本发明涉及校准件技术领域,尤其涉及一种采用缺陷地结构的trl校准件。
背景技术:
随着以晶体管为核心部件的功率放大器的广泛应用,晶体管s参数的精确测量变得很有必要。由于需要测试到晶体管的管脚s参数,为了得到不同晶体管在不同设计频段的参数,需要制作专门的测试夹具以及与其相匹配的校准件,称之为trl校准件,包括直通件(thru)、反射件(reflect)、延迟线(line)三个校准件,该校准件为微带线结构。
现有trl校准件都是微带线结构,主要缺点是尺寸大,导致trl校准件插损变大,不利于trl校准件的安装。
技术实现要素:
本发明实施例提供一种采用缺陷地结构的trl校准件,能够提高trl校准件介质的有效介电常数,缩小trl校准件的尺寸。
本申请实施例的第一方面提供了一种采用缺陷地结构的trl校准件,包括:直通件、反射件和延迟件;
直通件、反射件和延迟件的微带线下方的参考地上均设置有缺陷地结构;其中,缺陷地结构由相互平行的多个相同的凹槽构成。
在第一方面的一种可能的实现方式中,每个凹槽的形状、尺寸均相同,每相邻两个凹槽的间距均相同。
在第一方面的一种可能的实现方式中,凹槽的形状包括:矩形、三角形、圆形和正方形。
在第一方面的一种可能的实现方式中,直通件的缺陷地结构长度与直通件本身长度相等;反射件的缺陷地结构长度与反射件本身长度相等;延迟件的缺陷地结构长度与延迟件本身长度相等。
在第一方面的一种可能的实现方式中,直通件本身长度依据芯片尺寸和trl校准件的端口阻抗确定;
延迟件本身长度依据直通件本身长度确定;
反射件本身长度依据延迟件本身长度确定。
在第一方面的一种可能的实现方式中,延迟件本身长度依据直通件本身长度确定,具体为:
l2=l1 a
其中,l2为延迟件本身长度,l1为直通件本身长度;a为延迟件本身长度与直通件本身长度之间的差值,且a由延迟件和直通件之间的相位差决定。
在第一方面的一种可能的实现方式中,反射件本身长度依据延迟件本身长度确定,具体为:
l3=(1/2)*l2
其中,l2为延迟件本身长度,l3为反射件本身长度。
在第一方面的一种可能的实现方式中,trl校准件的端口阻抗设置为50欧姆。
相比于现有技术,本发明实施例提供的一种采用缺陷地结构的trl校准件,包括:直通件、反射件和延迟件;该直通件、反射件和延迟件的微带线的参考地上均设置有缺陷地结构;其中,该缺陷地结构由多个矩形槽构成。本发明提出的一种采用缺陷地结构的trl校准件,能够通过缺陷地结构提高trl校准件介质的电磁场分布,增加了电磁波的电长度,缩小trl校准件的尺寸。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种采用缺陷地结构的trl校准件中直通件的结构示意图;
图2是本发明一实施例提供的一种采用缺陷地结构的trl校准件中反射件的结构示意图;
图3是本发明一实施例提供的一种采用缺陷地结构的trl校准件中延迟件的结构示意图;
图4是本发明一实施例提供的一种缺陷地结构为圆形凹槽的直通件的结构示意图;
图5是本发明一实施例提供的一种缺陷地结构为三角形凹槽的直通件的结构示意图;
图6是本发明一实施例提供的一种缺陷地结构为正方形凹槽的直通件的结构示意图;
图7是本发明一实施例提供的传统不含缺陷地结构的trl校准件的直通件相移曲线图;
图8是本发明一实施例提供的采用缺陷地结构的trl校准件的直通件相移曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例所描述一种采用缺陷地结构的trl校准件,所述包括trl校准件包括直通件、反射件和延迟件;
所述直通件、所述反射件和所述延迟件的微带线的参考地上均设置有缺陷地结构;其中,所述缺陷地结构由相互平行的多个相同的凹槽构成。
为了进一步说明trl校准件的缺陷地结构,请参照图1至图3,图1至图3分别是本发明一实施例提供的一种采用缺陷地结构的trl校准件中直通件、反射件和延迟件的结构示意图,且所述trl校准件中直通件、反射件和延迟件的参考地上凹槽的形状为矩形。其中,图1至图3中的标号1均代表微带线、标号2均代表缺陷地结构。
在本实施例中,采用缺陷地结构的trl校准件的阻抗设置为为50欧姆。
其中,图1为采用缺陷地结构的trl校准件中直通件,由图1可得,缺陷地结构位于直通件的微带线的下方的参考地上,且缺陷地结构由多个矩形凹槽构成;每个所述矩形凹槽的尺寸均相同,每相邻两个所述矩形凹槽的间距均相同,即多个矩形凹槽在直通件的微带线的下方的参考地上呈周期性分布。此外,直通件的缺陷地结构长度与直通件本身长度相等。
图2为采用缺陷地结构的trl校准件中反射件,由图2可得,反射件分成相同的两部分,两部分都是50欧姆的微带线。缺陷地结构位于反射件的微带线的下方的参考地上,且缺陷地结构由多个矩形凹槽构成;每个所述矩形凹槽的尺寸均相同,每相邻两个所述矩形凹槽的间距均相同,即多个矩形凹槽在反射件的微带线的下方的参考地上呈周期性分布。此外,反射件的缺陷地结构长度与反射件本身长度相等。
在一具体实施例中,若trl校准件的端口阻抗小于50欧姆,则反射件作为阻抗变换节将trl校准件的端口阻抗变换到50欧姆。
图3为采用缺陷地结构的trl校准件中延迟件,由图3可得,缺陷地结构位于延迟件的微带线的下方的参考地上,且缺陷地结构由多个矩形凹槽构成;每个所述矩形凹槽的尺寸均相同,每相邻两个所述矩形凹槽的间距均相同,即多个矩形凹槽在延迟件的微带线的下方的参考地上呈周期性分布。此外,延迟件的缺陷地结构长度与延迟件本身长度相等。
在一具体实施例中,缺陷地结构的凹槽形状和凹槽尺寸会对相移和匹配产生影响,可以根据设计需求对凹槽形状和凹槽尺寸进行调节。
在一具体实施例中,缺陷地结构可以通过在参考地上刻蚀得到。
在本实施例中,根据芯片尺寸和trl校准件的端口阻抗能够确定直通件本身长度,且直通件本身长度用l1表示;延迟件本身长度依据直通件本身长度确定,且延迟件本身长度用l2表示;反射件本身长度依据延迟件本身长度确定,且反射件本身长度用l3表示。
在一具体实施例中,延迟件本身长度依据直通件本身长度确定,可以用以下公式表示:
l2=l1 a
其中,a为所述延迟件本身长度与所述直通件本身长度之间的差值,且a由所述延迟件和所述直通件之间的相位差决定,具体为:所述延迟件和所述直通件之间的相位差p如果超过180°,矢网会出现相位模糊,二者之间的相位差p需要留出20°的余量,所以相位差p的取值范围为20°到160°,一般p取90°。根据下述公式,可以算出波长:
λ=c/f
其中,f为预设的中心频率,c为光速,λ为波长。
而相位差p为90°时,对应的1/4波长即为a的取值,即a=1/4λ。
在一具体实施例中,反射件本身长度依据延迟件本身长度确定,具体为:
l3=(1/2)*l2
其中,l2为所述延迟件本身长度,l3为所述反射件本身长度。
在一具体实施例中,除了图1到图3展示的矩形凹槽之外,凹槽的形状还包括:三角形、圆形和正方形。请参照图4到图6,图4到图6分别为本发明一实施例提供的一种缺陷地结构为圆形凹槽、三角形凹槽和正方形凹槽的直通件的结构示意图。其中,图4至图6中的标号1均代表微带线、标号2均代表缺陷地结构。
由图4可得,每个圆形凹槽的尺寸均相同,且多个圆形凹槽之间相互平行,呈周期性分布,设置于微带线的正下方;由图5可得,每个三角形凹槽的尺寸均相同,且多个三角形凹槽之间相互平行,呈周期性分布,设置于微带线的正下方;由图6可得,每个正方形凹槽的尺寸均相同,且多个正方形凹槽之间相互平行,呈周期性分布,不位于微带线的正下方,而是设置于微带线正下方的两旁。综上所述,缺陷地结构可以设置在微带线下方的参考地上的任何位置,而不仅限于微带线的正下方。
在一具体实施例中,为了进一步说明采用缺陷地结构后的trl校准件产生的效果,请参照图7、图8,图7、图8是本发明一实施例提供的一组仿真曲线对比图。其中,图7中为传统不含缺陷地结构的trl校准件的直通件相移曲线图,图8为采用缺陷地结构的trl校准件的直通件相移曲线图。
传统不含缺陷地结构的trl校准件的直通件结构尺寸为98.6mm,根据图7可得,将频率设置为2.4g时,传统不含缺陷地结构的trl校准件的直通件相移为108°;采用缺陷地结构的trl校准件的直通件结构尺寸80mm,根据图8可得,将频率设置为2.4g时,采用缺陷地结构的trl校准件的直通件相移105°。由上述数据可得,采用缺陷地结构的trl校准件的直通件与传统不含缺陷地结构的trl校准件的直通件,在频率同样设置为为2.4g时,二者的相移很接近,但采用缺陷地结构的trl校准件的直通件尺寸比传统不含缺陷地结构的trl校准件的直通件尺寸小了18.6mm,即采用缺陷地结构能够保证功能不变的前提下将trl校准件尺寸缩小了18.8%。
本发明实施例提出的一种采用缺陷地结构的trl校准件包括:直通件、反射件和延迟件;该直通件、反射件和延迟件的微带线下方的参考地上均设置有缺陷地结构;其中,该缺陷地结构由相互平行的多个相同的凹槽构成。本发明提出的一种采用缺陷地结构的trl校准件,能够通过缺陷地结构提高trl校准件介质的电磁场分布,增加了电磁波的电长度,相当于提高了trl校准件介质的有效介电常数,从而缩小trl校准件的尺寸。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
1.一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述trl校准件包括直通件、反射件和延迟件;
所述直通件、所述反射件和所述延迟件的微带线下方的参考地上均设置有缺陷地结构;其中,所述缺陷地结构由相互平行的多个相同的凹槽构成。
2.根据权利要求1所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,每个所述凹槽的形状、尺寸均相同,每相邻两个所述凹槽的间距均相同。
3.根据权利要求2所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述凹槽的形状包括:矩形、三角形、圆形和正方形。
4.根据权利要求1所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述直通件的缺陷地结构长度与所述直通件本身长度相等;所述反射件的缺陷地结构长度与所述反射件本身长度相等;所述延迟件的缺陷地结构长度与所述延迟件本身长度相等。
5.根据权利要求4所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述直通件本身长度依据芯片尺寸和所述trl校准件的端口阻抗确定;
所述延迟件本身长度依据所述直通件本身长度确定;
所述反射件本身长度依据所述延迟件本身长度确定。
6.根据权利要求5所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述延迟件本身长度依据所述直通件本身长度确定,具体为:
l2=l1 a
其中,l2为所述延迟件本身长度,l1为所述直通件本身长度;a为所述延迟件本身长度与所述直通件本身长度之间的差值,且所述a由所述延迟件和所述直通件之间的相位差决定。
7.根据权利要求5所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述反射件本身长度依据所述延迟件本身长度确定,具体为:
l3=(1/2)*l2
其中,l2为所述延迟件本身长度,l3为所述反射件本身长度。
8.根据权利要求5所述的一种采用缺陷地结构的trl校准件,其特征在于,所述trl校准件的端口阻抗设置为50欧姆。
技术总结