[发明专利]一种基于垂直过孔的LTCC微波多层合路网络

说明书

本发明公开了一种基于垂直过孔的LTCC微波多层合路网络，所述多层合路网络包括N个微波合路网络，所述微波合路网络的每个带状线结构占用M层LTCC，N为大于等于2的正整数，M为大于等于2的偶数，微带线设置在所述多层合路网络的从上往下第层，在微带线所在层的上方和下方等间距设置有微波合路网络，所述多层合路网络设置有连通所述微波合路网络和所述微带线的过孔，所述微带线通过所述过孔与所述微波合路网络连通。本发明提供的基于垂直过孔的LTCC微波多层合路网络将LTCC多层合路网络的输入输出平面设置在中间层面，而不是表面，并通过合理设置带状线结构和带状线特征阻抗，将垂直传输长度压缩到最小，同时通过加工LTCC隔离墙，提高通道间隔离度。

技术领域

本发明属于微波电路技术领域，尤其涉及一种基于垂直过孔的LTCC微波多层合路网络。

背景技术

微波多层合路网络广泛应用于多波束相控阵系统收发组件中，其主要功能是完成多个波束的功率合成或功率分配。LTCC基板因具有高频特性优良、布孔密度高、可实现任意层互联等特点，非常适合制作微波尤其是毫米波频段的多层合路网络。

LTCC微波多层合路网络是一种立体网络，内部有多个带状线微波合路网络分布在不同的层面，而与其前后端相连的外部电路往往是在同一个平面，两者之间的连接需要进行转换。目前，连接主要有以下两种方式：

方式1：设置一段传输线，通过设计不同角度斜坡的方式，将同一平面上的外部电路微波信号经传输线引向LTCC网络不同的微波层面；

方式2：通过垂直过孔将LTCC内部不同层面的微波信号先垂直转换到表层，再与外部电路进行级联。例如专利申请号为CN201510219402.5的中国发明专利公开了一种基于LTCC技术的高集成度8x8微波开关矩阵，即是将表层的信号通过过孔往下传输到不同的射频层，实现多层网络传输。

采用方式1存在如下缺陷：斜坡占用空间大，在天线阵元间距小、波束数量多的情况下，每一路微波信号分配的空间过小，腔体斜坡难以加工，传输线也难以装配。

采用方式2存在如下缺陷：方式2将微波信号转换到了同一平面，相比于方式1装配更加便利，也更加可靠，但存在垂直传输。垂直传输的距离会影响传输性能，特别是毫米波频段，垂直传输距离越长，插损越大。此外，微带线及微波芯片之间存在空间串扰、谐振等问题。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种基于垂直过孔的LTCC微波多层合路网络,将LTCC多层合路网络的输入输出平面设置在中间层面，而不是表面，并通过合理设置带状线结构和带状线特征阻抗，将垂直传输长度压缩到最小，同时通过加工LTCC隔离墙，提高通道间隔离度。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种基于垂直过孔的LTCC微波多层合路网络，所述多层合路网络包括N个微波合路网络，所述微波合路网络的每个带状线结构占用M层LTCC，N为大于等于2的正整数，M为大于等于2的偶数，微带线设置在所述多层合路网络的从上往下第层，在微带线所在层的上方和下方等间距设置有微波合路网络，所述多层合路网络设置有连通所述微波合路网络和所述微带线的过孔，所述微带线通过所述过孔与所述微波合路网络连通。

进一步的，当N为偶数时，微波合路网络在微带线所在层的上方和下方第M/2层起开始间隔M层设置；

当N为奇数时，微波合路网络在微带线所在层的上方和下方第M层起开始间隔M层设置。

进一步的，所述微带线的特征阻抗为标准阻抗。

进一步的，所述微带线通过阻抗变换器与带状传输线连接。

进一步的，所述阻抗变换器采用带状线阻抗变换器。

进一步的，所述微带线通过梯形传输线过渡连接到带状线阻抗变换器。