CN104868853A - 一种带有射频圆角的太赫兹混频器 - Google Patents
一种带有射频圆角的太赫兹混频器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种带有射频圆角的太赫兹混频器，包括石英基片(1)、中间沟道(2)和射频圆角(3)；所述石英基片(1)安装在中间沟道(2)上，形成一段传输线；所述射频圆角(3)为混频器上表面的沟槽；包括延长段(4)和半圆段(5)；所述延长段(4)与中间沟道(2)相接，为中间沟道(2)的延长段，所述半圆段(5)为半个圆柱，与所述延长段(4)相接形成一个整体；所述射频圆角(3)不仅使石英基片(1)的位置有调整空间，而且石英基片(1)抹胶后多余的胶水也有排出空间。本发明的带有射频圆角的太赫兹混频器，不仅可以为电路板的位置调整提供空间，而且电路板抹胶后多余的胶水也有排出空间。
Description
技术领域
本发明涉及太赫兹器件领域，特别涉及一种带有射频圆角的太赫兹混频器。
背景技术
超外差接收机拥有非常高的灵敏度和频谱精度，可以用于从0.1THz一直到2.5THz的太赫兹探测。混频器位于接收机的前端，在本振信号的驱动下，将高频信号转换为易处理的中频信号，主要形式有超导-绝缘-超导混频器、热电子辐射混频器和肖特基二极管混频器。与前两种混频器相比，肖特基二极管混频器可以在室温下工作，结构更加紧凑、性能更加可靠，因此成为星载毫米波辐射计的首选。
太赫兹混频器设计的核心问题是如何实现射频信号、本振信号、中频信号对肖特基二极管的匹配。其中射频信号、本振信号的频率较高，对应的传输线都是波导结构。二极管焊接在石英基片上，对应的传输线是悬置微带结构。于是，射频、本振信号在到达二极管之前都会通过一个波导到悬置微带的转换。这个转换部件是通过放置在中间沟道的石英基片和波导沟道垂直相交实现的。
太赫兹波段器件的腔体的尺寸较小，一般在厘米量级。在频率0.1THz一直到1THz时，腔体一般做成2cm边长的正方体模块，中间沟道的长度2mm宽度0.2mm深度0.2mm，石英基片的长度2mm宽度0.2mm深度0.05mm。石英基片安装到中间沟道中构成一段传输线，精度要求比较高，局部达到10um，需要采用微组装的工艺。传输线采用悬置微带电路相比微带电路，会有更宽的匹配带宽、更低的损耗，这是中间沟道中传输线一般采用悬置微带的原因。悬置微带要求介质电路板不与地面有接触，保持悬空状态，这给电路板的安装带来困难。另一方面，腔体中沟道的形成需要采用精密加工，即使采用直径是0.1mm的铣刀，0.2mm宽度的沟道的末端也不可避免有明显的圆角。圆角的存在导致实物与理想模型的不完全相同。现有技术中的石英基片的射频接地主要有两种。一种是通过压金丝实现，通过金丝连接射频接地的电路和地面。这种方式中的沟道末端的圆角没有不利影响，但是工艺相对复杂，中间沟道的长度也会更长。另一种是通过在射频接地处抹胶实现，通过导电胶连接射频接地的电路和地面。这种方式中的沟道末端的圆角会影响电路板的放置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有太赫兹混频器的中间沟道中出现的圆角问题，考虑到中间沟道末端是射频接地，只需要保证接地端与地面充分接触。于是，在中间沟道的末端设计一个射频圆角，利用铣刀主动去产生一个较大的圆角，包括一个延长段和一个半圆段；延长段用于电路板的位置的调整，半圆段用于存放电路板抹胶安装时排放的多余胶水；从而提供一种结构简单、性能可靠，而且有利于电路板安装的带有射频圆角的太赫兹混频器。
为了实现上述目的，本发明提供了一种带有射频圆角的太赫兹混频器，包括石英基片1、中间沟道2和射频圆角3；所述石英基片1安装在中间沟道2上，形成一段传输线；所述射频圆角3为混频器上表面的沟槽；包括延长段4和半圆段5；所述延长段4与中间沟道2相接，为中间沟道2的延长段，所述半圆段5为半个圆柱，与所述延长段4相接形成一个整体；所述射频圆角3不仅使石英基片1的位置有调整空间，而且石英基片1抹胶后多余的胶水也有排出空间。
上述技术方案中，所述半圆段5的直径等于中间沟道2的宽度，半圆段5的深度等于中间沟道2的深度。
上述技术方案中，所述的石英基片1的正面朝外，通过反面抹胶，石英基片1两端的中频微带6和射频接地8；分别安装到中间沟道2的中频台阶9和射频台阶11上；石英基片1中端的悬置微带7对应着中间沟道2的深槽10，形成一段悬置微带电路。
上述技术方案中，所述石英基片1的正面是覆铜面，其厚度和抹胶的厚度之和等于中频台阶9的深度。
上述技术方案中，所述中频台阶9和射频台阶11的深度相同，所述深槽10的深度比中频台阶9的深度大。
上述技术方案中，所述中频微带6和射频接地8按照微带电路设计，正面是电路，反面接触地面。
上述技术方案中，所述悬置微带7按照悬置微带电路设计，正面是电路，反面不接触地面。
上述技术方案中，所述中频台阶9和射频台阶11在中间沟道2的两端各形成一个台阶，用于微带电路的贴地安装；所述深槽10用于悬置微带7的悬置安装。
本发明的优点在于：本发明的带有射频圆角的太赫兹混频器，不仅可以为电路板的位置调整提供空间，而且电路板抹胶后多余的胶水也有排出空间。
附图说明
图1是本发明的带有射频圆角的太赫兹混频器的正视图；
图2是本发明的带有射频圆角的太赫兹混频器的侧视图；
图3是本发明的带有射频圆角的太赫兹混频器的射频圆角的示意图；
图4是本发明的带有射频圆角的太赫兹混频器的石英基片和中间沟道的结构示意图。
附图说明：
1、石英基片 2、中间沟道 3、射频圆角
4、延长段 5、半圆段 6、中频微带
7、悬置微带 8、射频接地 9、中频台阶
10、深槽 11、射频台阶
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
如图1和图2所示，一种带有射频圆角的太赫兹混频器，包括石英基片1、中间沟道2和射频圆角3；所述石英基片1安装在中间沟道2上，形成一段传输线；所述射频圆角3为混频器上表面的沟槽；包括延长段4和半圆段5；
如图3所示，所述延长段4与中间沟道2相接，为中间沟道2的延长段，所述半圆段5为半个圆柱，与所述延长段4相接形成一个整体；所述射频圆角3不仅使石英基片1的位置有调整空间，而且石英基片1抹胶后多余的胶水也有排出空间。
所述半圆段5的直径等于中间沟道2的宽度，深度等于中间沟道2的深度。在本实施例中，所述中间沟道2的长度是2mm，宽度是0.2mm，深度是0.2mm；所述延长段4的长度是0.05mm，半圆段5的直径是0.2mm。
如图4所示，所述的石英基片1的正面朝外，通过反面抹胶，石英基片1两端的中频微带6和射频接地8；分别安装到中间沟道2的中频台阶9和射频台阶11上；石英基片1中端的悬置微带7对应着中间沟道2的深槽10，形成一段悬置微带电路。
所述石英基片1的正面是覆铜面，其厚度和抹胶的厚度之和等于中频台阶9的深度，这样，石英基片1的正面会与混频器腔体的外表面平齐；中间沟道2的传输线为两端是微带、中间是悬置微带的电路形式。
在本实施例中，石英基片1的厚度为50um，胶的厚度是25um；中频台阶9的深度是75um。
所述中间沟道2中的深度不同，所述中频台阶9和射频台阶11的深度相同，所述深槽10的深度比中频台阶9的深度大，在本实施例中，所述中频台阶9和射频台阶11的深度是75um，深槽10的深度是120um。
所述中频微带6和射频接地8按照微带电路设计，正面是电路，反面接触地面。
所述悬置微带7按照悬置微带电路设计，正面是电路，反面不接触地面。
所述中频台阶9和射频台阶11在中间沟道2的两端各形成一个台阶，用于微带电路的贴地安装；所述深槽10用于悬置微带7的悬置安装。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种带有射频圆角的太赫兹混频器，包括石英基片(1)、中间沟道(2)和射频圆角(3)；其特征在于，所述石英基片(1)安装在中间沟道2上，形成一段传输线；所述射频圆角(3)为混频器上表面的沟槽；包括延长段(4)和半圆段(5)；所述延长段(4)与中间沟道(2)相接，为中间沟道(2)的延长段，所述半圆段(5)为半个圆柱，与所述延长段(4)相接形成一个整体；所述射频圆角(3)不仅使石英基片(1)的位置有调整空间，而且石英基片(1)抹胶后多余的胶水也有排出空间。
2.根据权利要求1所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述半圆段(5)的直径等于中间沟道(2)的宽度，半圆段(5)的深度等于中间沟道(2)的深度。
3.根据权利要求1所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述的石英基片(1)的正面朝外，通过反面抹胶，石英基片(1)两端的中频微带(6)和射频接地(8)分别安装到中间沟道(2)的中频台阶(9)和射频台阶(11)上；石英基片(1)中端的悬置微带(7)对应着中间沟道(2)的深槽(10)，形成一段悬置微带电路。
4.根据权利要求3所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述石英基片(1)的正面是覆铜面，其厚度和抹胶的厚度之和等于中频台阶(9)的深度。
5.根据权利要求3所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述中频台阶(9)和射频台阶(11)的深度相同，所述深槽(10)的深度比中频台阶(9)的深度大。
6.根据权利要求3所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述中频微带(6)和射频接地(8)按照微带电路设计，正面是电路，反面接触地面。
7.根据权利要求3所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述悬置微带(7)按照悬置微带电路设计，正面是电路，反面不接触地面。
8.根据权利要求3所述的带有射频圆角的太赫兹混频器，其特征在于，所述中频台阶(9)和射频台阶(11)在中间沟道(2)的两端各形成一个台阶，用于微带电路的贴地安装；所述深槽(10)用于悬置微带(7)的悬置安装。
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