一種基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是利用微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理實(shí)現(xiàn)的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，屬于微電子器件技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在微波技術(shù)研究中，1/4波長(zhǎng)傳輸線，由于其阻抗轉(zhuǎn)換特性可以使微波信號(hào)發(fā)生90度相位變換，使短路點(diǎn)變換為開(kāi)路點(diǎn)，開(kāi)路點(diǎn)變換為短路點(diǎn)，所以在微波系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，例如1/4波長(zhǎng)傳輸線可以作為阻抗變換器進(jìn)行阻抗匹配等，本發(fā)明利用1/4波長(zhǎng)傳輸線的阻抗轉(zhuǎn)換特性來(lái)實(shí)現(xiàn)一種外力驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)。
[0003]在微波系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)有著大量的應(yīng)用，其用來(lái)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的導(dǎo)通和關(guān)斷，而本發(fā)明的開(kāi)關(guān)由外力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線接入信號(hào)傳輸線，此時(shí)接入點(diǎn)為短路，然后再利用另一段1/4波長(zhǎng)信號(hào)傳輸線將接入的短路點(diǎn)轉(zhuǎn)換成開(kāi)路點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)斷微波信號(hào)的作用，同時(shí)利用同軸線接入開(kāi)路點(diǎn)引出信號(hào)，其主要用于對(duì)微波系統(tǒng)中各有關(guān)模塊的微波信號(hào)的提取。在高集成度的小尺寸的微波系統(tǒng)中，對(duì)于某個(gè)模塊的信號(hào)引出和測(cè)試是一件比較困難的事，本發(fā)明的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)可以應(yīng)用于微波系統(tǒng)中不同模塊之間的連接部分，在需要對(duì)某個(gè)模塊進(jìn)行信號(hào)引出和測(cè)試時(shí)，采用外力驅(qū)動(dòng)使1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短接線接入模塊，此時(shí)接入點(diǎn)為短路狀態(tài)微波信號(hào)發(fā)生全反射，微波信號(hào)的通路被切斷，同時(shí)使同軸線接入信號(hào)引出點(diǎn)，微波信號(hào)可以從同軸線處引出用于信號(hào)測(cè)量，大大降低了在一般微波系統(tǒng)中信號(hào)引出的困難，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可測(cè)試性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是提供一種外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，該外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)采用外力驅(qū)動(dòng)接入1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線，利用微帶線的阻抗轉(zhuǎn)換原理實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的截止態(tài)，并二次利用微帶線阻抗變換原理在距離開(kāi)路短截線接入處1/4波長(zhǎng)微帶線處引出微波信號(hào)以用于信號(hào)的測(cè)量，應(yīng)用該結(jié)構(gòu)可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)微波信號(hào)的監(jiān)測(cè)，并解決在材料、工藝、可靠性、可重復(fù)性和生產(chǎn)成本等諸多方面的問(wèn)題，從而為實(shí)現(xiàn)基于微電子技術(shù)的方便于微波系統(tǒng)測(cè)試的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)在微波集成系統(tǒng)中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了支持和保證。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，包括襯底、設(shè)置在所述襯底上的微帶線4、設(shè)置在所述微帶線4側(cè)面的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線；所述1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線一端連接可動(dòng)金屬片；所述可動(dòng)金屬片壓下時(shí)，所述可動(dòng)金屬片與所述微帶線4連通，開(kāi)關(guān)處于工作狀態(tài)；所述可動(dòng)金屬片彈起時(shí)，所述可動(dòng)金屬片與所述微帶線4斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)處于不工作狀態(tài)。
[0006]所述微帶線4包括第一段微帶線4a、第二段微帶線4b ;在所述第一段微帶線4a和所述第二段微帶線4b之間連接有1/4波長(zhǎng)微帶線3 ;所述1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線設(shè)置在所述第二段微帶線4b與所述1/4波長(zhǎng)微帶線3連接的一端兩側(cè)。
[0007]根據(jù)實(shí)際工作頻帶需要可以采用多條不同長(zhǎng)度的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線。
[0008]所述1/4波長(zhǎng)短截線的形狀為來(lái)回彎曲的折線。
[0009]所述結(jié)構(gòu)通過(guò)陶瓷工藝制作。
[0010]有益效果:在微波系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)有著大量的應(yīng)用，其用來(lái)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的導(dǎo)通和關(guān)斷，而本發(fā)明的開(kāi)關(guān)由外力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線的接入傳輸線利用1/4波長(zhǎng)阻抗轉(zhuǎn)換原理達(dá)到接入點(diǎn)的短路實(shí)現(xiàn)關(guān)斷微波信號(hào)的作用，同時(shí)通過(guò)二次應(yīng)用1/4波長(zhǎng)阻抗轉(zhuǎn)換原理達(dá)到信號(hào)引出點(diǎn)開(kāi)路狀態(tài)實(shí)現(xiàn)信號(hào)引出點(diǎn)后續(xù)電路的隔離狀態(tài)，其主要用于對(duì)微波系統(tǒng)中各有關(guān)模塊的微波信號(hào)。在高集成度的小尺寸的微波系統(tǒng)中，對(duì)于某個(gè)模塊的信號(hào)引出和測(cè)試是一件比較困難的事，本發(fā)明的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)可以應(yīng)用于微波系統(tǒng)中不同模塊之間的連接部分，在需要對(duì)某個(gè)模塊進(jìn)行信號(hào)引出和測(cè)試時(shí)，采用外力驅(qū)動(dòng)使1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短接線接入模塊，此時(shí)接入點(diǎn)為短路狀態(tài)微波信號(hào)發(fā)生全反射，微波信號(hào)的通路被切斷，同時(shí)使同軸線接入信號(hào)引出點(diǎn)，微波信號(hào)可以從同軸線處引出用于信號(hào)測(cè)量，大大降低了在一般微波系統(tǒng)中信號(hào)引出的困難，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可測(cè)試性。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]其中有:設(shè)置在襯底上的微帶線4、第一段1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線1、第二段1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2、1/4波長(zhǎng)微帶線3。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供了一種基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，該外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)包括襯底、設(shè)置在襯底上的微帶線4、第一段1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線1、第二段1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2、1/4波長(zhǎng)微帶線3 ;其中設(shè)置在襯底上的微帶線4包括第一段微帶線4a、第二段微帶線4b，第一段微帶線4a用于連接1/4波長(zhǎng)微帶線3和輸入或輸出端口，第二段微帶線4b用于連接1/4波長(zhǎng)微帶線3和輸出或輸入端口 ；另外實(shí)現(xiàn)1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線I和1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2與微帶線4b互連的結(jié)構(gòu)需要通過(guò)在封裝體上加可動(dòng)金屬片(如圖虛線框，其懸浮于A點(diǎn)處上方);當(dāng)該外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)處于不工作狀態(tài)時(shí)，封裝體上的可動(dòng)金屬片彈起，1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線I和1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2和微帶線不連接，整個(gè)開(kāi)關(guān)等效為一段微帶線，信號(hào)幾乎無(wú)損耗的通過(guò)開(kāi)關(guān)；當(dāng)開(kāi)關(guān)處于工作狀態(tài)時(shí)，封裝體上的可動(dòng)金屬片壓下，使得1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線I和1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2與A點(diǎn)接觸，使1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線I和1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2接入微帶線，同時(shí)信號(hào)輸出探頭與B點(diǎn)連接，此時(shí)，1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線I和1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2具有開(kāi)路轉(zhuǎn)短路功能，使得A點(diǎn)被置于短路點(diǎn)，從而將信號(hào)阻斷傳輸，同時(shí)，在距離A點(diǎn)1/4波長(zhǎng)微帶線3處的B點(diǎn)會(huì)由于1/4波長(zhǎng)線的阻抗轉(zhuǎn)換作用而變成開(kāi)路點(diǎn)，此時(shí)相當(dāng)于將B點(diǎn)后面電路的影響去除，因此信號(hào)輸出探頭連入B點(diǎn)后可以將信號(hào)取出用于測(cè)試。由于1/4波長(zhǎng)與工作頻率相關(guān)為獲得較寬的頻帶可以采用多條不同的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線。
[0015]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)都是采用平面結(jié)構(gòu)，沒(méi)有可動(dòng)結(jié)構(gòu)，因此其可靠性和成功率大大提高，同時(shí)成品率也會(huì)非常高；用微電子工藝制作的微帶線，1/4波長(zhǎng)短截線I和1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線2和1/4波長(zhǎng)微帶線3寬度可以做的很窄，可以通過(guò)來(lái)回彎曲線的方式做出較長(zhǎng)的微帶線的同時(shí)保持較小的面積。在更高的波段，其面積可以進(jìn)一步的降低；本發(fā)明可以通過(guò)陶瓷工藝制作，工藝簡(jiǎn)單，成品率高，也就意味著成本的降低。
[0016]本發(fā)明的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)通過(guò)微電子加工工藝，制作在陶瓷基片上，由于不僅需要B點(diǎn)引出信號(hào)，還需要A點(diǎn)接入1/4開(kāi)路短截線，因此在封裝體上需要有一塊可動(dòng)金屬片用于連接1/4開(kāi)路短截線與微帶線，因此封裝管殼要基于該結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，不過(guò)該結(jié)構(gòu)的A點(diǎn)和B點(diǎn)的位置和尺寸大小可以根據(jù)管殼的加工精度和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再做相應(yīng)的阻抗匹配設(shè)計(jì)，因此也對(duì)管殼設(shè)計(jì)的要求有所降低。
[0017]本發(fā)明中的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)不同于傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，該外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)利用1/4波長(zhǎng)阻抗轉(zhuǎn)換原理實(shí)現(xiàn)開(kāi)路轉(zhuǎn)短路從而實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)全反射而得到開(kāi)關(guān)截止態(tài)，并二次應(yīng)用1/4波長(zhǎng)阻抗轉(zhuǎn)換原理實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)引出以用于信號(hào)的測(cè)試，應(yīng)用該結(jié)構(gòu)可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)微波信號(hào)的監(jiān)測(cè)。該外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)具有以下主要特點(diǎn):一、全部結(jié)構(gòu)都是平面結(jié)構(gòu)，沒(méi)有可動(dòng)結(jié)構(gòu)，因此其可靠性和成功率大大提高，同時(shí)成品率也會(huì)非常高；二、整個(gè)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)通過(guò)微電子加工工藝，制作于陶瓷基片上，工藝簡(jiǎn)單，成品率高，也就意味著成本的降低，用微電子工藝制作的微帶線，1/4波長(zhǎng)短截線和1/4波長(zhǎng)微帶線寬度可以做的很窄，可以通過(guò)來(lái)回彎曲線的方式做出較長(zhǎng)的微帶線的同時(shí)保持較小的面積。在更高的波段，其面積可以進(jìn)一步的降低；三、該外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)可以應(yīng)用于微波系統(tǒng)中不同模塊之間的連接部分，在需要對(duì)某個(gè)模塊進(jìn)行信號(hào)引出和測(cè)試時(shí)，采用外力驅(qū)動(dòng)使1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短接線接入模塊，此時(shí)接入點(diǎn)為短路狀態(tài)微波信號(hào)發(fā)生全反射，微波信號(hào)的通路被切斷，同時(shí)使同軸線接入信號(hào)引出點(diǎn)，微波信號(hào)可以從同軸線處引出用于信號(hào)測(cè)量，大大降低了在一般微波系統(tǒng)中信號(hào)引出的困難，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可測(cè)試性。
[0018]在本發(fā)明中，可以根據(jù)實(shí)際工作頻帶需要可以采用多條不同長(zhǎng)度的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線。選取不同頻點(diǎn)下的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線，就可以在不同的頻點(diǎn)下實(shí)現(xiàn)開(kāi)路隔離，從而實(shí)現(xiàn)工作頻帶的拓寬。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書(shū)中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，其特征在于:包括襯底、設(shè)置在所述襯底上的微帶線(4)、設(shè)置在所述微帶線(4)側(cè)面的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線；所述1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線一端連接可動(dòng)金屬片；所述可動(dòng)金屬片壓下時(shí)，所述可動(dòng)金屬片與所述微帶線(4)連通，開(kāi)關(guān)處于工作狀態(tài)；所述可動(dòng)金屬片彈起時(shí)，所述可動(dòng)金屬片與所述微帶線(4)斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)處于不工作狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述微帶線(4)包括第一段微帶線(4a)、第二段微帶線(4b);在所述第一段微帶線(4a)和所述第二段微帶線(4b)之間連接有1/4波長(zhǎng)微帶線(3);所述1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線設(shè)置在所述第二段微帶線(4b)與所述1/4波長(zhǎng)微帶線(3)連接的一端兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，其特征在于:根據(jù)實(shí)際工作頻帶需要可以采用多條不同長(zhǎng)度的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述1/4波長(zhǎng)短截線的形狀為來(lái)回彎曲的折線。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)通過(guò)陶瓷工藝制作。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種基于微帶線阻抗轉(zhuǎn)換原理的外力驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，包括襯底、設(shè)置在所述襯底上的微帶線（4）、設(shè)置在所述微帶線（4）側(cè)面的1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線；所述1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線一端連接可動(dòng)金屬片；所述可動(dòng)金屬片壓下時(shí)，所述可動(dòng)金屬片與所述微帶線（4）連通，開(kāi)關(guān)處于工作狀態(tài)；所述可動(dòng)金屬片彈起時(shí)，所述可動(dòng)金屬片與所述微帶線（4）斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)處于不工作狀態(tài)。本發(fā)明的開(kāi)關(guān)由外力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)1/4波長(zhǎng)開(kāi)路短截線的接入傳輸線利用1/4波長(zhǎng)阻抗轉(zhuǎn)換原理達(dá)到接入點(diǎn)的短路實(shí)現(xiàn)關(guān)斷微波信號(hào)的作用，同時(shí)使同軸線接入信號(hào)引出點(diǎn)，微波信號(hào)可以從同軸線處引出用于信號(hào)測(cè)量，大大降低了在一般微波系統(tǒng)中信號(hào)引出的困難，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可測(cè)試性。
【IPC分類(lèi)】H01P1/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105024114
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510455038
【發(fā)明人】韓磊, 高曉峰
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日