[发明专利]应用于微波组件的微同轴宽带耦合器

说明书

本发明提供了一种应用于微波组件的微同轴宽带耦合器，涉及微波电路领域。本发明提供了一种应用于微波组件的微同轴宽带耦合器，微同轴宽带耦合器包括：内导体、外导体和支撑介质；内导体的数量为2，均位于外导体之内；支撑介质用于固定内导体；内导体和外导体共同构成微同轴结构，用于实现定向耦合功能；微同轴宽带耦合器分为耦合部位和非耦合部位；其中，耦合部位中的内导体和外导体均上下、左右对称。本发明通过采用矩形微同轴的结构形式，构建了Ku波段的微同轴宽带耦合器，相比于一般微带结构耦合器具有更低的损耗和耦合波动，以及更高的功率容量，并且该耦合器通过平行耦合线的结构实现定向耦合功能。

技术领域

本发明涉及微波电路领域，具体涉及一种应用于微波组件的微同轴宽带耦合器。

背景技术

耦合器是通信系统中的重要无源器件，在检波器和混频器等电路设计中发挥着关键作用。现有的Ku波段(12GHz～18GHz)的微带结构或者芯片耦合器，一般存在尺寸较大、工作带宽较窄，功率容量小、高频损耗较大、耦合平坦度差等以上某些缺点，在一些高性能使用场景受到限制。

同时，随着电子科学技术的不断发展，电子信息系统如移动终端、雷达装备等都朝着小型化、轻量化和更高性能方向发展，射频微系统概念应运而生。射频微系统主要针对雷达、电子对抗等军事领域以及卫星通讯、移动通信、物联网等民用领域内一体化射频前端、有源阵面等小型化、轻量化、多功能的应用需求，采用以微纳加工技术为代表的微系统集成工艺技术，其中，微同轴技术是射频微系统发展的方向之一。

因此，亟需构建一种微同轴宽带耦合器，用于降低Ku波段耦合器的损耗、提升其功率容量和耦合平坦度。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于微波组件的微同轴宽带耦合器，用于降低Ku波段耦合器的损耗、提升其功率容量和耦合平坦度。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

在本发明的第一方面，提供了一种应用于微波组件的微同轴宽带耦合器，所述微同轴宽带耦合器包括：内导体、外导体和支撑介质；

所述内导体的数量为2，均位于所述外导体之内；所述支撑介质用于固定所述内导体；

所述内导体和外导体共同构成微同轴结构，用于实现定向耦合功能；

所述微同轴宽带耦合器分为耦合部位和非耦合部位；其中，所述耦合部位中的内导体和外导体均上下、左右对称。

可选的，所述微同轴宽带耦合器包括四个端口，分别为输入端口，直通端口，耦合端口，隔离端口；

所述隔离端口的底座处设置有50Ω的芯片电阻，所述内导体通过金丝键合方式与所述芯片电阻连接。

可选的，所述输入端口、直通端口和耦合端口均采用地-信号-地结构，基于金丝键合的方式与外部电路互连。

可选的，所述输入端口、直通端口和耦合端口处内导体的下方分别设置一块矩形铜柱；

其中，所述矩形铜柱的体积为50um×50um×50um；所述矩形铜柱的中心位置，距离其所在端口定点的纵向距离为50um-150um；

所述矩形铜柱与内导体之间设置有具备绝缘性的支撑介质，作为绝缘介质；所述矩形铜柱的横向截面积与所述绝缘介质的横向截面积相同。

可选的，所述隔离端口处的内导体基于金丝键合方式与50Ω芯片电阻连接；所述50Ω芯片电阻与外导体之间设置有矩形铜块；所述50Ω芯片电阻贴装于所述矩形铜块上方；所述隔离端口处内导体的下方设置有具备绝缘性的支撑介质和圆形铜柱。