一种基于LTCC工艺的小型化双耦合层结构电桥的制作方法

本发明涉及电桥，具体涉及一种基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥。

背景技术：

1、随着无线通信系统的快速发展，高性能小型化的无源器件成为研究的热点，其中，3db电桥广泛应用于微波通信系统中。电桥的功能为沿传输线路某一方向上对传输功率连续取样，能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90°相位差的信号。

2、传统的3db电桥采用平面结构，占用面积较大，不能满足通信系统小型化需求。为满足器件的小型化需求，通常有两种做法：1、采用高介电常数的材料，降低器件的工作频率。但是，高介电常数通常带来器件微波性能的恶化，尤其是回波损耗和插入损耗指标；2、采用多层结构，如pcb和ltcc工艺均可以采用宽边耦合结构，来缩小器件体积。但目前常规的多层结构仅有一层耦合结构，仍无法满足低频应用场合。

3、因此，需要设计实现一款满足器件小型化、低剖面、高性能要求的电桥。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，该电桥能够解决现有技术中的不足，满足器件小型化、低剖面、高性能要求。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，该电桥包括依次设置的表面层、第一接地层、第一耦合层、第二接地层、第二耦合层和第三接地层；

4、所述第一耦合层包括依次设置的第一射频线和第二射频线，所述第一射频线与所述第二射频线形成第一耦合结构；

5、所述第二耦合层包括依次设置的第三射频线和第四射频线，所述第三射频线与所述第四射频线形成第二耦合结构；

6、所述第一射频线通过第一通孔与所述第四射频线相连；

7、所述第二射频线通过第二通孔与所述第三射频线相连。

8、进一步的，所述表面层包括表面射频地和四个射频端口，分别为第一射频端口、第二射频端口、第三射频端口和第四射频端口；

9、所述第一射频线通过第三通孔与第一射频端口相连；

10、所述第二射频线通过第四通孔与第二射频端口相连；

11、所述第三射频线通过第五通孔与第三射频端口相连；

12、所述第四射频线通过第六通孔与第四射频端口相连。

13、进一步的，所述第一接地层、第二接地层和第三接地层均为射频地，三个接地层通过第七通孔、第八通孔相连。

14、进一步的，该电桥还包括多层介质层；

15、所述介质层为生瓷带。

16、进一步的，所述多层介质层中有两层，用于固定第一耦合结构和第二耦合结构，设该两层介质层分别为第一介质层和第二介质层；

17、所述第一射频线和所述第二射频线分别设置在第一介质层的上表面和下表面；

18、所述第三射频线和所述第四射频线分别设置在第二介质层的上表面和下表面。

19、进一步的，所述第一介质层和所述第二介质层的厚度为60um；

20、其余介质层的厚度为90um。

21、进一步的，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔为设置在多层介质层中的通孔结构；

22、所述通孔结构包括通孔主体和设置在通孔主体中的通孔金属层。

23、进一步的，所述介质层表面印刷有介质金属层。

24、进一步的，所述四个射频端口中，一个为输入端口，一个为隔离端口，另外两个为输出端口。

25、进一步的，所述多层介质层和所述通孔结构通过低温共烧工艺相结合。

26、和现有技术相比，本发明的优点为：

27、本发明采用多层及双耦合结构，在不增加材料的介电常数及体积的情况下，实现了电桥的低频设计。双耦合结构通过通孔连接在一起，并通过通孔将射频端口引入到表面，满足键合贴装以及器件低频、小型化的应用需求。本发明所述的双层耦合结构电桥，尺寸为5.0x3.0x2.0mm，满足微波通信系统中小型化的需求。整个频带内回波损耗小于-20db，隔离度优于18db，插入损耗小于0.5db。本发明所述的3db电桥，体积小、重量轻、性能优越、适合批量生产。

技术特征：

1.一种基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，该电桥包括依次设置的表面层、第一接地层(6)、第一耦合层、第二接地层(9)、第二耦合层和第三接地层(12)；

2.根据权利要求1所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

4.根据权利要求1或3所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

7.根据权利要求4所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的基于ltcc工艺的小型化双耦合层结构电桥，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种基于LTCC工艺的小型化双耦合层结构电桥，该电桥包括依次设置的表面层、第一接地层、第一耦合层、第二接地层、第二耦合层和第三接地层；第一耦合层包括依次设置的第一射频线和第二射频线，第一射频线与第二射频线形成第一耦合结构；第二耦合层包括依次设置的第三射频线和第四射频线，第三射频线与第四射频线形成第二耦合结构；第一射频线通过第一通孔与第四射频线相连；第二射频线通过第二通孔与所述第三射频线相连。本发明采用多层及双耦合结构，在不增加材料的介电常数及体积的情况下，实现了电桥的低频设计，满足键合贴装以及器件低频、小型化的应用需求。

技术研发人员：王慷,沐方清,李峰
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15