[發明專利]基于LTCC技術的帶狀線式鐵氧體移相器

有效

• 申請號: 200910059359.5
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101557024A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 蘇樺;張懷武;楊許文;唐曉莉;薛鋼;賈利軍;荊玉蘭;鐘智勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P1/19
• 分類號: H01P1/19
• 代理公司: 電子科技大學專利中心
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于微波通訊器件技術領域，涉及LTCC工藝，具體涉及一種小型化帶狀線式鐵 氧體移相器。

背景技術

相對于PIN二極管、MMIC等形式的移相器，鐵氧體移相器在插入損耗以及平均功率方 面具有很大的優勢。目前常見的鐵氧體移相器從結構上區分主要有兩大類：其一是采用在波 導內加載鐵氧體空心矩形棒的形式；其二是采用在鐵氧體基片上印刷微帶線的結構形式。前 一種結構中由于波導尺寸參數要由傳輸電磁波的波長來確定，很難壓縮，導致移相器的體積 和重量都較大。而后一種結構形式中雖然鐵氧體基片和微帶部分的體積和重量不大，但為了 磁化鐵氧體基片需要額外附加磁化電路和磁路，也導致了整個微帶鐵氧體移相器體積偏大。 此外，微帶型鐵氧體移相器在移相度和插損方面的性能也較差。因此，如何在縮小鐵氧體移 相器的體積和重量的同時，又能保證其良好的移相性能，成為當前鐵氧體移相器發展所面臨 的一大技術難題。

近年來LTCC(低溫共燒陶瓷)技術的出現和發展為開發具有創新設計的疊層鐵氧體移 相器創造了條件。LTCC技術作為一種先進的多層陶瓷技術，不僅可將傳統陶瓷器件結構從 原先的一維擴充到三維，而且LTCC技術多層化過程中采用了流延和通孔技術，除了方便于 加工生產以外，還可提供比常規基板材料更好的層厚控制，得到嵌入元素值上更緊的公差， 因而有望在兼顧鐵氧體移相器小型化和高性能方面取得突破。

目前，雖然LTCC技術在片式電感、電容、濾波器等無源器件中已獲得了廣泛的應用， 但由于鐵氧體移相器結構較為復雜，并且其工作時鐵氧體還需進行預磁化，小型化較為困難。 因此，到目前為止，尚未有關于小型化LTCC疊層結構鐵氧體移相器的研究報道。

發明內容

本發明提供一種基于LTCC技術的疊層帶狀線式鐵氧體移相器，該鐵氧體移相器在兼顧 常規鐵氧體移相器在插入損耗以及平均功率方面的優異性能的同時，能夠顯著縮小鐵氧體移 相器的體積。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

基于LTCC技術的帶狀線式鐵氧體移相器，如圖1至圖4所示，包括：

上下兩層矩形陶瓷介質基片4，兩層矩形陶瓷介質基片4之間夾有兩條相互平行的磁化 電流導線6和一條移相用彎曲式微帶線，磁化電流導線6平行于矩形陶瓷介質基片4的長邊； 所述移相用彎曲式微帶線由特性阻抗相等的三段微帶線構成，兩段相互平行的直線式微帶線 3的中間串接U型折疊彎曲式微帶線5；所述兩條磁化電流導線6與移相用彎曲式微帶線的 直線式微帶線3相互平行并保持4倍以上直線式微帶線3微帶線寬的間距。

上下兩層矩形旋磁鐵氧體基片1；所述矩形旋磁鐵氧體基片1的寬度大于所述所矩形陶 瓷介質基片4的寬度；兩層矩形旋磁鐵氧體基片1之間夾有所述兩層矩形陶瓷介質基片4， 寬度方向上超過矩形陶瓷介質基片4的兩邊相互連通，形成一個封閉的旋磁鐵氧體環帶狀磁 回路；所述上下兩層矩形旋磁鐵氧體基片1的外表面的中間環帶部分鍍有銀電極2，形成移 相器的帶狀線地電極。

所述上下兩層矩形陶瓷介質基片4為單張LTCC流延陶瓷介電膜片或多張LTCC流延陶 瓷介電膜片疊片而成。

所述上下兩層矩形旋磁鐵氧體基片1采用多張LTCC流延旋磁鐵氧體膜片疊片而成。

所述磁化電流導線6和移相用彎曲式微帶線采用LTCC印刷工藝印制在任一層矩形陶瓷 介質基片4表面，材料為金屬銀。

上述方案所述的基于LTCC技術的帶狀線式鐵氧體移相器，為了便于引出電極，可在所 述上層矩形旋磁鐵氧體基片1和上層矩形陶瓷介質基片4與移相用彎曲式微帶線的兩段直線 式微帶線3的兩端對應的地方開有缺口，以漏出兩段直線式微帶線3的兩端；所述兩段直線 式微帶線3的兩端上方的缺口部分鍍有銀電極，作為移相器微波饋電信號的輸入、輸出端的 端電極；所述上層矩形旋磁鐵氧體基片1和上層矩形陶瓷介質基片4與磁化電流導線6的兩 端對應的地方開有缺口，以漏出磁化電流導線6的兩端；所述兩條磁化電流導線6的兩端上 方部分鍍有銀電極，作為移相器兩股對稱磁化電流的輸入、輸出端的端電極。

上述方案中，需要說明的是：

(1)、所述移項用彎曲式微帶線的寬度應確保其特性阻抗為50Ω，其中U型折疊彎曲式 微帶線5由若干相同的四分之一波長線彎曲連接而成，且直線式微帶線3的長度也大于四分 之一波長。

(2)、磁化電流導線6的線寬沒有特別限制。