一種新型結(jié)構(gòu)片式寬頻帶耦合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種耦合器，特別是一種新型結(jié)構(gòu)片式寬頻帶耦合器，可用于移動電話、平板電腦以及其他各種通訊設(shè)備中。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)技術(shù)在電子元器件和封裝領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于通信、汽車、和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。以LTCC技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計和生產(chǎn)的射頻微波元件和模塊包括濾波器、雙工器、天線、耦合器、巴倫、接收前端模組、天線開關(guān)t旲組等。因其具有尚品質(zhì)因數(shù)、尚穩(wěn)定性、尚集成度等優(yōu)點(diǎn)，隨著現(xiàn)代電子設(shè)備向小型化、高頻化方向不斷發(fā)展，它們已經(jīng)大量運(yùn)用于手機(jī)領(lǐng)域。
[0003]耦合器在手機(jī)射頻前端是比較常見的微波器件，它可以對信號取樣，以便進(jìn)行測量和監(jiān)測、信號分配及合成。隨著4G技術(shù)的應(yīng)用，手機(jī)射頻前端頻段越來越多，需要監(jiān)控的信號頻段也不斷增加，同時為應(yīng)對手機(jī)射頻前端小型化要求，寬頻帶的耦合器就成了必然的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的耦合器體積較大的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種新型結(jié)構(gòu)片式寬頻帶耦合器，該寬頻帶耦合器采用耦合線設(shè)計的特殊結(jié)構(gòu)，由傳輸主線和傳輸副線耦合組成，本發(fā)明結(jié)構(gòu)采用LTCC成型技術(shù)集成到同一元件中，然后利用900°C低溫共燒而成。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種新型結(jié)構(gòu)片式寬頻帶耦合器，耦合器包括基體、設(shè)置在基體外側(cè)四周的接線端頭和設(shè)置在基體內(nèi)部的電路層，基體內(nèi)部的電路層呈疊層結(jié)構(gòu):
[0006]第一層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有一塊第一金屬平面導(dǎo)體，第一金屬平面導(dǎo)體兩側(cè)分別伸出一個內(nèi)部端點(diǎn)，分別為第一內(nèi)部端點(diǎn)和第二內(nèi)部端點(diǎn)，第一內(nèi)部端點(diǎn)與接地端口電連接，第二內(nèi)部端點(diǎn)也與接地端口電連接；
[0007]第二層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有一個第一金屬線圈和一個第一金屬導(dǎo)體基片，第一金屬線圈呈“C”字形，第一金屬線圈一端的第三內(nèi)部端點(diǎn)與輸入端口電連接相連，第一金屬線圈另一端為第四內(nèi)部端點(diǎn)，第四內(nèi)部端點(diǎn)與第一點(diǎn)柱電相連，第一金屬導(dǎo)體基片與第一金屬線圈相互絕緣，第一金屬導(dǎo)體基片與輸出端口電連接；
[0008]第三層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有第二金屬線圈和一塊第二金屬平面導(dǎo)體，第二金屬線圈呈“L”形，第二金屬線圈一端為第五內(nèi)部端點(diǎn)，第五內(nèi)部端點(diǎn)與輸出端口電連接，第二金屬線圈另一端為第六內(nèi)部端點(diǎn)，第六內(nèi)部端點(diǎn)與第一點(diǎn)柱電連接，第二金屬平面導(dǎo)體與第二金屬線圈相互絕緣，第二金屬平面導(dǎo)體與輸入端口電連接；
[0009]第四層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有兩個相互絕緣金屬線圈，分別為第三金屬線圈和第四金屬線圈，第三金屬線圈和第四金屬線圈均呈“U”形，第三金屬線圈的兩端分別為第七內(nèi)部端點(diǎn)和第八內(nèi)部端點(diǎn)，第三金屬線圈的中間位置設(shè)有第九內(nèi)部端點(diǎn)，第七內(nèi)部端點(diǎn)與隔離端口電連接，第八內(nèi)部端點(diǎn)與第二點(diǎn)柱電連接，第九內(nèi)部端點(diǎn)與第三點(diǎn)柱電連接;第四金屬線圈的兩端分別為第十內(nèi)部端點(diǎn)和第i 內(nèi)部端點(diǎn)，第十內(nèi)部端點(diǎn)與親合端口電連接，第十一內(nèi)部端點(diǎn)與第四點(diǎn)柱電連接；
[0010]第五層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有兩個相互絕緣金屬線圈，分別為第五金屬線圈和第六金屬線圈，第五金屬線圈和第六金屬線圈均呈“U”形，第五金屬線圈的兩端分別為第十二內(nèi)部端點(diǎn)和第十三內(nèi)部端點(diǎn)，第十二內(nèi)部端點(diǎn)與第七點(diǎn)柱電連接，第十三內(nèi)部端點(diǎn)與第二點(diǎn)柱電連接，第五金屬線圈上還設(shè)有第十四內(nèi)部端點(diǎn)，第十四內(nèi)部端點(diǎn)與第三點(diǎn)柱電連接;第六金屬線圈的兩端分別為第十五內(nèi)部端點(diǎn)和第十六內(nèi)部端點(diǎn)，第十五內(nèi)部端點(diǎn)與第四點(diǎn)柱電連接，第十六內(nèi)部端點(diǎn)與第八點(diǎn)柱電連接；
[0011]第六層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有一個第三金屬平面導(dǎo)體，第三金屬平面導(dǎo)體上分別設(shè)有向外伸出的內(nèi)部端點(diǎn)，分別為第十七內(nèi)部端點(diǎn)和第十八內(nèi)部端點(diǎn)，第十七內(nèi)部端點(diǎn)與接地端口電連接，第十八內(nèi)部端點(diǎn)與接地端口電連接；
[0012]第七層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有兩個相互絕緣的金屬平面導(dǎo)體，分別為第四金屬平面導(dǎo)體和第五金屬平面導(dǎo)體，第四金屬平面導(dǎo)體上伸出設(shè)置有第十九內(nèi)部端點(diǎn)，第十九內(nèi)部端點(diǎn)與第七點(diǎn)柱電連接，第五金屬平面導(dǎo)體上伸出設(shè)置有第二十內(nèi)部端頭，第二十內(nèi)部端頭與第八點(diǎn)柱電連接；
[0013]第八層結(jié)構(gòu)與第六層結(jié)構(gòu)相同；
[0014]第九層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有兩個相互絕緣的金屬線圈，分別為第七金屬線圈和第八金屬線圈，第七金屬線圈和第八金屬線圈均呈“U”形，第七金屬線圈兩端分別設(shè)有第二十一內(nèi)部端頭和第二十二內(nèi)部端頭，第二十一內(nèi)部端頭與第五點(diǎn)柱電連接，第二十二內(nèi)部端頭與第七點(diǎn)柱電連接;第八金屬線圈兩端分別設(shè)有第二十三內(nèi)部端頭和第二十四內(nèi)部端頭，第二十三內(nèi)部端頭與第八點(diǎn)柱電連接，第二十四內(nèi)部端頭與第六點(diǎn)柱電連接；
[0015]第十層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有一個第九金屬線圈，第九金屬線圈呈“U”形，第九金屬線圈兩端分別為第二十五內(nèi)部端頭和第二十六內(nèi)部端頭，第二十五內(nèi)部端頭與第五點(diǎn)柱電連接，第二十六內(nèi)部端頭與第六點(diǎn)柱電連接；
[0016]第^^一層結(jié)構(gòu)與第一層結(jié)構(gòu)相同。
[0017]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括:
[0018]所述的接線端頭設(shè)有六個，六個接線端頭在基體兩側(cè)對稱分布。
[0019]所述的基體采用陶瓷基體。
[0020]所述的第一點(diǎn)柱、第二點(diǎn)柱、第三點(diǎn)柱、第四點(diǎn)柱、第五點(diǎn)柱和第六點(diǎn)柱分別為方點(diǎn)柱。
[0021]所述的第八點(diǎn)柱和第九點(diǎn)柱分別為圓點(diǎn)柱。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明結(jié)構(gòu)以LTCC(低溫共燒陶瓷)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用耦合微帶線設(shè)計實(shí)現(xiàn)疊層片式寬帶耦合器的特殊電性能要求。本發(fā)明結(jié)構(gòu)有效實(shí)現(xiàn)了寬頻帶內(nèi)的耦合功能，具有低損耗、高可靠性、低成本和適合于大規(guī)模的生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，另外還適應(yīng)了新的電子元件小型化發(fā)展趨勢。
[0023]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0024]圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)外觀結(jié)構(gòu)立體示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第一層電路層平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第二層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第二、三層之間點(diǎn)柱連接平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第三層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖7為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第四層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖8為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第四、五層之間點(diǎn)柱連接平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖9為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第五層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖10為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第五、六層之間，第六、七層之間，第七、八層之間以及第八、九層之間點(diǎn)柱連接平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖11為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第六層、第八層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖12為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第七層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖13為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第九層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖14為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第九、十層電路之間點(diǎn)柱連接平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖15為本發(fā)明結(jié)構(gòu)第十層電路平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本實(shí)施例為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0040]請參看附圖1和附圖2，本發(fā)明主要為一種新型結(jié)構(gòu)片式寬頻帶耦合器，其包括基體、設(shè)置在基體外側(cè)四周的接線端頭和設(shè)置在基體內(nèi)部的電路層，所述的基體內(nèi)部的電路層呈疊層結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，接線端頭設(shè)有六個，六個接線端頭在基體兩側(cè)對稱分布，本實(shí)施例中，六個接線端頭分別為:Pl為輸入端口，P2和P5均為接地端口，P3為耦合端口，P4為隔離端口即負(fù)載端，P6輸出端口。本實(shí)施例中，基體采用陶瓷基體，內(nèi)部電路層共分11層。
[0041 ]請參看附圖3，本實(shí)施例中，第一層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有一塊第一金屬平面導(dǎo)體I，第一金屬平面導(dǎo)體I兩側(cè)分別伸出一個內(nèi)部端點(diǎn)，分別為第一內(nèi)部端點(diǎn)Ia和第二內(nèi)部端點(diǎn)Ib，第一內(nèi)部端點(diǎn)Ia與接地端口 P2電連接，第二內(nèi)部端點(diǎn)Ib與接地端口 P5電連接；
[0042]請參看附圖4，本實(shí)施例中，第二層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有一個第一金屬線圈2和一個第一金屬導(dǎo)體基片2c，本實(shí)施例中，第一金屬線圈2呈“C”字形，或者稱為未封口的“口”字形，第一金屬線圈2—端的第三內(nèi)部端點(diǎn)2a設(shè)置在邊沿位置處，與輸入端口 Pl電連接相連，第一金屬線圈2另一端設(shè)置在內(nèi)部位置，為第四內(nèi)部端點(diǎn)2b，第四內(nèi)部端點(diǎn)2b與第一方點(diǎn)柱19電相連，第一金屬導(dǎo)體基片2c與第一金屬線圈2相互絕緣，第一金屬導(dǎo)體基片2c與輸出端口 P6電連接；
[0043]請參看附圖6，本實(shí)施例中，第三層為在陶瓷介質(zhì)基板上印制有第二金屬線圈3和一塊第二金屬平面導(dǎo)體3c，本實(shí)施例中，第二金屬線圈3呈“L”形，第二金屬線