本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于低溫共燒陶瓷技術(shù)的功率分配/合成移相器。

背景技術(shù)：

功率分配器(Power Divider)是一種將一路輸入信號功率分成兩路或多路輸出相等或者不相等功率的器件。而移相器(Phaser)能夠?qū)Σǖ南辔贿M(jìn)行調(diào)整，在高頻系統(tǒng)中，一般需要將發(fā)射功率或者接收功率按照一定比例分配到各個子單元，滿足天線或者信號處理的要求，因此，功率分配移相器在微波毫米波等通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

目前的功率分配移相器一般為平面結(jié)構(gòu)，而且為了實(shí)現(xiàn)功率分配器的平衡性和隔離度，電路往往比較復(fù)雜且占用的面積比較大，但是隨著雷達(dá)等微波系統(tǒng)的快速發(fā)展，對小型化，集成化的功率分配移相器的需求越來越大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于低溫共燒陶瓷技術(shù)的功率分配移相器，實(shí)現(xiàn)了功率分配移相器電路系統(tǒng)的小型化，集成化，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因采用平面結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的面積大，集成度低的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于低溫共燒陶瓷技術(shù)的功率分配移相器，包括輸入端，功率分配及移相模塊和多個輸出端，其中，功率分配及移相模塊采用低溫共燒陶瓷多層集成電路，輸入端與功率分配及移相模塊相連接，用于接收外部電路輸入的功率，并將所接收的功率傳送到功率分配及移相模塊；功率分配及移相模塊的一端與輸入端相連接，另一端與多個輸出端相連接，用于接收輸入端輸入的功率，并將所接收的功率分配為至少兩路的功率，并對所接收的功率進(jìn)行移相；多個輸出端與功率分配及移相模塊相連接，用于輸出分配后的至少兩路功率。

可選地，功率分配及移相模塊中的電路元件呈折線分布。

可選地，功率分配及移相模塊中的電路元件均兼有功率分配及移相的作用。

可選地，功率分配移相器將所接收的功率分配為四路輸出功率。

可選地，功率分配及移相模塊包括一個巴倫，兩個耦合器，其中，巴倫與輸入端相連接，且與兩個耦合器均連接，兩個耦合器均與輸出端相連接。

可選地，功率分配移相器還包括至少兩個負(fù)載，兩個耦合器的一端分別與至少兩個負(fù)載中的其中之一相連接，另一端與巴倫相連接。

可選地，功率分配及移相模塊包括三個耦合器，其中，第一耦合器與輸入端相連接，且通過一個移相器與第二耦合器相連接，第二耦合器的一端與移相器連接，另一端與輸出端相連接，第三耦合器的一端與第一耦合器相連接，另一端與輸出端相連接。

可選地，功率分配移相器還包括至少兩個負(fù)載，第二耦合器和第三耦合器的一端分別與至少兩個負(fù)載的其中之一相連接。

可選地，功率分配及移相模塊包括三個電橋，其中，第一電橋與輸入端相連接，且通過一個移相器與第二電橋相連接，第二電橋的一端與移相器連接，另一端與輸出端相連接，第三電橋的一端與第一電橋相連接，另一端與輸出端相連接。

可選地，功率分配移相器還包括至少兩個負(fù)載，第二電橋和第三電橋的一端分別與至少兩個負(fù)載中的其中之一相連接。

綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種利用低溫共燒陶瓷技術(shù)制作的功率分配移相器，將多個電阻，傳輸線內(nèi)埋到陶瓷內(nèi)部，由這些內(nèi)埋元件組成了多個功率分配模塊和移相器，這些功率分配模塊和移相器采用了低溫共燒陶瓷的疊層結(jié)構(gòu)，相比于現(xiàn)有技術(shù)，減少了因采用平面結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的面積大，集成度低的問題，而且組成功率分配及移相模塊的電路元件既具有功率分配的作用，又能夠?qū)邮盏降墓β蔬M(jìn)行移相，一定程度上減少了移相器的個數(shù)，極大地縮小了分配移相器的體積。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種功率分配移相器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種四路輸出的功率分配移相器的電路圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的與圖2相應(yīng)的一種四路輸出的功率分配移相器的功率分配及移相過程的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的與圖2相應(yīng)的一種四路輸出的功率分配移相器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種四路輸出的功率分配移相器的電路圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的與圖5相應(yīng)的四路輸出的功率分配移相器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種四路輸出的功率分配移相器的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)技術(shù)是一種電子封裝技術(shù)，其能夠?qū)⒍鄠€電容、電阻、耦合器等組件埋入多層陶瓷基板中，然后疊壓在一起，因?yàn)樵摷夹g(shù)在集成封裝，設(shè)計(jì)多樣性和靈活性等方面的優(yōu)點(diǎn)，被用來制造各種微波元件，考慮到目前的功率分配移相器具有尺寸大、集成度低等缺點(diǎn)，本申請實(shí)施例將低溫共燒陶瓷技術(shù)應(yīng)用于制作功率分配移相器上，通過低溫共燒陶瓷的多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)功率分配及移相，大大縮小了產(chǎn)品的尺寸，實(shí)現(xiàn)了功率分配移相器電路系統(tǒng)的小型化。

需要說明的是，雖然本申請描述的是功率分配移相器，但是功率分配移相器可以和功率合成移相器之間做倒置變換，因此，和本申請實(shí)施例相關(guān)的功率合成移相器也在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。

為了實(shí)現(xiàn)功率分配移相器的電路系統(tǒng)小型化，如圖1所示，本申請實(shí)施例提供了一種基于低溫共燒陶瓷技術(shù)的功率分配移相器，包括輸入端，功率分配及移相模塊和多個輸出端，其中，輸入端與功率分配及移相模塊相連接，功率分配及移相模塊的一端與輸入端相連接，另一端與多個輸出端相連接，多個輸出端與功率分配及移相模塊相連接。

輸入端與外部電路相連接，接收外部電路的輸入功率，該外部電路可以是高頻系統(tǒng)的功率發(fā)射電路或者功率接收電路，輸出端也與外部電路連接，這里的外部電路可以是高頻系統(tǒng)的各個子單元，這樣，就把高頻系統(tǒng)的發(fā)射功率或者接收功率按照功率分配的比例分配到各個子單元中。這里的輸入端和輸出端可以分別位于陶瓷基板的底面和頂面，即，可以是輸入端位于陶瓷基板的底面，輸出端位于陶瓷基板的頂面，也可以是輸入端位于陶瓷基板的頂面，輸出端位于陶瓷基板的底面。

為了減小功率分配移相器的體積，本申請中的功率分配及移相模塊采用低溫共燒陶瓷多層集成電路。

本申請實(shí)施例以四路輸出功率的功率分配移相器為例進(jìn)行闡述。如圖2所示，功率分配移相器中的功率分配及移相模塊包括一個巴倫，兩個耦合器，其中，巴倫與輸入端IN相連接，且與兩個耦合器均連接，兩個耦合器均與輸出端相連接，該功率分配移相器共有四個輸出端OUT1，OUT2，OUT3，OUT4,其中耦合器1與輸出端OUT1和OUT2相連接，耦合器2與輸出端OUT3和OUT4相連接。且耦合器1與負(fù)載1和巴倫均連接，耦合器2與負(fù)載2和巴倫均連接。

由于巴倫可以對輸入波進(jìn)行180度移相，耦合器可以對輸入波進(jìn)行90度移相，因此，耦合器1和耦合器2以及巴倫在上述的功率分配移相器中起到功率分配以及移相的作用。結(jié)合圖2，以功率分配器將輸入信號功率分成輸出相等功率為例，如圖3所示，假設(shè)輸入端IN接收了功率為20W的波，經(jīng)過巴倫后，分成兩路功率為10W，其中一路波相位無變化，另一路波被移相180度，相位無變化的一路波被送入耦合器1，這一路波經(jīng)過耦合器的功率分配和移相，輸出一路無相位變化的功率為5W的波OUT1和相位移動了90度的功率為5W的波OUT2；移相180度的波被送入耦合器2，經(jīng)過耦合器2的功率分配以及移相，輸出相位移動了180度的功率為5W的波OUT3，以及相位移動了270度的功率為5W的波OUT4，這里的相位移動270度為巴倫的180度移相與耦合器2的90度移相的相位疊加。由此，完成了功率分配與移相。

圖4為上述功率分配移相器的結(jié)構(gòu)圖，圖中1-4，13為接口，結(jié)合功率分配移相器的電路圖，13可以為輸入端口，1-4為四個輸出端口，5和6為兩個耦合器，7為巴倫，8-11為負(fù)載，12為金屬地。從圖中可以看出，1和4兩個接口與耦合器5相連，耦合器5同時與電阻負(fù)載8和巴倫7相連，電阻負(fù)載8接地，接口2和3與耦合器6相連，耦合器6同時與電阻負(fù)載10與巴倫7相連，負(fù)載10接地，巴倫7同時與耦合器5,耦合器6，接口13，負(fù)載9、負(fù)載11相連。其中，功率分配移相器的介質(zhì)采用陶瓷，陶瓷內(nèi)部采用導(dǎo)體材料制作導(dǎo)體，外部采用導(dǎo)體材料制作電極。

從圖4中可以看出，功率分配及移相模塊中的巴倫以及耦合器是以疊層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)功率分配以及移相的功能，而且本申請實(shí)施例選用的巴倫和耦合器除了具有基本的功率分配的功能外，還具備移相的功能，這在一定程度上減少了所需要的移相模塊的個數(shù)，從而減小了功率分配移相器的體積，再者，如圖所示，耦合器和巴倫均采用折線結(jié)構(gòu)，而不是已有技術(shù)中的直線結(jié)構(gòu)，那么，對于同樣長度的巴倫和耦合器，采用了折線結(jié)構(gòu)的巴倫和耦合器所占用的體積大大小于采用直線結(jié)構(gòu)的巴倫和耦合器，因此，低溫共燒陶瓷的多層結(jié)構(gòu)結(jié)合電路元件的折線結(jié)構(gòu)，使得本申請實(shí)施例中的功率分配移相器的體積大大減小。

綜上，本申請實(shí)施例中的功率分配移相器采用低溫共燒陶瓷技術(shù)，將多個電阻，傳輸線內(nèi)埋到陶瓷內(nèi)部，由這些內(nèi)埋元件組成了多個功率分配模塊和移相器，而這些功率分配模塊和移相器又采用了低溫共燒陶瓷的疊層結(jié)構(gòu)，極大地縮小了分配移相器的體積，避免了現(xiàn)有技術(shù)中因采用平面結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的面積大，集成度低的問題。而且，本申請實(shí)施例利用了耦合器，巴倫這些本身既具有功率分配的功能，又具有移相功能的電器元件，將功率分配與移相兩種功能集中于一種電器元件，進(jìn)一步減少了功率分配移相器中所需要的功率分配模塊以及移相器的數(shù)量。

可選地，如圖5所示，功率分配移相器的功率分配及移相模塊還可以包括三個耦合器，其中，第一耦合器與輸入端相連接，且通過一個移相器與第二耦合器相連接，第二耦合器的一端與移相器連接，另一端與輸入端相連接，第三耦合器的一端與第一耦合器相連接，另一端與輸入端相連接。該由三個耦合器及負(fù)載組成的功率分配移相器的功率分配及移相功能和上述的實(shí)現(xiàn)過程類似，這里不再贅述。圖6為其結(jié)構(gòu)圖，其中1-4是接口，5-7分別是三個耦合器，8是90度移相器，9-11是電阻負(fù)載，13是金屬地，12是接口。其中1和4兩個接口與耦合器6相連，耦合器6同時與電阻負(fù)載11和移相器8相連，電阻負(fù)載11與地13相連；2和3兩個接口與耦合器5相連，耦合器5同時與電阻負(fù)載10和耦合器7相連，負(fù)載10與地13相連；耦合器7同時與耦合器5、移相器8、接口12、負(fù)載9相連。

可選地，如圖7所示，功率分配及移相器還可以包括三個電橋，其中，第一電橋與輸入端相連接，且通過一個移相器與第二電橋相連接，第二電橋的一端與移相器連接，另一端與輸入端相連接，第三電橋的一端與第一電橋相連接，另一端與輸入端相連接。該由三個電橋及負(fù)載組成的功率分配移相器的功率分配及移相功能和上述的實(shí)現(xiàn)過程類似，這里不再贅述。

在本申請所提供的幾個實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨(dú)處理，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

上述以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)的集成的單元，可以存儲在一個計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例方法的部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(Read-Only Memory，簡稱ROM)、隨機(jī)存取存儲器(Random Access Memory，簡稱RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。