板是LTCC (低溫共燒陶瓷)材質(zhì)的。根 據(jù)低溫共燒陶瓷材料的特點，本實用新型實施例中的濾波器采用抑制點抑制的方法抑制干 擾，比如針對450MHz，900MHz，1. 8GHz以及2. 4GHz等通信頻段進行了陷波處理，因為該濾 波器處于輸入放大器后端，故濾波器損耗不影響GPS天線系統(tǒng)的性能。申請人:根據(jù)上述結(jié)構(gòu)設計的一個型號為BMS-QAMP1400的有源正交合成模 塊，是通過多層LTCC工藝實現(xiàn)，其性能參數(shù)大致有工作頻率1200-1600ΜΗζ ；增益 13dBil268MHzUldBil575MHz ；帶內(nèi)波動彡 0. 6dB ；相位一致性90 ° 士3 ° ;P_1 彡 15dBm ；NF ^ 1. 2dB ；VCC = 5Vil00mA ；高低溫增益變化范圍彡 1. 5dBi-40°C "+85°C ； 輸入輸出阻抗50ohmS ；輸入輸出端口駐波比彡2.0 ；工作溫度-40°C +85°C ；存儲溫 度-55°C "+120°C ；外型參考尺寸12*12*5mm。以上僅為本實用新型的較佳可行實施例，并非限制本實用新型的保護范圍，故凡 運用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所做出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種有源正交合成模塊，包括多層介質(zhì)基板和集成在該基板上的電路，該電路包括兩個輸入端口、輸出端口以及設置在該兩個輸入端口與該輸出端口之間的正交合成器及輸入放大器，該正交合成器包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其特征在于，該輸入放大器包括第一放大器和第二放大器，該第一放大器串接于該兩個輸入端口之一輸入端口和該正交合成器的第一輸入端之間，該第二放大器串接于該兩個輸入端口之另一輸入端口和該正交合成器的第二輸入端之間，該正交合成器的輸出端與該電路的輸出端口相連。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的有源正交合成模塊，其特征在于，該電路還包括輸出放大器， 該輸出放大器串接于該正交合成器的輸出端和該電路的輸出端口之間。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的有源正交合成模塊，其特征在于，該電路還包括濾波器，該濾 波器串接于該正交合成器的輸出端和該輸出放大器之間。
4.依據(jù)權(quán)利要求3所述的有源正交合成模塊，其特征在于，該濾波器具有多個抑制頻點ο
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的有源正交合成模塊，其特征在于，該濾波器的抑制頻點包括 450M、900M、1800M 和 2400M。
6.依據(jù)權(quán)利要求3所述的有源正交合成模塊，其特征在于，該濾波器是內(nèi)置于該基板的。
7.依據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的有源正交合成模塊，其特征在于，該多層介質(zhì)基板是 低溫共燒陶瓷材質(zhì)的。
專利摘要一種有源正交合成模塊，包括多層介質(zhì)基板和集成在該基板上的電路，該電路包括兩個輸入端口、輸出端口以及設置在該兩個輸入端口與該輸出端口之間的正交合成器及輸入放大器，該正交合成器包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，該輸入放大器包括第一放大器和第二放大器，該第一放大器串接于該兩個輸入端口之一輸入端口和該正交合成器的第一輸入端之間，該第二放大器串接于該兩個輸入端口之另一輸入端口和該正交合成器的第二輸入端之間，該正交合成器的輸出端與該電路的輸出端口相連?？筛纳朴捎谡缓铣善髑爸盟a(chǎn)生的損耗。
文檔編號H01Q23/00GK201655981SQ20102016616
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者汪杰, 王嘯, 黃勇 申請人:蘇州博海創(chuàng)業(yè)微系統(tǒng)有限公司