溫度補償衰減器的製作方法

2023-08-10 03:55:11 2

專利名稱：溫度補償衰減器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子及通信的高頻及微波有源器件和系統溫度特性補償的溫度補償
衰減器，可用於各種高頻和微波電路及系統。尤其適合於溫度特性要求嚴格的移動通信系 統、衛星通信系統、衛星導航系統、雷達系統。
背景技術：
為了減少高頻及微波有源器件的溫度特性的漂移。現在的廣泛採用溫度補償衰減 器的方法來解決溫度特性漂移的問題。最著名的有美國EMC Technology公司的發明專利 (USA #5， 332， 981)。本人也在2004年申請了溫度補償衰減器(200410027307. 7)的中國發 明專利，美國發明專利(#7,362， 196)等國家和地區的發明專利。在實際的應用中，往往需 要衰減器的尺寸要小，頻率要高，常溫時衰減器的衰減量要小，比如ldB ;在溫度變化範圍 內，要求衰減量的變化量要大。這樣的要求大大增加了衰減器製作的難度，要求在很小的尺 寸內做到衰減器的串聯電阻的阻值要小，阻值的溫度變化率要高。

發明內容
本發明提供了一種實現小尺寸高變化量的溫度補償衰減器。 為實現本發明的目的，本發明所採用的技術方案是提供一種溫度補償衰減器，其 包括基體(6)、製作在該基體上的膜狀衰減器(7)、該膜狀衰減器的信號輸入端(3)、信號 輸出端(4)和接地端(5)、其特徵在於該膜狀衰減器的串聯膜狀熱敏電阻(1)的兩端分別 與信號輸入端(3)和信號輸出端(4)相連接，該串聯膜狀熱敏電阻(1)的表面上的至少一 部分區域與一個膜狀電阻(8)相接觸。
本發明的另外一種解決方案是提供一種溫度補償衰減器，其包括基體(6)、制 作在該基體上的膜狀衰減器(7)、該膜狀衰減器的信號輸入端(3)、信號輸出端(4)和接地 端(5)、其特徵在於該膜狀衰減器的串聯膜狀熱敏電阻(1)的兩端分別信號輸入端(3)和 信號輸出端(4)相連接，該串聯膜狀熱敏電阻(1)的表面上的一部分區域製作有一個導電 層(9)，該導體層(9)的幾何區域限制在與該串聯膜狀熱敏電阻(1)接觸的表面區域內。
本發明的有益效果是利用膜狀衰減器的信號輸入輸出端的兩個電極間的串聯膜 狀熱敏電阻表面上，通過低阻值的膜狀電阻或導電層將串聯熱敏電阻的實效電阻的阻值大 大降低，從而實現小尺寸大變化量的溫度補償衰減器。
因此本發明具有以下優點
(l)尺寸小，製作簡單。
(2)常溫下的小衰減量，溫度變化時，衰減量的變化量大。
(3)頻率範圍大。
(4)額定功率大。
附圖


圖1是本發明第一實施例溫度補償衰減器的電路結構示意圖。
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圖2是圖2，它是圖1的A-A截面圖。 圖3是第二實施例溫度補償衰減器的電路結構示意圖。 圖4是第三實施例溫度補償衰減器的電路結構示意圖。 圖5是圖4的A-A截面圖。
具體實施方式
請參閱圖l，它是本發明第一實施例溫度補償衰減器的電路結構示意圖。在該基 體6的表層上由信號輸入端3、信號輸出端4、接地端5、串聯膜狀熱敏電阻1、並聯膜狀電阻 (或並聯熱敏電阻)2、膜狀電阻8組成了一個溫度補償衰減器7。對於一個衰減器來講，為 了理解方便，一般把串聯於信號輸入輸出端間的電阻稱為串聯電阻，把並聯於信號輸入、輸 出迴路與共同接地端之間的電阻稱為並聯電阻。該溫度補償衰減器7可以是本圖所示結構 的衰減器、T型衰減器Pi型衰減器或其它形式的衰減器。該串聯膜狀熱敏電阻1可以是負 溫度係數的膜狀熱敏電阻或正溫度係數的膜狀熱敏電阻，該串聯膜狀熱敏電阻1可以是厚 膜熱敏電阻或薄膜熱敏電阻，本實施中，該串聯膜狀電阻1是厚膜負溫度係數的熱敏電阻 (NTC)，其形狀是一個矩形。該串聯膜狀熱敏電阻l的圖形還可以是多邊形或圓弧形等幾何 形狀。膜狀電阻8可以是厚膜電阻或薄膜電阻，本實施例中，該膜狀電阻8是一個低阻值的 厚膜電阻，其形狀是矩形。該膜狀電阻8的圖形還可以是多邊形或圓弧形等幾何形狀。信 號輸入端3、信號輸出端4、接地端5是電極， 一般用銀漿燒制而成。 請參閱圖2，它是圖1的A-A截面圖。串聯膜狀熱敏電阻l的兩端l-l，l-2分別與 信號輸入端3、信號輸出端4相連接，該串聯膜狀熱敏電阻1的表面的一部分或全部與膜狀 電阻8的底面相接觸。該串聯膜狀熱敏電阻l的厚度為h。膜狀電阻8可選擇低阻值的厚 膜電阻，低阻值的厚膜電阻很容易製作，技術也很成熟。對於串聯膜狀熱敏電阻1是負溫度 係數的膜狀熱敏電阻(NTC)來講，其厚度嚴重影響溫度係數，並且製作低的方阻(單位面積 上的阻值)，高的溫度係數又是一個矛盾。為了在固定尺寸下實現低的阻值和高的溫度係數 的NTC，要求衰減器的信號輸入端與信號輸出端的間距做的很窄，對於厚膜工藝來講，間距 為O. lmm以下很難實現，但把NTC的厚度做到幾個ii很容易。從該圖中可以看出，信號輸 入端3與信號輸出端4間所希望的等效阻值可通過製作最佳厚度(h)的負溫度係數的膜狀 熱敏電阻1和在其上部再製作不同阻值的厚膜電阻8來實現，從而解決了溫度補償衰減器 小尺寸下，還要做到負溫度係數的熱敏電阻的低阻值、大的溫度係數的矛盾。這種不同性質 不同材料的膜狀電阻漿料，相互重疊， 一體化高溫燒結成型，還可以提高該溫度補償衰減器 的額定功率、可靠性和射頻特性。另外，在溫度補償衰減器的負溫度係數的串聯膜狀熱敏電 阻1(NTC)相同尺寸、相同方阻、相同溫度係數和膜狀電阻8的尺寸相同的情況下，通過選擇 不同阻值的膜狀電阻8，還可以改變信號輸入端3與信號輸出端4間的等效阻值和溫度變化 係數。比如在規定的尺寸，規定的溫度係數的條件下，沒有該膜狀電阻8時，信號輸入端3 與信號輸出端4之間的等效電阻只能做到70歐姆，很難做出小衰減量的溫度補償衰減器， 若加有一個7歐姆的膜狀電阻8，其等效電阻可做到約6歐姆。並且該膜狀電阻8是通過該 串聯膜狀熱敏電阻1的上部(厚度h)串聯到該溫度補償衰減器7的信號輸入端3與信號 輸出端4之間的，該等效電阻的溫度係數主要由該串聯膜狀熱敏電阻1的溫度係數來決定。
另外，膜狀電阻8的一部分也可以與信號輸入端3或信號輸出端4相連接，這樣的電路結構同樣可以實現信號輸入端3與信號輸出端4之間的低等效阻值和大溫度係數的目的。膜狀電阻8也可以同時與信號輸入端3和信號輸出端4相連接，起到降低等效阻值的效果，但這樣做會明顯地降低等效阻值的溫度係數。此自然段落無圖示。
請參閱圖3，它是本發明第二實施例溫度補償衰減器的電路結構示意圖。在該基體6的表層上由信號輸入端3、信號輸出端4、接地端5、串聯膜狀熱敏電阻1、並聯膜狀電阻(或並聯熱敏電阻)2、膜狀電阻8-l組成了一個溫度補償衰減器7。本實施例與第一實施例的不同之處在於該膜狀電阻8-l覆蓋該串聯膜狀熱敏電阻l的區域以及形狀可以不受該串聯膜狀熱敏電阻l的限制。這樣的電路結構的好處還在於，可以根據需要，微量的調整和改變信號輸入端3與信號輸出端4之間的等效阻值。 請參閱圖4，它是本發明第三實施例溫度補償衰減器的電路結構示意圖。在該基體6的表層上由信號輸入端3、信號輸出端4、接地端5、串聯膜狀熱敏電阻1、並聯膜狀電阻(或並聯熱敏電阻)2、導電層9組成了一個溫度補償衰減器7。本實施例與第一實施例的主要不同之處在於，用導電層9代替了膜狀電阻8，並且要求該導電層9的幾何尺寸限制在與該串聯膜狀熱敏電阻1相接觸的表面區域內，該導電層9不要與信號輸入端3或信號輸出端4相接觸。導電層9可以選用銀漿或其它導電材料，也可以起到降低信號輸入端3與信號輸出端4之間的等效阻值的作用，但導電層9的阻值幾乎為零，並且其阻值不可以自由設定，不能完全代替膜狀電阻8。相同之處這裡不再重複說明。 請參閱圖5，它是圖4的A-A截面圖。串聯膜狀熱敏電阻1的兩端1_1， 1_2分別與信號輸入端3、信號輸出端4相連接，該串聯膜狀熱敏電阻1的表面與導電層9相接觸。另外，該導電層9覆蓋該串聯膜狀熱敏電阻1的區域以及形狀可以不受該串聯膜狀熱敏電阻1的限制。這樣的電路結構的好處還在於，可以根據需要，微量的調整和改變信號輸入端3與信號輸出端4之間的等效阻值。但該導電層9更不能同時與信號輸入端3和信號輸出端4連接(短路)。由於導電層9的電阻幾乎為零，將該導電層9製作(限制)在與該串聯膜狀熱敏電阻1相接觸的表面區域內，可避免信號輸入端3和信號輸出端4間的等效電阻過小。
權利要求
一種溫度補償衰減器，其包括基體(6)、製作在該基體上的膜狀衰減器(7)、該膜狀衰減器的信號輸入端(3)、信號輸出端(4)和接地端(5)、其特徵在於該膜狀衰減器的串聯膜狀熱敏電阻(1)的兩端分別與信號輸入端(3)和信號輸出端(4)相連接，該串聯膜狀熱敏電阻(1)的表面上的至少一部分區域與一個膜狀電阻(8)相接觸。
2. 根據權利要求1所述的溫度補償衰減器，其特徵在於該串聯膜狀熱敏電阻(1)是負溫度係數的膜狀熱敏電阻或正溫度係數的膜狀熱敏電阻。
3. 根據權利要求1所述的溫度補償衰減器，其特徵在於該串聯膜狀熱敏電阻(1)或膜狀電阻(8)的幾何形狀可以是多邊形、多角形或圓弧形。
4. 根據權利要求l所述的溫度補償衰減器，其特徵在於該膜狀電阻(8)的一部分可以與信號輸入端或信號輸出端相連接。
5. —種溫度補償衰減器，其包括基體(6)、製作在該基體上的膜狀衰減器(7)、該膜狀衰減器的信號輸入端(3)、信號輸出端(4)和接地端(5)、其特徵在於該膜狀衰減器的串聯膜狀熱敏電阻(1)的兩端分別信號輸入端(3)和信號輸出端(4)相連接，該串聯膜狀熱敏電阻(1)的表面上的一部分區域製作有一個導電層(9)，該導體層(9)的幾何區域限制在與該串聯膜狀熱敏電阻(1)接觸的表面區域內。
6. 根據權利要求5所述的溫度補償衰減器，其特徵在於該串聯膜狀熱敏電阻(1)是負溫度係數的膜狀熱敏電阻或正溫度係數的膜狀熱敏電阻。
7. 根據權利要求5所述的溫度補償衰減器，其特徵在於該串聯膜狀熱敏電阻(1)或該導電層(9)的幾何形狀可以是多邊形、多角形或圓弧形。
全文摘要
本發明公開了一種溫度補償衰減器，其包括基體以及製作在該基體上的膜狀衰減器、該膜狀衰減器的信號輸入端、信號輸出端和接地端。該膜狀衰減器的串聯膜狀熱敏電阻的兩端的底面分別連接在信號輸入端和信號輸出端，該串聯膜狀熱敏電阻的兩端的另一面上的至少一部分區域製作有一個膜狀電阻。通過將這種溫度補償衰減器接入高頻及微波有源電路中，可以補償由於溫度變化而帶來的高頻及微波有源器件的增益的變動或有源器件的RF特性的漂移。
文檔編號H03H7/24GK101789768SQ200910003299
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月25日 優先權日2009年1月25日
發明者閻躍軍, 閻躍鵬 申請人:深圳市研通高頻技術有限公司