一种基于LTCC工艺的双路微波收发通道装置的制作方法

专利2022-05-09  36


本实用新型涉及通信、雷达等技术领域,具体涉及一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置。



背景技术:

微波收发通道主要应用于通信、雷达等方面,微波收发通道在微波系统中起到重要作用。微波收发通道的性能和体积直接影响到系统的性能和体积。随着微波系统的发展,对微波收发通道的性能和体积要求越来越高。传统工艺实现的微波收发通道体积较大,这就导致较难实现微波系统的小型化。随着对系统的体积要求越来越高,单个系统中对收发通道的数量也越来越多,使用传统工艺就越来越无法满足系统体积的要求。同时使用传统工艺也很难保证各通道之间的一致性。而ltcc工艺技术具有高频特性好、集成度高、所需体积小的优点,尤其在批量产品中更能体现其一致性好、成本低的特点。因此采用ltcc工艺来实现微波收发通道的高性能、小型化和高一致性是很有意义的,可进一步将电路小型化与高密度化,特别适合用于高频通讯组件。



技术实现要素:

本实用新型提供一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,目的在于低成本实现微波收发通道小型化。

本实用新型通过下述技术方案实现:

一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,该双路微波收发通道装置包括载体、ltcc基板,其中,ltcc基板烧结在载体上,ltcc基板内设有两个相同的微波收发通道。

进一步优选,所述双路微波收发通道装置还包括盖腔和盖板,所述盖腔烧结在ltcc基板上,盖板安装在盖腔上。

进一步优选,所述盖板与盖腔的安装方式为平行封焊的方式。

进一步优选,所述载体与盖腔为钨铜材料。

进一步优选,所述ltcc基板的宽度为24-28mm,长度为33-37mm。

进一步优选,所述ltcc基板的宽度为24-28mm,长度为33-37mm,所述载体、ltcc基板、盖腔和盖板的厚度之和为3-7mm。

进一步优选,所述ltcc基板有12层,ltcc基板上设有18个供电与控制端口,ltcc基板的四个角外分别设有安装孔,所述安装孔为内部开有圆孔的方形结构。

进一步优选,所述安装孔的内圆直径为2.2mm±0.1mm。

进一步优选,所述每个微波收发通道包括1个射频输入端口、1个射频公共端口、1个中频公共端口、放大电路、第一开关电路、第二开关电路、限幅电路、第一衰减电路、第二衰减电路、第一移相电路、第二移相电路、环形电路以及串转并控制电路,其中,串转并控制电路分别与第一开关电路、第二开关电路、第一衰减电路、第二衰减电路、第一移相电路、第二移相电路连接,第一开关电路、第一衰减电路、第一移相电路、第二开关电路、第二衰减电路、第二移相电路依次连接且相邻两个电路之间通过一个放大电路连接,第二移相电路通过两个放大电路与环形电路连接,环形电路通过限幅电路和与第一开关电路连接,第一开关电路与射频输入端口连接,第二开关电路与中频公共端口连接,所述环形电路与射频公共端口连接。此微波收发通道电路,其工作频率可达到15.5~16.5ghz,发射通道输出功率大于37dbm,接收通道噪声小于4db,通道间相位一致性小于10°,幅度一致性小于1db。

随着对微波系统的体积要求越来越高,单个微波系统中微波收发通道的数量也越来越多,使用传统工艺实现的微波收发通道体积较大,同时使用传统工艺也很难保证各通道之间的一致性。而ltcc工艺技术具有高频特性好、集成度高、所需体积小的优点,尤其在批量产品中更能体现其一致性好、成本低的特点。本实用新型采用双路微波收发通道烧结在ltcc基板上,体积小,将放大电路、开关电路、限幅电路、衰减电路、移相电路、环形电路以及串转并控制电路集成在一块ltcc基板上,使得该微波收发通道不仅具有传输信号的功能,还具有对信号的功率进行放大、开通或关断信号传输、限制信号的输入功率、衰减信号功率以及改变信号的相位等方面的功能。相对单路微波收发通道来说,使用两个单路微波收发通道的体积要大于使用一个双路微波收发通道的体积,而且使用一个双路微波收发通道,在结构件、器件上的成本比两个单路微波收发通道要低,单路微波收发通道需要的控制电路的器件数量和双路微波收发通道需要的控制电路的器件数量是相同的,在一个微波系统中往往需要不只一个的微波收发通道,因此使用双路微波收发通道体积更小,且成本更低。

本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

本实用新型一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,将两个微波收发通道制作在12层的ltcc基板内,ltcc基板烧结在钨铜载体上,钨铜盖腔烧结在ltcc基板上,通过平行封焊的方式将盖板安装到盖腔上,每个微波收发通道均包含放大电路、开关电路、限幅电路、数控衰减电路、数控移相电路、环形电路以及串转并控制电路,能将该双路微波收发通道装置体积控制在25.8mm*35mm*4.3mm以内,采用本实用新型实现的双路微波收发通道,工作频率为15.5~16.5ghz,发射通道输出功率大于37dbm,接收通道噪声小于4db,通道间相位一致性小于10°,幅度一致性小于1db,本实用新型简化了电路结构,减小了微波收发通道的体积,且成本低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

图1为本实用新型结构俯视图;

图2为本实用新型结构侧视图;

图3为双路微波收发通道的内部电路结构图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-载体,2-ltcc基板,21-射频输入端口,22-射频输入端口,23-射频公共端口,24-射频公共端口,25-中频公共端口,26-中频公共端口,3-盖腔,4-盖板,5-安装孔,x1~x18为供电与控制端口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

在以下描述中,为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而,对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中,为了避免混淆本发明,未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的示图都是为了说明的目的,并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本实用新型的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例1

随着对微波系统的体积要求越来越高,单个微波系统中微波收发通道的数量也越来越多,使用传统工艺实现的微波收发通道体积较大,同时使用传统工艺也很难保证各通道之间的一致性。而ltcc工艺技术具有高频特性好、集成度高、所需体积小的优点,尤其在批量产品中更能体现其一致性好、成本低的特点。且相对单路微波收发通道来说,使用两个单路微波收发通道的体积要大于使用一个双路微波收发通道的体积,而且使用一个双路微波收发通道,在结构件、器件上的成本比两个单路微波收发通道要低,单路微波收发通道需要的控制电路的器件数量和双路需要的控制电路的器件数量是相同的,而在一个微波系统中往往需要不只一个的微波收发通道,因此使用双路微波收发通道体积更小,且成本更低。

如图1、图2所示,本实用新型一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置的俯视图和侧视图,所述双路微波收发通道装置中ltcc基板2的宽度为24-28mm,长度为33-37mm,所述载体1、ltcc基板2、盖腔3和盖板4的厚度之和为3-7mm,由于当尺寸过大时需要的成本比较高,而尺寸太小实现比较困难,因此在本实施例中ltcc基板的宽度为25.8mm,长度为35mm,载体1、ltcc基板2、盖腔3和盖板4的厚度之和为4.3mm,该双路微波收发通道装置包括载体1、ltcc基板2、盖腔3和盖板4,ltcc基板2烧结在载体1上,所述盖腔3烧结在ltcc基板2上,盖板4平行封焊的方式安装在盖腔3上,载体1与盖腔3均为钨铜材料,ltcc基板2内设有两个相同的微波收发通道,每个微波收发通道包括1个射频输入端口、1个射频公共端口和1个中频公共端口,所述ltcc基板2上设有18个供电与控制端口,ltcc基板2的四个角外分别设有安装孔5,所述安装孔为内部开有圆孔的方形结构,安装孔5的内圆直径为2.2mm±0.1mm。

实施例2

如图3所示,本实施例与实施例1的区别在于,本实施例提供一种具体的双路微波收发通道的电路结构制作在ltcc基板2内,每个微波收发通道包括1个射频输入端口、1个射频公共端口、1个中频公共端口、放大电路、第一开关电路、第二开关电路、限幅电路、第一衰减电路、第二衰减电路、第一移相电路、第二移相电路、环形电路以及串转并控制电路,其中,串转并控制电路分别与第一开关电路、第二开关电路、第一衰减电路、第二衰减电路、第一移相电路、第二移相电路连接,第一开关电路、第一衰减电路、第一移相电路、第二开关电路、第二衰减电路、第二移相电路依次连接且相邻两个电路之间通过一个放大电路连接,第二移相电路通过两个放大电路与环形电路连接,环形电路通过限幅电路和与第一开关电路连接,第一开关电路与射频输入端口连接,第二开关电路与中频公共端口连接,所述环形电路与射频公共端口连接。本实施例中使得微波收发通道不仅具有传输信号的功能,还具有对信号的功率进行放大、开通或关断信号传输、限制信号的输入功率、衰减信号功率以及改变信号的相位等方面的功能。上述的微波收发通道电路,其工作频率可达到15.5~16.5ghz,发射通道输出功率大于37dbm,接收通道噪声小于4db,通道间相位一致性小于10°,幅度一致性小于1db。

可以理解的是,将两个微波收发通道制作在12层的ltcc基板内,ltcc基板烧结在钨铜载体上,钨铜盖腔烧结在ltcc基板上,通过平行封焊的方式将盖板安装到盖腔上,每个微波收发通道均包含放大电路、开关电路、限幅电路、数控衰减电路、数控移相电路、环形电路以及串转并控制电路,能将该双路微波收发通道装置体积控制在25.8mm*35mm*4.3mm以内,本实用新型简化了电路结构,减小了微波收发通道的体积,且成本低。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,该双路微波收发通道装置包括载体(1)、ltcc基板(2),其中,ltcc基板(2)烧结在载体(1)上,ltcc基板(2)内设有两个相同的微波收发通道。

2.根据权利要求1所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述双路微波收发通道装置还包括盖腔(3)和盖板(4),所述盖腔(3)烧结在ltcc基板(2)上,盖板(4)安装在盖腔(3)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述盖板(4)与盖腔(3)的安装方式为平行封焊的方式。

4.根据权利要求2所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述载体(1)与盖腔(3)为钨铜材料。

5.根据权利要求1所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述ltcc基板(2)的宽度为24-28mm,长度为33-37mm。

6.根据权利要求2所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述ltcc基板(2)的宽度为24-28mm,长度为33-37mm,所述载体(1)、ltcc基板(2)、盖腔(3)和盖板(4)的厚度之和为3-7mm。

7.根据权利要求1所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述ltcc基板(2)有12层,ltcc基板(2)上设有18个供电与控制端口,ltcc基板(2)的四个角外分别设有安装孔(5),所述安装孔为内部开有圆孔的方形结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,所述安装孔(5)的内圆直径为2.2mm±0.1mm。

9.根据权利要求1所述的一种基于ltcc工艺的双路微波收发通道装置,其特征在于,每个所述微波收发通道包括1个射频输入端口、1个射频公共端口、1个中频公共端口、放大电路、第一开关电路、第二开关电路、限幅电路、第一衰减电路、第二衰减电路、第一移相电路、第二移相电路、环形电路以及串转并控制电路,其中,串转并控制电路分别与第一开关电路、第二开关电路、第一衰减电路、第二衰减电路、第一移相电路、第二移相电路连接,第一开关电路、第一衰减电路、第一移相电路、第二开关电路、第二衰减电路、第二移相电路依次连接且相邻两个电路之间通过一个放大电路连接,第二移相电路通过两个放大电路与环形电路连接,环形电路通过限幅电路和与第一开关电路连接,第一开关电路与射频输入端口连接,第二开关电路与中频公共端口连接,所述环形电路与射频公共端口连接。

技术总结
本实用新型公开了一种基于LTCC工艺的双路微波收发通道装置,将两个微波收发通道制作在12层的LTCC基板内,LTCC基板烧结在钨铜载体上,钨铜盖腔烧结在LTCC基板上,通过平行封焊的方式将盖板安装到盖腔上,每个微波收发通道均包含放大电路、开关电路、限幅电路、数控衰减电路、数控移相电路、环形电路以及串转并控制电路,能将该双路微波收发通道装置体积控制在25.8mm*35mm*4.3mm以内,采用本实用新型实现的双路微波收发通道,工作频率为15.5~16.5GHz,发射通道输出功率大于37dBm,接收通道噪声小于4dB,通道间相位一致性小于10°,幅度一致性小于1dB,本实用新型简化了电路结构,减小了微波收发通道的体积,且成本低。

技术研发人员:黄泽伟;邓晓峰
受保护的技术使用者:四川九洲电器集团有限责任公司
技术研发日:2020.12.18
技术公布日:2021.06.29

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