一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，包括低噪聲放大器、自接匹配負(fù)載的定向耦合器、帶狀線結(jié)構(gòu)的第一微波毫米波平衡濾波器和第二微波毫米波平衡濾波器，低噪聲放大器與定向耦合器相連，定向耦合器同時(shí)與第一微波毫米波平衡濾波器和第二微波毫米波平衡濾波器相連。本發(fā)明具有使用簡易方便、插損小、方向性高、易調(diào)試、重量輕、體積小、可靠性高、電性能好、溫度穩(wěn)定性好、成本低、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于相應(yīng)毫米波頻段的通信、衛(wèi)星通信等對體積、電性能、溫度穩(wěn)定性和可靠性有苛刻要求的場合和相應(yīng)的系統(tǒng)中。
【專利說明】一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種濾波器，特別是一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信及國防電子系統(tǒng)的微型化的迅速發(fā)展，高性能、低成本和小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的發(fā)展方向，對微波濾波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些國防尖端設(shè)備中，現(xiàn)在的使用頻段已經(jīng)相當(dāng)擁擠，所以衛(wèi)星通信等尖端設(shè)備向著毫米波波段發(fā)展，微波毫米波波段濾波器已經(jīng)成為該波段接收和發(fā)射支路中的關(guān)鍵電子部件，描述這種部件性能的主要指標(biāo)有:通帶工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、通帶插入損耗、阻帶衰減、通帶輸入/輸出電壓駐波比、插入相移和時(shí)延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性等。耦合器一直是各種微波集成電路中的重要組成部件，由于直通口與耦合口的輸出不同，因此將耦合器與濾波器相連，可以擴(kuò)大濾波器的使用范圍。
[0003]傳統(tǒng)的濾波器，例如微帶濾波器，通常實(shí)現(xiàn)相同的性能參數(shù)，所需體積大，在工程應(yīng)用上的具有很多劣勢；并且，傳統(tǒng)情況下采用的濾波器，不具有正交倒相功能，而是通過外接正交器和巴倫實(shí)現(xiàn)的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種由帶狀線結(jié)構(gòu)和自接匹配負(fù)載定向耦合器實(shí)現(xiàn)體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，包括低噪聲放大器、自接匹配負(fù)載的定向耦合器、帶狀線結(jié)構(gòu)的第一微波毫米波平衡濾波器和第二微波毫米波平衡濾波器；所述低噪聲放大器與定向耦合器相連，定向耦合器同時(shí)與第一微波毫米波平衡濾波器和第二微波毫米波平衡濾波器相連；
[0006]低噪聲放大器包括輸入端口、輸出端口和電源端口 ；定向耦合器包括表面貼裝的第一輸入端口、第一匹配線、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線、第二匹配線、第一輸出電感、第二輸出電感、第三匹配線、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線、第四匹配線、表面貼裝的隔離端口和匹配電阻；
[0007]低噪聲放大器的輸出端口與定向I禹合器的第一輸入端口相連，第一輸入端口與第一匹配線相連；第一匹配線、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線和第二匹配線依次相連且設(shè)置在同一平面，第二匹配線與第一輸出電感連接；第三匹配線、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線和第四匹配線依次相連且設(shè)置在同一平面，第三匹配線與第二輸出電感連接，第四匹配線與表面貼裝的隔離端口連接，表面貼裝的隔離端口與匹配電阻的一端連接；匹配電阻的另一端與接地端相連。
[0008]所述第一微波毫米波平衡濾波器包括第一輸入電感、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元、第六級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三輸出電感、第四輸出電感、表面貼裝的第一輸出端口、表面貼裝的第二輸出端口、第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線；各級(jí)并聯(lián)諧振單元均為三層，三層之間相互平行設(shè)置，且每層都在同一平面；
[0009]第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第一帶狀線、第二層的第二帶狀線、第三層的第三帶狀線以及第一微電容并聯(lián)而成；
[0010]第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第四帶狀線、第二層的第五帶狀線、第三層的第六帶狀線以及第二微電容并聯(lián)而成；
[0011]第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第七帶狀線、第二層的第八帶狀線、第三層的第九帶狀線以及第三微電容并聯(lián)而成；
[0012]第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十帶狀線、第二層的第十一帶狀線、第三層的第十二帶狀線以及第四微電容并聯(lián)而成；
[0013]第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十三帶狀線、第二層的第十四帶狀線、第三層的第十五帶狀線以及第五微電容并聯(lián)而成；
[0014]第六級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十六帶狀線、第二層的第十七帶狀線、第三層的第十八帶狀線以及第六微電容并聯(lián)而成；
[0015]第一級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第二帶狀線與第一輸入電感連接，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第十七帶狀線與第三輸出電感連接，第三輸出電感與表面貼裝的第一輸出端口連接，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元的第一層的第十六帶狀線與第四輸出電感連接，第四輸出電感與表面貼裝的第二輸出端口連接，第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線設(shè)置在六級(jí)并聯(lián)諧振單元的底部；
[0016]六級(jí)并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路；第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線兩端均接地；
[0017]所述第二微波毫米波平衡濾波器包括第二輸入電感、第七級(jí)并聯(lián)諧振單元、第八級(jí)并聯(lián)諧振單元、第九級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十級(jí)并聯(lián)諧振單元、第i^一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第五輸出電感、第六輸出電感、表面貼裝的第三輸出端口、表面貼裝的第四輸出端口、第二 z形級(jí)間耦合帶狀線，各級(jí)并聯(lián)諧振單元均為三層，三層之間相互平行，且每層都在同一平面；
[0018]第七級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十九帶狀線、第二層的第二十帶狀線、第三層的第二十一帶狀線以及第七微電容并聯(lián)而成；
[0019]第八級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十二帶狀線、第二層的第二十三帶狀線、第三層的第二十四帶狀線以及第八微電容并聯(lián)而成；
[0020]第九級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十五帶狀線、第二層的第二十六帶狀線、第三層的第二十七帶狀線以及第九微電容并聯(lián)而成；
[0021]第十級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十八帶狀線、第二層的第二十九帶狀線、第三層的第三十帶狀線以及第十微電容并聯(lián)而成；
[0022]第十一級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第三十一帶狀線、第二層的第三十二帶狀線、第三層的第三十三帶狀線以及第十一微電容并聯(lián)而成；
[0023]第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第三十四帶狀線、第二層的第三十五帶狀線、第三層的第三十六帶狀線以及第十二微電容并聯(lián)而成；
[0024]第七級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第二十帶狀線與第二輸入電感連接，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第三十五帶狀線與第五輸出電感連接，第五輸出電感與表面貼裝的第三輸出端口連接，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元的第一層的第三十四帶狀線與第六輸出電感連接，第六輸出電感與表面貼裝的第四輸出端口連接，第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線設(shè)置在并聯(lián)諧振單元的底部；
[0025]六級(jí)并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路，第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線兩端均接地；
[0026]定向I禹合器的第一輸出電感與第一微波毫米波濾波器的第一輸入電感連接，定向耦合器的第二輸出電感與第二微波毫米波濾波器的第二輸入電感連接。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:(1)本發(fā)明采用束狀線結(jié)構(gòu)，通過寬邊電容耦合，實(shí)現(xiàn)通帶特性平坦；(2)本發(fā)明通過定向耦合器實(shí)現(xiàn)相位正交，并且通過兩個(gè)帶狀線結(jié)構(gòu)的微波毫米波平衡濾波器的四個(gè)輸出端口實(shí)現(xiàn)各個(gè)相位輸出，可產(chǎn)生幅度相同，相位依次相差90度的四種信號(hào)波形；(3)本發(fā)明體積小、重量輕、可靠性高；(4)本發(fā)明帶外抑制好，電性能優(yōu)異；(5)本發(fā)明的電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；(6)本發(fā)明采用低溫共燒陶瓷技術(shù)，具有散熱好，可靠性高，耐高溫、耐沖震等優(yōu)點(diǎn)，并且加工尺寸小，精度高；(7)本發(fā)明自帶負(fù)載，在應(yīng)用時(shí)無需外接負(fù)載，方便應(yīng)用，且系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1(a)為本發(fā)明的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(b)是本發(fā)明的定向耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(c)是本發(fā)明的第一微波毫米波平衡濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1(d)是本發(fā)明的第二微波毫米波平衡濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器的四個(gè)輸出端口的幅頻特性曲線。
[0030]圖3是本發(fā)明的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器輸入端口的駐波特性曲線。
[0031]圖4是本發(fā)明的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器第一輸出端口與第二輸出端口的相位差曲線。
[0032]圖5是本發(fā)明的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器第一輸出端口與第三輸出端口的相位差曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0034]結(jié)合圖1 (a)，一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，包括低噪聲放大器、自接匹配負(fù)載的定向耦合器、帶狀線結(jié)構(gòu)的第一微波毫米波平衡濾波器Fl和第二微波毫米波平衡濾波器F2;所述低噪聲放大器與定向耦合器相連，定向耦合器同時(shí)與第一微波毫米波平衡濾波器Fl和第二微波毫米波平衡濾波器F2相連；
[0035]結(jié)合圖1(b)，低噪聲放大器包括輸入端口 In、輸出端口 Out和電源端口 +5V ;定向率禹合器包括表面貼裝的第一輸入端口 P1、第一匹配線L1、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊稱合帶狀線U1、第二匹配線L2、第一輸出電感Loutl、第二輸出電感Lout2、第三匹配線L3、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2、第四匹配線L4、表面貼裝的隔離端口 P4和匹配電阻R ；
[0036]其中，低噪聲放大器的輸出端口 Out與定向I禹合器的第一輸入端口 Pl相連，第一輸入端口 Pl與第一匹配線LI相連；第一匹配線L1、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2和第二匹配線L2依次相連且設(shè)置在同一平面，第二匹配線L2與第一輸出電感Loutl連接；第三匹配線L3、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線Ul和第四匹配線L4依次相連且設(shè)置在同一平面，第三匹配線L3與第二輸出電感Lout2連接，第四匹配線L4與表面貼裝的隔離端口 P4連接，表面貼裝的隔離端口 P4與匹配電阻R —端連接；匹配電阻R的另一端與接地端相連。
[0037]結(jié)合圖1 (C)，所述第一微波毫米波平衡濾波器Fl包括第一輸入電感Linl、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元、第六級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三輸出電感Lout3、第四輸出電感Lout4、表面貼裝的第一輸出端口 P2、表面貼裝的第二輸出端口 P3、第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線Zl ;各級(jí)并聯(lián)諧振單元均為三層，三層之間相互平行設(shè)置，且每層都在同一平面，其中:
[0038]第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第一帶狀線L11、第二層的第二帶狀線L21、第三層的第三帶狀線L31以及第一微電容Cl并聯(lián)而成；
[0039]第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第四帶狀線L12、第二層的第五帶狀線L22、第三層的第六帶狀線L32以及第二微電容C2并聯(lián)而成；
[0040]第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第七帶狀線L13、第二層的第八帶狀線L23、第三層的第九帶狀線L33以及第三微電容C3并聯(lián)而成；
[0041]第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十帶狀線L14、第二層的第十一帶狀線L24、第三層的第十二帶狀線L34以及第四微電容C4并聯(lián)而成；
[0042]第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十三帶狀線L15、第二層的第十四帶狀線L25、第三層的第十五帶狀線L35以及第五微電容C5并聯(lián)而成；
[0043]第六級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十六帶狀線L16、第二層的第十七帶狀線L26、第三層的第十八帶狀線L36以及第六微電容C6并聯(lián)而成；
[0044]第一級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第二帶狀線L21與第一輸入電感Linl連接，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第十七帶狀線L26與第三輸出電感Lout3連接，第三輸出電感Lout3與表面貼裝的第一輸出端口 P2連接，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元的第一層的第十六帶狀線L16與第四輸出電感Lout4連接，第四輸出電感Lout4與表面貼裝的第二輸出端口 P3連接，第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線Zl設(shè)置在六級(jí)并聯(lián)諧振單元的底部；
[0045]六級(jí)并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路；第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線Zl兩端均接地；
[0046]結(jié)合圖1 (d)，所述第二微波毫米波平衡濾波器F2包括第二輸入電感Lin2、第七級(jí)并聯(lián)諧振單元、第八級(jí)并聯(lián)諧振單元、第九級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第五輸出電感Lout5、第六輸出電感Lout6、表面貼裝的第三輸出端口 P5、表面貼裝的第四輸出端口 P6、第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線Z2，各級(jí)并聯(lián)諧振單元均為三層，三層之間相互平行，且每層都在同一平面，其中:
[0047]第七級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十九帶狀線L41、第二層的第二十帶狀線L51、第三層的第二十一帶狀線L61以及第七微電容C7并聯(lián)而成；
[0048]第八級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十二帶狀線L42、第二層的第二十三帶狀線L52、第三層的第二十四帶狀線L62以及第八微電容CS并聯(lián)而成；
[0049]第九級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十五帶狀線L43、第二層的第二十六帶狀線L53、第三層的第二十七帶狀線L63以及第九微電容C9并聯(lián)而成；
[0050]第十級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十八帶狀線L44、第二層的第二十九帶狀線L54、第三層的第三十帶狀線L64以及第十微電容ClO并聯(lián)而成；
[0051]第十一級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第三十一帶狀線L45、第二層的第三十二帶狀線L55、第三層的第三十三帶狀線L65以及第i^一微電容Cll并聯(lián)而成；
[0052]第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第三十四帶狀線L46、第二層的第三十五帶狀線L56、第三層的第三十六帶狀線L66以及第十二微電容C12并聯(lián)而成；
[0053]其中，第七級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第二十帶狀線L51與第二輸入電感Lin2連接，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第三十五帶狀線L56與第五輸出電感Lout5連接，第五輸出電感Lout5與表面貼裝的第三輸出端口 P5連接，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元的第一層的第三十四帶狀線L46與第六輸出電感Lout6連接，第六輸出電感Lout6與表面貼裝的第四輸出端口 P6連接，第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線Z2設(shè)置在并聯(lián)諧振單元的底部；
[0054]六級(jí)并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路，第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線Z2兩端均接地；
[0055]定向耦合器的第一輸出電感Loutl與第一微波毫米波濾波器Fl的第一輸入電感Linl連接，定向耦合器的第二輸出電感Lout2與第二微波毫米波濾波器F2的第二輸入電感Lin2連接。
[0056]低噪聲放大器的輸入端口 In、輸出端口 Out、第一輸入端口 P1、第一匹配線L1、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊I禹合帶狀線U1、第二匹配線L2、第一輸出電感Loutl、第二輸出電感Lout2、第三匹配線L3、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線U2、第四匹配線L4、表面貼裝的隔離端口 P4、匹配電阻R、第一輸入電感Linl、第二輸入電感Lin2、十二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三輸出電感Lout3、第四輸出電感Lout4、表面貼裝的第一輸出端口 P2、表面貼裝的第二輸出端口 P3、第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線Z1、第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線Z2和接地端均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
[0057]所述低噪聲放大器型號(hào)為WFD022036— L12。
[0058]定向耦合器的第一輸入端口 Pl的輸入阻抗為50歐姆；所述隔離端口 P4為50歐姆隔離端口 ；匹配電阻R為50歐姆；所述第一微波毫米波平衡濾波器Fl的第一輸出端口P2和第二輸出端口 P3均為50歐姆輸出端口 ；所述第二微波毫米波平衡濾波器F2的第三輸出端口 P5和第四輸出端口 P6均為50歐姆輸出端口。
[0059]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0060]實(shí)施例1
[0061]本發(fā)明微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器的尺寸僅為IlmmX 3.2mmXl.5mm，其性能可從圖2、圖3看出，通帶帶寬為2.7GHz?2.9GHz，四個(gè)輸出端口 P2、P3、P4、P5在通帶內(nèi)的輸出波形基本一致，輸入端口回波損耗優(yōu)于16dB，在通帶內(nèi)，第一輸出端口 P2與第二輸出端口 P3的相位差近似為180度，第一輸出端口 P2與第三輸出端口 P5相位差近似為90度。
[0062]由圖2可知，四個(gè)輸出端口的帶外抑制都能達(dá)到_30dBc ；
[0063]由圖3所示，輸入駐波達(dá)到-15dB以下；
[0064]由圖4可知，第一輸出端口 P2與第二輸出端口 P3的相位特性很好的符合相位倒相要求；
[0065]由圖5可知，第一輸出端口 P2與第三輸出端口 P5的相位特性符合相位正交要求。本發(fā)明的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，由于采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結(jié)而成，具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性，由于結(jié)構(gòu)采用三維立體集成和多層折疊結(jié)構(gòu)以及外表面金屬屏蔽實(shí)現(xiàn)接地和封裝，體積大幅減小。本發(fā)明自帶負(fù)載，在應(yīng)用時(shí)無需外接負(fù)載，方便應(yīng)用，且系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，其特征在于，包括低噪聲放大器、自接匹配負(fù)載的定向耦合器、帶狀線結(jié)構(gòu)的第一微波毫米波平衡濾波器(Fl)和第二微波毫米波平衡濾波器(F2);所述低噪聲放大器與定向耦合器相連，定向耦合器同時(shí)與第一微波毫米波平衡濾波器(Fl)和第二微波毫米波平衡濾波器(F2)相連； 低噪聲放大器包括輸入端口(In)、輸出端口(Out)和電源端口(+5V);定向耦合器包括表面貼裝的第一輸入端口(PD、第一匹配線(LI)、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線(Ul)、第二匹配線(L2)、第一輸出電感(Loutl)、第二輸出電感(Lout2)、第三匹配線(L3)、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線(U2)、第四匹配線(L4)、表面貼裝的隔離端口(P4)和匹配電阻(R)； 低噪聲放大器的輸出端口(Out)與定向I禹合器的第一輸入端口(Pl)相連，第一輸入端口(Pl)與第一匹配線(LI)相連；第一匹配線(LI)、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線(U2)和第二匹配線(L2)依次相連且設(shè)置在同一平面，第二匹配線(L2)與第一輸出電感(Loutl)連接；第三匹配線(L3)、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線(Ul)和第四匹配線(L4)依次相連且設(shè)置在同一平面，第三匹配線(L3)與第二輸出電感(Lout2)連接，第四匹配線(L4)與表面貼裝的隔離端口(P4)連接，表面貼裝的隔離端口(P4)與匹配電阻(R)的一端連接；匹配電阻(R)的另一端與接地端相連。 所述第一微波毫米波平衡濾波器(Fl)包括第一輸入電感(Linl)、第一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三級(jí)并聯(lián)諧振單元、第四級(jí)并聯(lián)諧振單元、第五級(jí)并聯(lián)諧振單元、第六級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三輸出電感(Lout3)、第四輸出電感(Lout4)、表面貼裝的第一輸出端口(P2)、表面貼裝的第二輸出端口(P3)、第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Zl);各級(jí)并聯(lián)諧振單元均為三層，三層之間相互平行設(shè)置，且每層都在同一平面； 第一級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第一帶狀線(L11)、第二層的第二帶狀線(L21)、第三層的第三帶狀線(L31)以及第一微電容(Cl)并聯(lián)而成； 第二級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第四帶狀線(L12)、第二層的第五帶狀線(L22)、第三層的第六帶狀線(L32)以及第二微電容(C2)并聯(lián)而成； 第三級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第七帶狀線(L13)、第二層的第八帶狀線(L23)、第三層的第九帶狀線(L33)以及第三微電容(C3)并聯(lián)而成； 第四級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十帶狀線(L14)、第二層的第十一帶狀線(L24)、第三層的第十二帶狀線(L34)以及第四微電容(C4)并聯(lián)而成； 第五級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十三帶狀線(L15)、第二層的第十四帶狀線(L25)、第三層的第十五帶狀線(L35)以及第五微電容(C5)并聯(lián)而成； 第六級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十六帶狀線(L16)、第二層的第十七帶狀線(L26)、第三層的第十八帶狀線(L36)以及第六微電容(C6)并聯(lián)而成； 第一級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第二帶狀線(L21)與第一輸入電感(Linl)連接，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第十七帶狀線(L26)與第三輸出電感(Lout3)連接，第三輸出電感(Lout3)與表面貼裝的第一輸出端口(P2)連接，第六級(jí)并聯(lián)諧振單元的第一層的第十六帶狀線(L16)與第四輸出電感(Lout4)連接，第四輸出電感(Lout4)與表面貼裝的第二輸出端口(P3)連接，第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Zl)設(shè)置在六級(jí)并聯(lián)諧振單元的底部；六級(jí)并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路；第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Zl)兩端均接地； 所述第二微波毫米波平衡濾波器(F2)包括第二輸入電感(Lin2)、第七級(jí)并聯(lián)諧振單元、第八級(jí)并聯(lián)諧振單元、第九級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十級(jí)并聯(lián)諧振單元、第i^一級(jí)并聯(lián)諧振單元、第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第五輸出電感(Lout5)、第六輸出電感(Loute)、表面貼裝的第三輸出端口(P5)、表面貼裝的第四輸出端口(P6)、第二Z形級(jí)間耦合帶狀線(Z2)，各級(jí)并聯(lián)諧振單元均為三層，三層之間相互平行，且每層都在同一平面； 第七級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第十九帶狀線(L41)、第二層的第二十帶狀線(L51)、第三層的第二十一帶狀線(L61)以及第七微電容(C7)并聯(lián)而成； 第八級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十二帶狀線(L42)、第二層的第二十三帶狀線(L52)、第三層的第二十四帶狀線(L62)以及第八微電容(CS)并聯(lián)而成； 第九級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十五帶狀線(L43)、第二層的第二十六帶狀線(L53)、第三層的第二十七帶狀線(L63)以及第九微電容(C9)并聯(lián)而成； 第十級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第二十八帶狀線(L44)、第二層的第二十九帶狀線(L54)、第三層的第三十帶狀線(L64)以及第十微電容(ClO)并聯(lián)而成； 第十一級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第三十一帶狀線(L45)、第二層的第三十二帶狀線(L55)、第三層的第三十三帶狀線(L65)以及第i^一微電容(Cll)并聯(lián)而成； 第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元由第一層的第三十四帶狀線(L46)、第二層的第三十五帶狀線(L56)、第三層的第三十六帶狀線(L66)以及第十二微電容(C12)并聯(lián)而成； 第七級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第二十帶狀線(L51)與第二輸入電感(Lin2)連接，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元的第二層的第三十五帶狀線(L56)與第五輸出電感(Lout5)連接，第五輸出電感(Lout5)與表面貼裝的第三輸出端口(P5)連接，第十二級(jí)并聯(lián)諧振單元的第一層的第三十四帶狀線(L46)與第六輸出電感(Lout6)連接，第六輸出電感(Lout6)與表面貼裝的第四輸出端口(P6)連接，第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Z2)設(shè)置在并聯(lián)諧振單元的底部; 六級(jí)并聯(lián)諧振單元分別接地，其中第一、三層所有帶狀線接地端相同，一端是微電容接地，另一端開路，第二層帶狀線接地端相同，一端接地，另一端開路，且接地端方向與第一、三層接地端相反，第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Z2)兩端均接地； 定向I禹合器的第一輸出電感(Loutl)與第一微波毫米波濾波器(Fl)的第一輸入電感(Linl)連接，定向耦合器的第二輸出電感(Lout2)與第二微波毫米波濾波器(F2)的第二輸入電感(Lin2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，其特征在于，低噪聲放大器的輸入端口(In)、輸出端口(Out)、第一輸入端口(Pl)、第一匹配線(LI)、第一層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線(Ul)、第二匹配線(L2)、第一輸出電感(Loutl)、第二輸出電感(Lout2)、第三匹配線(L3)、第二層雙螺旋結(jié)構(gòu)的寬邊耦合帶狀線(U2)、第四匹配線(L4)、表面貼裝的隔離端口(P4)、匹配電阻(R)、第一輸入電感(Linl)、第二輸入電感(Lin2)、十二級(jí)并聯(lián)諧振單元、第三輸出電感(Lout3)、第四輸出電感(Lout4)、表面貼裝的第一輸出端口(P2)、表面貼裝的第二輸出端口(P3)、第一 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Zl)、第二 Z形級(jí)間耦合帶狀線(Z2)和接地端均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，其特征在于，所述低噪聲放大器型號(hào)為WFD022036— L12。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的微波毫米波有源自負(fù)載多正交倒相濾波器，其特征在于，所述定向耦合器的第一輸入端口(Pl)的輸入阻抗為50歐姆；所述隔離端口(P4)為50歐姆隔離端口 ；匹配電阻(R)為50歐姆；所述第一微波毫米波平衡濾波器(Fl)的第一輸出端口(P2)和第二輸出端口(P3)均為50歐姆輸出端口 ；所述第二微波毫米波平衡濾波器(F2)的第三輸出端口(P5)和第四輸出端口(P6)均為50歐姆輸出端口。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK104201444SQ201410425052
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】周衍芳, 顧家, 許心影, 陳龍, 戴永勝 申請人:南京理工大學(xué)