基于厚膜电路基板的频率综合器及其实现方法与流程

本申请涉及微波射频技术，尤其涉及一种基于厚膜电路基板的频率综合器及其实现方法。

背景技术：

1、频综又叫频率综合器、频率源，是微波应用系统的核心组件，广泛应用在雷达、通信和仪器仪表等领域，该组件通过非线性的有源器件和无源电路，把直流功率转换为稳定的射频信号，其链路性能指标紧密联系着整个系统。

2、为了实现良好的电磁兼容性能，保证系统的正常工作，一般现在的工艺是采用分腔设计，供电一个单独的腔体，锁相环，环路滤波器和压控振荡器等都使用单独的腔体进行隔离，射频信号和电源供电通过腔体之间的过孔采用跳线连接。这样的设计不仅尺寸较大，分腔采用金属隔墙还增加了系统的重量，腔体之间过孔跳线较长，带来信号传输速度响应不及时等问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术的不足，本申请提供一种基于厚膜电路基板的频率综合器及其实现方法，通过多层厚膜电路实现频综，传输线更短，信号传输更快，效率更高，并极大减小整体尺寸和重量，电磁兼容性和散热性更好。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术：

3、基于厚膜电路基板的频率综合器，所述频率综合器包括依次连接的晶振、锁相环、环路滤波器、压控振荡器、低噪声放大器，锁相环连接有单片机，压控振荡器还连接锁相环，所述频率综合器布局于多层厚膜电路中，相邻两层之间有一陶瓷基板；

4、晶振、锁相环、单片机布局在最顶层上；

5、环路滤波器布局在中间的一层上；

6、压控振荡器、低噪声放大器布局在最底层上。

7、进一步，所述频率综合器还包括布局于最底层上的ldo和布局于中间的另一层上并通过导通过孔与ldo连接的多路电源匹配电路；

8、各路电源匹配电路分别连接有电源线，电源线与电源匹配电路同处于同一层上；

9、锁相环、单片机、压控振荡器、低噪声放大器分别通过导通过孔连接到不同的电源线；

10、ldo用于将外部输入电源电压转换后输出到各路电源匹配电路，电源匹配电路用于将ldo输入的电压再次转换后分别提供给锁相环、单片机、压控振荡器、低噪声放大器。

11、进一步，单片机的输出端通过低频信号控制线连接锁相环，低频信号控制线单独布局在中间的又一层上，其两端分别通过导通过孔连接单片机和锁相环。

12、进一步，用于晶振、锁相环、环路滤波器、压控振荡器、低噪声放大器之间进行连接的射频信号传输线，布局在最顶层，或最低层，或在最顶层和最低层分别布局。

13、上述基于厚膜电路基板的频率综合器的实现方法，包括步骤：

14、提供多个陶瓷基板，每个陶瓷基板顶面都加工形成一层厚膜电路；

15、在其中一个陶瓷基板的底面也加工形成一层厚膜电路，并在该底面的厚膜电路上设置压控振荡器、低噪声放大器以及用于供电的线性稳压电源ldo，并将该陶瓷基板设置为底层；

16、在其中另一个陶瓷基板的厚膜电路上设置晶振、锁相环、单片机，并将该陶瓷基板设置在顶层；

17、在其中又一个陶瓷基板的厚膜电路上设置环路滤波器，并将该陶瓷基板设置在中间一层；

18、将陶瓷基板叠合烧结成型。

19、本发明有益效果在于：

20、1、通过多层厚膜电路实现频综，将传统的二维结构转换为三维结构，利于缩小整体器件的体积和尺寸，并且可以使得布线更加灵活，并且传输线路缩短，提高性能；

21、2、环路滤波器与晶振的接地共用第2层的金属地层。在晶振、锁相环、单片机、环路滤波器、压控振荡器、低噪声放大器周围布置金属化过孔连接到对应的金属地层、散热层等，形成电磁屏蔽腔体效果，同时可以将散热分布传导到不同的金属地层和散热层，从而更加利于热量在空间上的部分，从而可以更有效的向器件的金属外壳体或装配框传导，提高了频综的散热性能。

技术特征：

1.基于厚膜电路基板的频率综合器，所述频率综合器包括依次连接的晶振（31）、锁相环（32）、环路滤波器（34）、压控振荡器（38）、低噪声放大器（39），锁相环（32）连接有单片机（33），压控振荡器（38）还连接锁相环（32），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，所述频率综合器还包括布局于最底层上的ldo（37）和布局于中间的另一层上并通过导通过孔与ldo（37）连接的多路电源匹配电路（36）；

3.根据权利要求2所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，单片机（33）的输出端通过低频信号控制线（42）连接锁相环（32），低频信号控制线（42）单独布局在中间的又一层上，其两端分别通过导通过孔连接单片机（33）和锁相环（32）。

4.根据权利要求1所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，用于晶振（31）、锁相环（32）、环路滤波器（34）、压控振荡器（38）、低噪声放大器（39）之间进行连接的射频信号传输线（41），布局在最顶层，或最低层，或在最顶层和最低层分别布局。

5.根据权利要求2所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，所述频率综合器布局于11层厚膜电路中，自上而下：

6.根据权利要求5所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，第6层（16）上布局有低频信号控制线（42），单片机（33）的输出端通过导通过孔连接低频信号控制线（42）一端，低频信号控制线（42）另一端通过导通过孔连接锁相环（32）。

7.根据权利要求5所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，第2层（12）、第3层（13）、第4层（14）为金属地层，晶振（31）、锁相环（32）、单片机（33）的接地分别通过接地过孔导通至第2层（12）、第3层（13）、第4层（14）中的不同层，环路滤波器（34）通过接地过孔导通至第2层（12）、第3层（13）、第4层（14）中任意一层。

8.根据权利要求6所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，第8层（18）、第10层（110）为金属地层，第9层（19）为散热层，压控振荡器（38）的接地通过接地过孔导通至第8层（18），低噪声放大器（39）的接地通过接地过孔导通至第10层（110），并进一步导通至第9层（19）。

9.根据权利要求2所述的基于厚膜电路基板的频率综合器，其特征在于，电源匹配电路（36）采用rlc串并联电路结构。

10.基于厚膜电路基板的频率综合器的实现方法，所述频率综合器包括依次连接的晶振（31）、锁相环（32）、环路滤波器（34）、压控振荡器（38）、低噪声放大器（39），锁相环（32）连接有单片机（33），压控振荡器（38）还连接锁相环（32），其特征在于：

技术总结
基于厚膜电路基板的频率综合器及其实现方法，频率综合器包括依次连接的晶振、锁相环、环路滤波器、压控振荡器、低噪声放大器，锁相环连接有单片机，压控振荡器还连接锁相环，所述频率综合器布局于多层厚膜电路中，相邻两层之间有一陶瓷基板；晶振、锁相环、单片机布局在最顶层上；环路滤波器布局在中间的一层上；压控振荡器、低噪声放大器布局在最底层上；还包括布局于最底层上的LDO和布局于中间的另一层上并通过导通过孔与LDO连接的多路电源匹配电路。通过多层厚膜电路实现频综，传输线更短，信号传输更快，效率更高，并极大减小整体尺寸和重量，电磁兼容性和散热性更好。

技术研发人员：吴中军,孙浩然
受保护的技术使用者：四川斯艾普电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12