基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统及实现方法转让专利

申请号 : CN202211418072.9

文献号 : CN115500004B

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相似专利:

发明人 : 王韧唐涛

申请人 : 四川斯艾普电子科技有限公司

摘要 :

基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统及实现方法,涉及厚膜集成电路及射频技术领域,系统包括9层陶瓷介质板,第1层设电路器件;第2层设多个第I电源线;第3层为空白层;第4层部分区域设大功率信号接地层,其余区域设多个散热过孔;第5层设多个第II电源线和第I控制线;第6层部分区域设小功率信号接地层,其余区域设第III电源线;第7层的镂空接地金属层中间镂空区域内设射频信号传输线;第8层设完整接地金属层;第9层设多个第IV电源线和第II控制线。将不同供电电源线和不同控制线分别布置到不同层,小功率地和大功率地分层交错,并利用小功率地所在层其他区域布线,既能满足多层电路电磁兼容需求,又能实现复杂电路功能。

权利要求 :

1.基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,其特征在于,包括通过厚膜工艺集成的9层陶瓷介质板(1);

自上而下,第1层顶面设有电路器件(11),电路器件(11)包括电源调制电路、控制器电路、驱动电路和两个大功率开关电路,一个大功率开关电路连接信号输入微带线,另一个连接信号输出微带线,两个之间有两个支路,一个支路依次连接有限幅电路、低噪声高增益放大器,另一个支路依次连接有限幅电路、低增益大动态放大器;

第2层顶面设有通过金属化过孔连接电源调制电路输出端的多个不同供电模式的第I电源线(21),电源调制电路用于将从第1层输入的稳压电源转换成不同的电压以通过不同的第I电源线(21)输送;

第3层为空白陶瓷基板层(3);

第4层顶面部分区域设有大功率信号接地层(41);

第5层顶面设有两个第II电源线(52)和两个第I控制线(51),第II电源线(52)一端通过金属化过孔连接第I电源线(21),另一端分别通过金属化过孔连接大功率开关电路并为其供电;一个第I控制线(51)通过金属化过孔连接在控制器电路与低增益大动态放大器之间,另一个第I控制线(51)通过金属化过孔连接在控制器电路与低噪声高增益放大器之间;

第6层顶面部分区域设有小功率信号接地层(61),其余区域设有第III电源线(62),第III电源线(62)一端通过金属化过孔连接第I电源线(21),另一端通过金属化过孔连接控制器电路和驱动电路进行供电,小功率信号接地层(61)与大功率信号接地层(41)交错布置;

第7层用作公共地,顶面设有中部镂空的镂空接地金属层(71),镂空处设有射频信号传输线(72),射频信号传输线(72)通过金属化过孔连接于驱动电路与信号输出端的大功率开关电路之间用于作为跳线;

第8层用作公共地,顶面设有完整接地金属层(81);

第9层顶面设有多个第IV电源线(92)和两个用于切换射频系统工作状态的第II控制线(91),第IV电源线(92)一端通过金属化过孔分别连接不同的第I电源线(21),另一端分别通过金属化过孔连接各限幅电路中的开关二极管和检波二极管,一个第II控制线(91)通过金属化过孔连接于驱动电路与低噪声高增益放大器之间,另一个通过金属化过孔连接于驱动电路与低增益大动态放大器之间。

2.根据权利要求1所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,其特征在于,第

9层穿设有连接到完整接地金属层(81)的金属螺钉,金属螺钉连接外部封装金属壳体,用于整体接地。

3.根据权利要求1所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,其特征在于,第

4层其余区域设置有多个散热过孔,散热过孔向上贯穿第3层、第2层及第1层,散热过孔内灌注有铜浆,第1层顶面的散热过孔处,通过金属螺钉连接到外部封装金属壳体,用于热传导和整体接地。

4.根据权利要求1所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,其特征在于,射频信号传输线(72)距离镂空边缘预定间距。

5.根据权利要求1所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,其特征在于,控制器电路连接并控制信号输入端的大功率开关电路,控制器电路连接的第I控制线(51)为低噪声高增益放大器和低增益大动态放大器的电调制信号控制线,当第I控制线(51)为低电平时,信号输入端的大功率开关电路将低增益大动态放大器所在支路开启,低噪声高增益放大器断电不工作,低增益大动态放大器工作,当第I控制线(51)为高电平时,信号输入端的大功率开关电路将低噪声高增益放大器所在支路开启,低噪声高增益放大器工作,低增益大动态放大器断电不工作。

6.根据权利要求1所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,其特征在于,驱动电路用于控制低噪声高增益放大器和低增益大动态放大器的输出,及信号输出端的大功率开关电路的支路切换,当第II控制线(91)为低电平时,信号输出端的大功率开关电路切换到低噪声高增益放大器所在支路并为导通状态,系统工作在低噪声高增益状态,当第II控制线(91)为高电平时,信号输出端的大功率开关电路切换到低增益大动态放大器所在支路并为导通状态,系统工作在低增益大动态状态。

7.基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统的实现方法,其特征在于,包括步骤:

S10、在一陶瓷介质板(1)上印刷多个第IV电源线(92)和两个用于切换射频系统工作状态的第II控制线(91),作为自上而下的第9层;

S11、继续在第9层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第8层,在第8层顶面印刷完整接地金属层(81),并加工出金属化过孔;

S12、继续在第8层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第7层,在第7层顶面印刷中部镂空的镂空接地金属层(71),镂空处印刷射频信号传输线(72),并加工出金属化过孔;

S13、继续在第7层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第6层,在第6层顶面部分区域印刷小功率信号接地层(61),其余区域印刷第III电源线(62),并加工出金属化过孔;

S14、继续在第6层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第5层,在第5层顶面印刷两个第II电源线(52)和两个第I控制线(51),并加工出金属化过孔;

S15、继续在第5层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第4层,在第4层顶面部分区域印刷大功率信号接地层(41),并加工出金属化过孔;

S16、继续在第4层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第3层,并加工出金属化过孔;

S17、继续在第3层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第2层,在第2层顶面印刷第I电源线(21),并加工出金属化过孔;

S18、继续在第2层上方设置一层陶瓷介质板(1),作为第1层,在第1层顶面设置电路器件(11),并加工金属化过孔;电路器件(11)包括电源调制电路、控制器电路、驱动电路和两个大功率开关电路,一个大功率开关电路连接信号输入微带线,另一个连接信号输出微带线,两个之间有两个支路,一个支路依次连接有限幅电路、低噪声高增益放大器,另一个依次连接有限幅电路、低增益大动态放大器;

S19、通过厚膜工艺烧制上述9层陶瓷介质板(1),使第I电源线(21)一端通过金属化过孔导通连接电源调制电路输出端,电源调制电路用于将从最顶层输入的稳压电源转换成不同的电压以通过不同的第I电源线(21)输送,第I电源线(21)另一端分别通过金属化过孔导通连接第II电源线(52)一端、第III电源线(62)一端、第IV电源线(92)一端,使第II电源线(52)另一端分别通过金属化过孔导通连接大功率开关电路并为其供电,使第III电源线(62)另一端通过金属化过孔导通连接控制器电路和驱动电路并进行供电,使第IV电源线(92)另一端分别通过金属化过孔导通连接各限幅电路中的开关二极管和检波二极管;并使一个第I控制线(51)通过金属化过孔导通连接在控制器电路与低增益大动态放大器之间,另一个第I控制线(51)通过金属化过孔导通连接在控制器电路与低噪声高增益放大器之间,使射频信号传输线(72)通过金属化过孔导通连接于驱动电路与信号输出端的大功率开关电路之间以用于作为跳线,使一个第II控制线(91)通过金属化过孔导通连接于驱动电路与低噪声高增益放大器之间,另一个通过金属化过孔导通连接于驱动电路与低增益大动态放大器之间。

8.根据权利要求7所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统的实现方法,其特征在于:

在步骤S19进行之前,在部分区域设有大功率信号接地层(41)的陶瓷介质板(1)及其以上的陶瓷介质板(1)上加工出多个散热过孔,散热过孔位于大功率信号接地层(41)所在陶瓷介质板(1)的其余区域;

在步骤S19完成之后,在散热过孔内灌注铜浆;然后在最顶层的散热过孔处,设置金属螺钉并将其连接到外部封装金属壳体,用于热传导和整体接地。

9.根据权利要求7所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统的实现方法,其特征在于,在步骤S19完成之后,在最底层的陶瓷介质板(1)上穿设金属螺钉,金属螺钉穿设至与完整接地金属层(81)连接,并将金属螺钉连接外部封装金属壳体,用于整体接地。

10.根据权利要求7所述的基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统的实现方法,其特征在于:

控制器电路连接并控制信号输入端的大功率开关电路,控制器电路连接的第I控制线(51)为低噪声高增益放大器和低增益大动态放大器的电调制信号控制线,当第I控制线(51)为低电平时,信号输入端的大功率开关电路将低增益大动态放大器所在支路开启,低噪声高增益放大器断电不工作,低增益大动态放大器工作,当第I控制线(51)为高电平时,信号输入端的大功率开关电路将低噪声高增益放大器所在支路开启,低噪声高增益放大器工作,低增益大动态放大器断电不工作;

驱动电路用于控制低噪声高增益放大器和低增益大动态放大器的输出,及信号输出端的大功率开关电路的支路切换,当第II控制线(91)为低电平时,信号输出端的大功率开关电路切换到低噪声高增益放大器所在支路并为导通状态,系统工作在低噪声高增益状态,当第II控制线(91)为高电平时,信号输出端的大功率开关电路切换到低增益大动态放大器所在支路并为导通状态,系统工作在低增益大动态状态。

说明书 :

基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统及实现方法

技术领域

[0001] 本申请涉及厚膜集成电路及射频技术领域,尤其涉及一种基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统及实现方法。

背景技术

[0002] 由于无线通信系统的发展趋势为小型化、低功耗和高稳定性,所以集成度越来越高,多层集成电路的层数也越来越多,不可避免地带来越来越严重的电磁兼容问题。电磁干扰主要由导线和公共地线的传导、通过空间辐射或近场耦合三种基本形式产生。电磁干扰会对电子设备的性能和可靠性产生严重影响,所以保证电路板电磁兼容性是整个系统设计的关键。一般多层结构电路板将功能器件放置一层,系统电源放置一层,接地层放置一层等方式来满足电磁兼容性能的要求,而多层之间通过金属化过孔来实现电信号的传输。
[0003] 由于系统供电需要单独布置一层,承载信号传输的射频信号走线需要单独布置一层,另外,系统可能存在逻辑控制器电路,也需要单独布置一层;每一层走线都需要对应的接地层,各层之间再通过绝缘介质板分隔,电信号传输通过金属化过孔来实现。现在电子设备一直存在小型化的需求,但同时又要在有限空间内实现更多的功能,需要将不同的功能模块集成到一起,最终实现一个复杂的系统;系统的复杂性带来供电器件的增加,各种控制器电路走线也错综复杂,射频信号线也需要在多层基板上布置。如采用传统多层PCB板的实现方法,器件体积较大;每层之间的过孔连接难以对齐,带来连接和信号传输问题。

发明内容

[0004] 为了解决上述现有技术的不足,本申请提供一种基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统及实现方法,通过在地层或者供电层采取混合布线的方法,并将不同的电源线和不同的控制线分别布置到不同层,并将小功率地和大功率地分层交错,既能满足多层电路电磁兼容的需求,又能实现复杂的电路功能。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术:
[0006] 基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统,包括通过厚膜工艺集成的9层陶瓷介质板;
[0007] 自上而下,第1层顶面设有电路器件,电路器件包括电源调制电路、控制器电路、驱动电路和两个大功率开关电路,一个大功率开关电路连接信号输入微带线,另一个连接信号输出微带线,两个之间有两个支路,一个支路依次连接有限幅电路、低噪声高增益放大器,另一个支路依次连接有限幅电路、低增益大动态放大器;
[0008] 第2层顶面设有通过金属化过孔连接电源调制电路输出端的多个不同供电模式的第I电源线,电源调制电路用于将从第1层输入的稳压电源转换成不同的电压以通过不同的第I电源线输送;
[0009] 第3层为空白陶瓷基板层;
[0010] 第4层顶面部分区域设有大功率信号接地层;
[0011] 第5层顶面设有两个第II电源线和两个第I控制线,第II电源线一端通过金属化过孔连接第I电源线,另一端分别通过金属化过孔连接大功率开关电路并为其供电;一个第I控制线通过金属化过孔连接在控制器电路与低增益大动态放大器之间,另一个第I控制线通过金属化过孔连接在控制器电路与低噪声高增益放大器之间;
[0012] 第6层顶面部分区域设有小功率信号接地层,其余区域设有第III电源线,第III电源线一端通过金属化过孔连接第I电源线,另一端通过金属化过孔连接控制器电路和驱动电路进行供电,小功率信号接地层与大功率信号接地层交错布置;
[0013] 第7层用作公共地,顶面设有中部镂空的镂空接地金属层,镂空处设有射频信号传输线,射频信号传输线通过金属化过孔连接于驱动电路与信号输出端的大功率开关电路之间,用于作为跳线;
[0014] 第8层用作公共地,顶面设有完整接地金属层;
[0015] 第9层顶面设有多个第IV电源线和两个用于切换射频系统工作状态的第II控制线,第IV电源线一端通过金属化过孔分别连接不同的第I电源线,另一端分别通过金属化过孔连接各限幅电路中的开关二极管和检波二极管,一个第II控制线通过金属化过孔连接于驱动电路与低噪声高增益放大器之间,另一个通过金属化过孔连接于驱动电路与低增益大动态放大器之间。
[0016] 基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统的实现方法,包括步骤:
[0017] S10、在一陶瓷介质板上印刷多个第IV电源线和两个用于切换射频系统工作状态的第II控制线;
[0018] S11、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面印刷完整接地金属层,并加工出金属化过孔;
[0019] S12、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面印刷中部镂空的镂空接地金属层,镂空处印刷射频信号传输线,并加工出金属化过孔;
[0020] S13、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面部分区域印刷小功率信号接地层,其余区域印刷第III电源线,并加工出金属化过孔;
[0021] S14、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面印刷两个第II电源线和两个第I控制线,并加工出金属化过孔;
[0022] S15、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面部分区域印刷有大功率信号接地层,并加工出金属化过孔;
[0023] S16、继续在上方设置一层陶瓷介质板,并加工出金属化过孔;
[0024] S17、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面印刷第I电源线,并加工出金属化过孔;
[0025] S18、继续在上方设置一层陶瓷介质板,在该层顶面设置电路器件,并加工金属化过孔;电路器件包括电源调制电路、控制器电路、驱动电路和两个大功率开关电路,一个大功率开关电路连接信号输入微带线,另一个连接信号输出微带线,两个之间有两个支路,一个支路依次连接有限幅电路、低噪声高增益放大器,另一个依次连接有限幅电路、低增益大动态放大器;
[0026] S19、通过厚膜工艺烧制上述9层陶瓷介质板,使第I电源线一端通过金属化过孔导通连接电源调制电路输出端,电源调制电路用于将从最顶层输入的稳压电源转换成不同的电压以通过不同的第I电源线输送,第I电源线另一端分别通过金属化过孔导通连接第II电源线一端、第III电源线一端、第IV电源线一端,使第II电源线另一端分别通过金属化过孔导通连接大功率开关电路并为其供电,使第III电源线另一端通过金属化过孔导通连接控制器电路和驱动电路进行供电,使第IV电源线另一端分别通过金属化过孔导通连接各限幅电路中的开关二极管和检波二极管;并使一个第I控制线通过金属化过孔导通连接在控制器电路与低增益大动态放大器之间,另一个第I控制线通过金属化过孔导通连接在控制器电路与低噪声高增益放大器之间,使射频信号传输线通过金属化过孔导通连接于驱动电路与信号输出端的大功率开关电路之间以用于作为跳线,使一个第II控制线通过金属化过孔导通连接于驱动电路与低噪声高增益放大器之间,另一个通过金属化过孔导通连接于驱动电路与低增益大动态放大器之间。
[0027] 本发明有益效果在于:
[0028] 1、将大功率信号和小功率信号对应的地层布置在不同层,避免两种信号相互影响;另外大功率信号和小功率信号分开布置,可以使承受不同功率的元器件的耐功率设计不同,根据需要设计,节约成本;并利用小功率信号地所在层的其他区域,布置电源线,进一步节约空间;
[0029] 2、将主要元器件、不同供电电源模式、功率信号地、公共地等分层布置,采用陶瓷介质基板分隔,另外电性能通过金属化过孔连接。通过使用这种地层将射频传输线、工作模式控制线、不同供电模式的电源线分层布置的方式,隔离它们之间的相互影响;
[0030] 4、通过第I电源线将电源调制电路转换后的不同输出引向处于不同层的第II电源线、第III电源线、第IV电源线,而后分别再引至顶层向不同的器件供电,并将切换射频系统工作状态的第I控制线和第II控制线下放到顶层以下的不同层,通过陶瓷介质板的分隔,在实现复杂电路的同时,充分利用空间节约整体体积,并提高了电磁兼容性;
[0031] 5、在公共地层混合布置射频信号传输线,以将表层空间不够布置的长距离传输线布置在公共地层,起到“跳线”或“飞线”连接的功能,同样达到增加空间利用率,减少电路层数的目的;
[0032] 6、通过在第4层及以上设置散热过孔并灌注铜浆,可实现高效导热,将大功率的热快速向外传导,并利用金属螺钉连接的外部封装金属壳体快速传导。

附图说明

[0033] 图1是本申请实施例的射频系统结构爆炸图。
[0034] 图2是本申请实施例的顶层表面电路结构示意图。
[0035] 附图标记说明:1‑陶瓷介质板,11‑电路器件,21‑第I电源线,3‑空白陶瓷基板层,41‑大功率信号接地层,51‑第I控制线,52‑第II电源线,61‑小功率信号接地层,62‑第III电源线,71‑镂空接地金属层,72‑射频信号传输线,81‑完整接地金属层,91‑第II控制线,92‑第IV电源线。

具体实施方式

[0036] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明,但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0037] 本申请实施例提供一种基于厚膜多层集成电路的电磁兼容射频系统及实现方法。其中,本申请实施例的射频系统第1层为所有功能元器件所在层,这些功能元器件中既有有源器件,也有无源器件,还有传输射频信号的微带线;其中,有源器件的供电电压不一致,比如有5V供电,也有36V供电,还分为高电平和低电平的工作状态。根据电磁兼容要求,结合厚膜集成电路的多层特点,将各功能器件层的地层分开布置,另外,由于小型化或者布局的要求,一些传输射频信号的微带传输线也需要布置在其他层。
[0038] 本实例提及的射频系统主要有两种工作模式,一种模式是大功率模式,用于雷达探测,一种模式是小功率模式,用于通信。
[0039] 具体的,如图1所示,本实例的射频系统包括通过厚膜工艺集成的9层陶瓷介质板1。
[0040] 其中,自上而下,第1层顶面设有电路器件11,第1层陶瓷介质板1同时起到与第2层陶瓷介质板1电绝缘的功能。
[0041] 如图2所示,电路器件11的电路结构包括电源调制电路、控制器电路、驱动电路和两个大功率开关电路,一个大功率开关电路连接信号输入微带线,另一个连接信号输出微带线,两个大功率开关电路之间有低噪声高增益输出支路和低增益大动态输出支路两个支路。
[0042] 其中,低噪声高增益输出支路包括一个与信号输入端的大功率开关电路连接的限幅电路,以及与该限幅电路连接的低噪声高增益放大器,低噪声高增益放大器的输出连接信号输出端的大功率开关电路。
[0043] 其中,低增益大动态输出支路包括一个与信号输入端的大功率开关电路连接的限幅电路,以及与该限幅电路连接的低增益大动态放大器,低增益大动态放大器的输出连接信号输出端的大功率开关电路。
[0044] 限幅电路为保护电路,内部包括开关二极管、检波二极管等,需要不同的工作电平供电。驱动电路和控制器电路也通过工作电平来控制系统的工作状态。
[0045] 微波信号从左侧进入,右侧输出,通过大功率开关电路选择输出支路。
[0046] 第2层顶面设有通过金属化过孔连接电源调制电路输出端的多个不同供电模式的第I电源线21,电源调制电路用于将从第1层输入的稳压电源转换成不同的电压以通过不同的第I电源线21输送,后续通过金属化过孔连接到位于不同层上的电源线,而后再输送到第1层为不同器件供电;即是将一个电源转换成不同输出幅值的电源,连接到分布于不同层的电源线为不同的器件供电。第2层陶瓷介质板1同时起到与第3层陶瓷介质板1电绝缘的功能。
[0047] 第3层为空白陶瓷基板层3,由于第4层会设置大功率信号接地层41,为了加强绝缘效果,增加了该空白陶瓷基板层3。因为其下有大功率器件对应的接地,避免对上面电源调制电路的影响,空白陶瓷基板层3放置在这里相当于隔离层。
[0048] 第4层顶面部分区域设有大功率信号接地层41,其余区域设置有多个散热过孔,散热过孔向上贯穿第3层、第2层及第1层,散热过孔内灌注有铜浆,第1层顶面的散热过孔处,通过金属螺钉连接到外部封装金属壳体,用于热传导和整体接地。
[0049] 第5层顶面设有两个第II电源线52和两个第I控制线51,第II电源线52一端通过金属化过孔连接第I电源线21,另一端分别通过金属化过孔连接大功率开关电路并为其供电;一个第I控制线51通过金属化过孔连接在控制器电路与低增益大动态放大器之间,另一个第I控制线51通过金属化过孔连接在控制器电路与低噪声高增益放大器之间。混合布线达到节约空间的目的,同时减少层数。
[0050] 控制器电路连接并控制信号输入端的大功率开关电路,控制器电路连接的第I控制线51为低噪声高增益放大器和低增益大动态放大器的电调制信号控制线,当第I控制线51为低电平时,信号输入端的大功率开关电路将低增益大动态放大器所在支路开启,低噪声高增益放大器断电不工作,低增益大动态放大器工作,当第I控制线51为高电平时,信号输入端的大功率开关电路将低噪声高增益放大器所在支路开启,低噪声高增益放大器工作,低增益大动态放大器断电不工作。
[0051] 第6层顶面部分区域设有小功率信号接地层61,其余区域设有第III电源线62,第III电源线62一端通过金属化过孔连接第I电源线21,另一端通过金属化过孔连接控制器电路和驱动电路并进行供电,其中,小功率信号接地层61与大功率信号接地层41交错布置,具体是在竖向投影上交错布置。
[0052] 第7层用于作为公共地,顶面设有中部镂空的镂空接地金属层71,镂空处设有射频信号传输线72,射频信号传输线72通过金属化过孔连接于驱动电路与信号输出端的大功率开关电路之间,用于作为跳线。具体的,射频信号传输线72距离镂空边缘预定间距。将镂空接地金属层71和射频信号传输线72混合布线,达到节约空间的目的,同时减少层数。
[0053] 第8层用作公共地,其顶面覆盖有完整接地金属层81。
[0054] 第9层顶面设有多个第IV电源线92和两个用于切换射频系统工作状态的第II控制线91,第IV电源线92一端通过金属化过孔分别连接不同的第I电源线21,另一端分别通过金属化过孔连接各限幅电路中的开关二极管和检波二极管,一个第II控制线91通过金属化过孔连接于驱动电路与低噪声高增益放大器之间,另一个通过金属化过孔连接于驱动电路与低增益大动态放大器之间。
[0055] 驱动电路控制低噪声高增益放大器和低增益大动态放大器的输出,及信号输出端的大功率开关电路的支路切换,当第II控制线91为低电平时,信号输出端的大功率开关电路切换到低噪声高增益放大器所在支路为导通状态,系统工作在低噪声高增益状态,当第II控制线91为高电平时,信号输出端的大功率开关电路切换到低增益大动态放大器所在支路为导通状态,系统工作在低增益大动态状态。
[0056] 其中,在第9层还穿设有连接到完整接地金属层81的金属螺钉,金属螺钉连接外部封装金属壳体,用于整体接地。
[0057] 在本实例中,信号输入端的大功率开关电路及限幅电路使用大功率接地,即接地端分别通过金属化过孔连接到大功率信号接地层41;控制器电路、驱动电路及信号输出端的大功率开关电路使用小功率接地,即接地端分别通过金属化过孔连接到小功率信号接地层61。而电源调制电路和各供线通过金属化过孔连接到第7层的公共地实现接地。射频信号传输线72通过金属化过孔连接到第8层的公共地实现接地。
[0058] 本实例所述的射频系统的实现方法,通过厚膜集成电路实现,可以采用如下步骤进行:
[0059] S10:首先,在一陶瓷介质板1上印刷多个第IV电源线92和两个用于切换射频系统工作状态的第II控制线91,该层对应为第9层。
[0060] S11:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面印刷完整接地金属层81,并加工出金属化过孔;该层对应为第8层。
[0061] S12:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面印刷中部镂空的镂空接地金属层71,镂空处印刷射频信号传输线72,射频信号传输线72与镂空边缘具有预定间距,并加工出金属化过孔;该层对应为第7层。
[0062] S13:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面部分区域印刷小功率信号接地层61,其余区域印刷第III电源线62,并加工出金属化过孔;该层对应为第6层。
[0063] S14:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面印刷两个第II电源线52和两个第I控制线51,并加工出金属化过孔;该层对应为第5层。
[0064] S15:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面部分区域印刷有大功率信号接地层41,并加工出金属化过孔和散热过孔,散热过孔位于其他区域;该层对应为第4层。
[0065] S16:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,并加工出金属化过孔和散热过孔;该层对应为第3层。
[0066] S17:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面印刷第I电源线21,并加工出金属化过孔和散热过孔;该层对应为第2层。
[0067] S18:然后,继续在上方设置一层陶瓷介质板1,在该层顶面设置电路器件11,并加工金属化过孔和散热过孔;电路器件11包括电源调制电路、控制器电路、驱动电路和两个大功率开关电路,一个大功率开关电路连接信号输入微带线,另一个连接信号输出微带线,两个之间有两个支路,一个支路依次连接有限幅电路、低噪声高增益放大器,另一个依次连接有限幅电路、低增益大动态放大器;该层对应为第1层。
[0068] S19:然后,通过厚膜工艺烧制上述9层陶瓷介质板1,使第I电源线21一端通过金属化过孔导通连接电源调制电路输出端,电源调制电路用于将从最顶层输入的稳压电源转换成不同的电压以通过不同的第I电源线21输送,第I电源线21另一端分别通过金属化过孔导通连接第II电源线52一端、第III电源线62一端、第IV电源线92一端,使第II电源线52另一端分别通过金属化过孔导通连接大功率开关电路并为其供电,使第III电源线62另一端通过金属化过孔导通连接控制器电路和驱动电路进行供电,使第IV电源线92另一端分别通过金属化过孔导通连接各限幅电路中的开关二极管和检波二极管;并使一个第I控制线51通过金属化过孔导通连接在控制器电路与低增益大动态放大器之间,另一个第I控制线51通过金属化过孔导通连接在控制器电路与低噪声高增益放大器之间,使射频信号传输线72通过金属化过孔导通连接于驱动电路与信号输出端的大功率开关电路之间以用作跳线,使一个第II控制线91通过金属化过孔导通连接于驱动电路与低噪声高增益放大器之间,另一个通过金属化过孔导通连接于驱动电路与低增益大动态放大器之间。
[0069] S20:在最底层(即第9层)的陶瓷介质板1上穿设金属螺钉,金属螺钉穿设至与完整接地金属层81(位于第8层)连接,并将金属螺钉连接外部封装金属壳体,用于整体接地。
[0070] S21:从最顶层(即第1层)向散热过孔灌注铜浆,铜浆将第1层到第4层的对应散热过孔灌满,待固化后,在最顶层的散热过孔处设置金属螺钉并将其连接到外部封装金属壳体,用于热传导和整体接地。
[0071] 通过上述步骤,获得前文实施例所述的射频系统。
[0072] 通过本实例的实施,可以充分满足电磁兼容性能的要求,同时采用混合布线的模式,至少可以节约5层电路,实现了系统的小型化,也简化了实现工艺难度,还节约了成本。
[0073] 以上所述仅为本申请的优选实施例,并不用于限制本申请,显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。