一種毫米波混頻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及的是一種毫米波混頻器。
【背景技術(shù)】
[0002]毫米波是指波長(zhǎng)介于1?10m m的一段電磁頻譜，它所對(duì)應(yīng)的頻率范圍為3 0?300GHz，但在實(shí)際應(yīng)用的頻譜劃分中，通常把毫米波低端擴(kuò)頻到18GHz，即毫米波通常也可指頻率范圍為18?300GHz這一頻段范圍。毫米波的特點(diǎn)是波長(zhǎng)短、頻帶寬以及其特殊的大氣傳播特性，這三個(gè)特點(diǎn)是促成毫米波發(fā)展的三個(gè)基本因素。
[0003]毫米波的傳播特性受大氣影響較大，如氧分子和水蒸氣等。這些氣體的頻率諧振特性對(duì)毫米波信號(hào)產(chǎn)生選擇性吸收和散射。分析表明:在22GHz、60GHz、120GHz和183GHz等頻率附近，出現(xiàn)大氣衰減極值，這種大氣吸收特性可以應(yīng)用在短距離傳輸?shù)谋Ｃ芡ㄐ胖?；而?5GHz、94GHz、140GHz和220GHz頻率附近，出現(xiàn)衰減較小的大氣傳播窗口，常應(yīng)用于低空空地導(dǎo)彈和地基雷達(dá)。因而充分利用這些頻段的特點(diǎn)，是設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的毫米波系統(tǒng)的重要方面。
[0004]混頻器是超外差接收機(jī)中的關(guān)鍵部件，它的指標(biāo)很大程度上決定了整個(gè)接收系統(tǒng)的性能。為了減小接收系統(tǒng)的體積并提高其性能，現(xiàn)代雷達(dá)與制導(dǎo)、電子對(duì)抗、通信、射電天文、遙感遙測(cè)系統(tǒng)的工作頻率已逐步擴(kuò)展到毫米波頻段。對(duì)此也對(duì)毫米波混頻器的性能提出了越來(lái)越高的要求，研究低成本、高性能的毫米波混頻器成為本領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。
[0005]雙平衡混頻器由于其動(dòng)態(tài)范圍大和頻譜干凈等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的雙平衡混頻器大多采用環(huán)形或星型的結(jié)構(gòu)，如此一來(lái)，則需要交叉的本振和射頻電路，表現(xiàn)為跳線的結(jié)構(gòu)形式。在高頻時(shí)，交錯(cuò)的傳輸線結(jié)構(gòu)會(huì)引起信號(hào)間的干擾，以及相互間場(chǎng)的影響，造成電路整體性能變差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙、抗干擾性強(qiáng)的毫米波混頻器。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種毫米波混頻器，包括混頻電路基片，用于封裝混頻電路基片并帶有本振和射頻輸入端的金屬殼體，以及垂直于混頻電路基片設(shè)置并帶有中頻輸出端的金屬針，其中混頻電路基片上承載有雙平衡混頻電路，該雙平衡混頻電路包含四個(gè)肖特基勢(shì)皇二極管;所述混頻電路基片包括設(shè)置于基片中部的中心孔，圍繞中心孔設(shè)置的內(nèi)環(huán)部，與內(nèi)環(huán)部保持間隙并呈同心設(shè)置的外環(huán)部，與內(nèi)外環(huán)部間的間隙連通的雙對(duì)面鰭線間隙，設(shè)置于外環(huán)部外側(cè)的波導(dǎo)間隙，以及與波導(dǎo)間隙連接的對(duì)極鰭線，其中，肖特基勢(shì)皇二極管分別在混頻電路基片的正反兩側(cè)的內(nèi)外環(huán)部間隙上各跨置搭接兩個(gè)，以構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)，所述金屬針穿過(guò)金屬殼體連接于中心孔處;所述金屬殼體包括通過(guò)前后夾持混頻電路基片安裝且具有雙脊波導(dǎo)腔結(jié)構(gòu)的前夾持塊和后夾持塊，所述金屬殼體上對(duì)應(yīng)雙對(duì)面鰭線間隙位置的雙脊呈與雙對(duì)面鰭線匹配的外大內(nèi)小漸變結(jié)構(gòu)，形成射頻輸入端，所述金屬殼體上對(duì)應(yīng)對(duì)極鰭線位置的雙脊呈與之對(duì)應(yīng)的外大內(nèi)小漸變結(jié)構(gòu)，形成本振輸入端。
[0009]所述鰭線是指一種波導(dǎo)到微帶的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，對(duì)面鰭線是指在基片同一側(cè)設(shè)置的一對(duì)相對(duì)設(shè)置可構(gòu)成一間隙的鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)，雙對(duì)面鰭線即是在基片兩側(cè)均設(shè)置對(duì)面鰭線；對(duì)極鰭線是指在基片不同側(cè)各設(shè)置一個(gè)并形成相對(duì)形式的鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
[0010]所述雙對(duì)面鰭線間隙構(gòu)成外大內(nèi)小的喇叭口結(jié)構(gòu)，大口處對(duì)應(yīng)射頻輸入端;所述對(duì)極鰭線的正向投影在中間部位相交，也構(gòu)成外大內(nèi)小的喇叭口結(jié)構(gòu)，大口處對(duì)應(yīng)本振輸入端。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述混頻電路基片的內(nèi)外環(huán)部間隙上與雙對(duì)面鰭線間隙連接相對(duì)的一側(cè)還設(shè)有延長(zhǎng)間隙。
[0012]更進(jìn)一步地，所述外環(huán)部旁的混頻電路基片上還設(shè)有一對(duì)以雙對(duì)面鰭線間隙中心線對(duì)稱(chēng)的金屬化通孔。
[0013]為了減小中頻信號(hào)的長(zhǎng)度，所述金屬針穿過(guò)的波導(dǎo)腔內(nèi)設(shè)有金屬凸塊，該金屬凸塊中部設(shè)有供該金屬針通過(guò)的通孔。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型基于雙平衡混頻電路，對(duì)混頻器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用波導(dǎo)腔的雙脊?jié)u變結(jié)構(gòu)，在不進(jìn)一步減小元件尺寸的基礎(chǔ)上穩(wěn)定地提高了性能，降低變頻損耗，改善了阻抗匹配，同時(shí)通過(guò)波導(dǎo)腔內(nèi)的金屬凸塊設(shè)計(jì)減小了中頻輸出線引入的引線電感，提高了本振和射頻的信號(hào)空間隔離，并且本實(shí)用新型構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，具有廣泛的應(yīng)用前景，適合推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型中基片的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0019]如圖1和圖2所示，該毫米波混頻器，包括混頻電路基片1，用于封裝混頻電路基片并帶有本振和射頻輸入端的金屬殼體2，以及垂直于混頻電路基片設(shè)置并帶有中頻輸出端的金屬針3，其中混頻電路基片上承載有雙平衡混頻電路，該雙平衡混頻電路包含四個(gè)肖特基勢(shì)皇二極管6;所述混頻電路基片包括設(shè)置于基片中部的中心孔10，圍繞中心孔設(shè)置的內(nèi)環(huán)部11，與內(nèi)環(huán)部保持間隙12并呈同心設(shè)置的外環(huán)部13，與內(nèi)外環(huán)部間的間隙連通的雙對(duì)面鰭線間隙14，設(shè)置于外環(huán)部外側(cè)的波導(dǎo)間隙15，以及與波導(dǎo)間隙連接的對(duì)極鰭線16，其中，肖特基勢(shì)皇二極管分別在混頻電路基片的正反兩側(cè)的內(nèi)外環(huán)部間隙上各跨置搭接兩個(gè)，以構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)，所述金屬針穿過(guò)金屬殼體連接于中心孔處;所述金屬殼體包括通過(guò)前后夾持混頻電路基片安裝且具有雙脊波導(dǎo)腔結(jié)構(gòu)的前夾持塊和后夾持塊，所述金屬殼體上對(duì)應(yīng)雙對(duì)面鰭線間隙位置的雙脊20呈與雙對(duì)面鰭線匹配的外大內(nèi)小漸變結(jié)構(gòu)，形成射頻輸入端21，所述金屬殼體上對(duì)應(yīng)對(duì)極鰭線位置的雙脊呈與之對(duì)應(yīng)的外大內(nèi)小漸變結(jié)構(gòu)，形成本振輸入端22。進(jìn)一步地，所述混頻電路基片的內(nèi)外環(huán)部間隙上與雙對(duì)面鰭線間隙連接相對(duì)的一側(cè)還設(shè)有延長(zhǎng)間隙17。更進(jìn)一步地，所述外環(huán)部旁的混頻電路基片上還設(shè)有一對(duì)以雙對(duì)面鰭線間隙中心線對(duì)稱(chēng)的金屬化通孔18。
[0020]為了減小中頻信號(hào)的長(zhǎng)度，所述金屬針穿過(guò)的波導(dǎo)腔內(nèi)設(shè)有金屬凸塊4，該金屬凸塊中部設(shè)有供該金屬針通過(guò)的通孔5。值得說(shuō)明的是，本實(shí)用新型采用垂直的金屬針結(jié)構(gòu)引出中頻，在一定程度上解決了常規(guī)跳線引出中頻的問(wèn)題，但是金屬針穿過(guò)波導(dǎo)腔依然可能產(chǎn)生電感而對(duì)輸入信號(hào)造成干擾，本實(shí)用新型巧妙地采用該金屬凸塊結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)波導(dǎo)腔進(jìn)行突變，從而對(duì)金屬針起到隔離作用，也起到了加大本振和射頻的信號(hào)空間隔離。
[0021]所述鰭線是指一種波導(dǎo)到微帶的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，對(duì)面鰭線是指在基片同一側(cè)設(shè)置的一對(duì)相對(duì)設(shè)置可構(gòu)成一間隙的鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)，雙對(duì)面鰭線即是在基片兩側(cè)均設(shè)置對(duì)面鰭線；對(duì)極鰭線是指在基片不同側(cè)各設(shè)置一個(gè)并形成相對(duì)形式的鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)。
[0022]所述雙對(duì)面鰭線間隙構(gòu)成外大內(nèi)小的喇叭口結(jié)構(gòu)，大口處對(duì)應(yīng)射頻輸入端;所述對(duì)極鰭線的正向投影在中間部位相交，也構(gòu)成外大內(nèi)小的喇叭口結(jié)構(gòu)，大口處對(duì)應(yīng)本振輸入端。
[0023]通過(guò)上述設(shè)置，本實(shí)用新型在不進(jìn)一步減小元件尺寸的基礎(chǔ)上穩(wěn)定地提高了性能，降低變頻損耗，改善了阻抗匹配。
[0024]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，但凡采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種毫米波混頻器，其特征在于，包括混頻電路基片，用于封裝混頻電路基片并帶有本振和射頻輸入端的金屬殼體，以及垂直于混頻電路基片設(shè)置并帶有中頻輸出端的金屬針，其中混頻電路基片上承載有雙平衡混頻電路，該雙平衡混頻電路包含四個(gè)肖特基勢(shì)皇二極管;所述混頻電路基片包括設(shè)置于基片中部的中心孔，圍繞中心孔設(shè)置的內(nèi)環(huán)部，與內(nèi)環(huán)部保持間隙并呈同心設(shè)置的外環(huán)部，與內(nèi)外環(huán)部間的間隙連通的雙對(duì)面鰭線間隙，設(shè)置于外環(huán)部外側(cè)的波導(dǎo)間隙，以及與波導(dǎo)間隙連接的對(duì)極鰭線，其中，肖特基勢(shì)皇二極管分別在混頻電路基片的正反兩側(cè)的內(nèi)外環(huán)部間隙上各跨置搭接兩個(gè)，以構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)，所述金屬針穿過(guò)金屬殼體連接于中心孔處;所述金屬殼體包括通過(guò)前后夾持混頻電路基片安裝且具有雙脊波導(dǎo)腔結(jié)構(gòu)的前夾持塊和后夾持塊，所述金屬殼體上對(duì)應(yīng)雙對(duì)面鰭線間隙位置的雙脊呈與雙對(duì)面鰭線匹配的外大內(nèi)小漸變結(jié)構(gòu)，形成射頻輸入端，所述金屬殼體上對(duì)應(yīng)對(duì)極鰭線位置的雙脊呈與之匹配的外大內(nèi)小漸變結(jié)構(gòu)，形成本振輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波混頻器，其特征在于，所述混頻電路基片的內(nèi)外環(huán)部間隙上與雙對(duì)面鰭線間隙連接相對(duì)的一側(cè)還設(shè)有延長(zhǎng)間隙。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波混頻器，其特征在于，所述外環(huán)部旁的混頻電路基片上還設(shè)有一對(duì)以雙對(duì)面鰭線間隙中心線對(duì)稱(chēng)的金屬化通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的一種毫米波混頻器，其特征在于，所述金屬針穿過(guò)的波導(dǎo)腔內(nèi)設(shè)有金屬凸塊，該金屬凸塊中部設(shè)有供該金屬針通過(guò)的通孔。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種毫米波混頻器，包括混頻電路基片，用于封裝混頻電路基片并帶有本振和射頻輸入端的金屬殼體，以及垂直于混頻電路基片設(shè)置并帶有中頻輸出端的金屬針，所述金屬殼體包括通過(guò)前后夾持混頻電路基片安裝且具有雙脊波導(dǎo)腔結(jié)構(gòu)的前夾持塊和后夾持塊。本實(shí)用新型基于雙平衡混頻電路，對(duì)混頻器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用波導(dǎo)腔的雙脊?jié)u變結(jié)構(gòu)，在不進(jìn)一步減小元件尺寸的基礎(chǔ)上穩(wěn)定地提高了性能，降低變頻損耗，改善了阻抗匹配，同時(shí)通過(guò)波導(dǎo)腔內(nèi)的金屬凸塊設(shè)計(jì)減小了中頻輸出線引入的引線電感，提高了本振和射頻的信號(hào)空間隔離。
【IPC分類(lèi)】H01P1/213
【公開(kāi)號(hào)】CN205141106
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520992593
【發(fā)明人】任文驊, 楊濤
【申請(qǐng)人】四川華訊中星科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日