[发明专利]基于LTCC技术的带状线式铁氧体移相器

说明书

技术领域

本发明属于微波通讯器件技术领域，涉及LTCC工艺，具体涉及一种小型化带状线式铁 氧体移相器。

背景技术

相对于PIN二极管、MMIC等形式的移相器，铁氧体移相器在插入损耗以及平均功率方 面具有很大的优势。目前常见的铁氧体移相器从结构上区分主要有两大类：其一是采用在波 导内加载铁氧体空心矩形棒的形式；其二是采用在铁氧体基片上印刷微带线的结构形式。前 一种结构中由于波导尺寸参数要由传输电磁波的波长来确定，很难压缩，导致移相器的体积 和重量都较大。而后一种结构形式中虽然铁氧体基片和微带部分的体积和重量不大，但为了 磁化铁氧体基片需要额外附加磁化电路和磁路，也导致了整个微带铁氧体移相器体积偏大。 此外，微带型铁氧体移相器在移相度和插损方面的性能也较差。因此，如何在缩小铁氧体移 相器的体积和重量的同时，又能保证其良好的移相性能，成为当前铁氧体移相器发展所面临 的一大技术难题。

近年来LTCC(低温共烧陶瓷)技术的出现和发展为开发具有创新设计的叠层铁氧体移 相器创造了条件。LTCC技术作为一种先进的多层陶瓷技术，不仅可将传统陶瓷器件结构从 原先的一维扩充到三维，而且LTCC技术多层化过程中采用了流延和通孔技术，除了方便于 加工生产以外，还可提供比常规基板材料更好的层厚控制，得到嵌入元素值上更紧的公差， 因而有望在兼顾铁氧体移相器小型化和高性能方面取得突破。

目前，虽然LTCC技术在片式电感、电容、滤波器等无源器件中已获得了广泛的应用， 但由于铁氧体移相器结构较为复杂，并且其工作时铁氧体还需进行预磁化，小型化较为困难。 因此，到目前为止，尚未有关于小型化LTCC叠层结构铁氧体移相器的研究报道。

发明内容

本发明提供一种基于LTCC技术的叠层带状线式铁氧体移相器，该铁氧体移相器在兼顾 常规铁氧体移相器在插入损耗以及平均功率方面的优异性能的同时，能够显著缩小铁氧体移 相器的体积。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

基于LTCC技术的带状线式铁氧体移相器，如图1至图4所示，包括：

上下两层矩形陶瓷介质基片4，两层矩形陶瓷介质基片4之间夹有两条相互平行的磁化 电流导线6和一条移相用弯曲式微带线，磁化电流导线6平行于矩形陶瓷介质基片4的长边； 所述移相用弯曲式微带线由特性阻抗相等的三段微带线构成，两段相互平行的直线式微带线 3的中间串接U型折叠弯曲式微带线5；所述两条磁化电流导线6与移相用弯曲式微带线的 直线式微带线3相互平行并保持4倍以上直线式微带线3微带线宽的间距。

上下两层矩形旋磁铁氧体基片1；所述矩形旋磁铁氧体基片1的宽度大于所述所矩形陶 瓷介质基片4的宽度；两层矩形旋磁铁氧体基片1之间夹有所述两层矩形陶瓷介质基片4， 宽度方向上超过矩形陶瓷介质基片4的两边相互连通，形成一个封闭的旋磁铁氧体环带状磁 回路；所述上下两层矩形旋磁铁氧体基片1的外表面的中间环带部分镀有银电极2，形成移 相器的带状线地电极。

所述上下两层矩形陶瓷介质基片4为单张LTCC流延陶瓷介电膜片或多张LTCC流延陶 瓷介电膜片叠片而成。

所述上下两层矩形旋磁铁氧体基片1采用多张LTCC流延旋磁铁氧体膜片叠片而成。

所述磁化电流导线6和移相用弯曲式微带线采用LTCC印刷工艺印制在任一层矩形陶瓷 介质基片4表面，材料为金属银。

上述方案所述的基于LTCC技术的带状线式铁氧体移相器，为了便于引出电极，可在所 述上层矩形旋磁铁氧体基片1和上层矩形陶瓷介质基片4与移相用弯曲式微带线的两段直线 式微带线3的两端对应的地方开有缺口，以漏出两段直线式微带线3的两端；所述两段直线 式微带线3的两端上方的缺口部分镀有银电极，作为移相器微波馈电信号的输入、输出端的 端电极；所述上层矩形旋磁铁氧体基片1和上层矩形陶瓷介质基片4与磁化电流导线6的两 端对应的地方开有缺口，以漏出磁化电流导线6的两端；所述两条磁化电流导线6的两端上 方部分镀有银电极，作为移相器两股对称磁化电流的输入、输出端的端电极。

上述方案中，需要说明的是：

(1)、所述移项用弯曲式微带线的宽度应确保其特性阻抗为50Ω，其中U型折叠弯曲式 微带线5由若干相同的四分之一波长线弯曲连接而成，且直线式微带线3的长度也大于四分 之一波长。

(2)、磁化电流导线6的线宽没有特别限制。