一種基於電阻式的超寬帶六路功分器的製造方法
2023-04-28 13:15:46 1
一種基於電阻式的超寬帶六路功分器的製造方法
【專利摘要】本發明一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，包括薄膜電阻，匹配微帶線，連接盤；輸入信號依次經過微帶線、薄膜電阻進入連接盤；連接盤將輸入信號均分為六路分別輸出到六個支路，然後由各支路輸出；連接盤為半圓形連接盤。本發明合理選擇電阻值，並設計了專用的多路互聯盤，同時實現了六路功分器0.1GHz～8GHz的超寬帶和20mm×16mm的小型化，且性能優良，在全頻帶內幅度一致性優於2.1dB,輸入駐波優於1.8，任一埠輸出駐波優於1.52，隔離度優於14dB。
【專利說明】-種基於電阻式的超寬帶六路功分器
【技術領域】
[0001] 本發明為一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，屬於微波電路【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 在公開刊物及公開渠道上了解到的超寬帶功分器主要有以下：多級Wilkinson功 分器、分支線功分器和一些特殊功分器。但這些功分器尺寸較大，無法滿足小型化整機集成 的要求（尺寸要求至少小於20mmX 60mm)，而且性能上也很難實現從0. 15GHz到8GHz的跨 越。
[0003] (l)Wilkinson 功分器
[0004] 經查新，在公開刊物及公開渠道上了解到的超寬帶功分器，主要為Wilkinson形 式。比如孫長友在《電子元件與材料》上發表了《寬帶多節Wilkinson功率分配器的研製》。 工作頻帶1.5?12GHz，2路功分尺寸為35mmX40mm，若要擴展為6路，一般需級聯6個 35mmX40mm的電路單元。頻帶和尺寸都無法滿足我們的使用要求。趙蘭等在第十三屆全國 微波能應用學術會議暨2007年國際工業微波節能高峰論壇上發表的《寬帶Wilkinson功分 器的研製》。工作頻帶4?12GHz，2路功分尺寸為20mmX 16mm，若要擴展為6路，一般需級 聯6個20_X 16_的電路單元。頻帶和尺寸同樣無法滿足我們的使用要求。
[0005] 傳統的兩分Wilkinson功分器是由一對1/4波長特性阻抗為的傳輸線 構成，Z0 = 50 Ω是功分器的匹配阻抗。
[0006] Wilkinson功分器具有隔離度高、功分埠相位一致性好、結構簡單、能夠實現各 個埠同時匹配的優點。但是單節的Wilkinson功分器理論帶寬只有百分之三十，要達到 超寬帶功分器要求的帶寬，必須用多節Wilkinson功分器來展寬帶寬。作為功分器的多節 Wilkinson耦合器由一些四分之一波長線段組成，在每節末尾有電阻性終端。
[0007] 該形式能夠擴展帶寬，通常能夠做到1?8GHz，但依然無法實現0. 1GHz?8GHz 的頻帶跨越。而且電路需多級級聯，尺寸很大。比如亞光微波生產的一分二功分器，尺寸為 80mmX 24mm量級，若要做到一分6路，一般還需級聯5個80mmX 24mm的電路單元。尺寸過 大，滿足不了溫溼度探測儀接收機整機集成的要求。
[0008] (2)分支線功分器
[0009] 傳統的分支線功分器是由兩對1/4波長，特性阻抗為ΖΓ=^?Ζ(，和Z0的傳輸線構 成，Ζ0 = 50 Ω是功分器的匹配阻抗。
[0010] 該電路形式能通過多級級聯方式擴展帶寬，通常能夠做到1?8GHZ，但無法實現 0. 1GHz?8GHz的頻帶跨越。電路需多級級聯，尺寸很大。比如narda公司生產的一款分支 線功分器，尺寸為13mmX 30mm量級，若要做到一分6路，一般還需級聯5個13mmX 30mm的 電路單元。尺寸過大，滿足不了溫溼度探測儀接收機整機集成的要求。
[0011] (3)其他
[0012] 還有一些比較特殊的功分器。比如《一種用於超寬帶雷達饋電網絡中的超寬帶 功分器》，專利號為CN201120474350. 3。該專利採用三條微帶線和一個扇形微帶線枝節， 以及一條槽線和兩個扇形槽線枝節，製作超寬帶功分器。《超寬帶多路功分器》，專利號為 CN201310005878. X該專利製作的超寬帶多路功分器，包括具有開口端和封閉端的柱狀體， 還包括位於柱狀體封閉端的盤狀電路和圍繞柱狀體側面的筒狀電路。上述專利電路形式與 本專利有本質區別，且電性能無法滿足大氣微波溫溼度儀-微波接收機的需求。
[0013] 更重要的是現有的多路功分器，均未仔細考慮多路互聯的電路實現形式。造成多 路功分器各路一致性不是很好，且駐波性能不佳。
【發明內容】
[0014] 本發明的技術解決問題是：針對現有技術的不足，提供了一種基於電阻式的超寬 帶六路功分器，實現了寬頻帶跨越、20_x 16_尺寸小型化的多路功分器。
[0015] 本發明的技術解決方案是：
[0016] 一種基於電阻式的超寬帶六路功分器包括：薄膜電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7，e 配微帶線111、112、113、114、115、116、117，連接盤0;
[0017] 輸入信號依次經過微帶線TL1、薄膜電阻R1進入連接盤D ;
[0018] 連接盤D將輸入信號均分為六路分別輸出到R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5， R6、TL6，R7、TL7組成的支路，然後由各支路輸出；
[0019] 連接盤D為半圓形連接盤。
[0020] 所述半圓形連接盤D為半徑R = 2mm的半圓形連接盤。
[0021] 所述 R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5, R6、TL6, R7、TL7 組成的六個支路輸出的 電長度一致。
[0022] 所述的薄膜電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7阻值相同，為35. 7 Ω。
[0023] 所述的薄膜電阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7的寬度與匹配微帶線寬度相同。
[0024] 所述匹配微帶線TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7為50歐姆特徵阻抗匹配微帶 線。
[0025] 本發明與現有公開方法相比的優點在於：
[0026] (1)本發明實現了 0. 1GHz?8GHz超寬帶多路和小型化功分器，並且在全頻帶內幅 度一致性優於2. ldB，輸入駐波優於1. 8,任一埠輸出駐波優於1. 52,隔離度優於14dB，滿 足了在0· 1?8GHz帶寬範圍內使用的特殊需求，同時尺寸為20mmX 16mm，滿足了同時把6 路射頻通道集成到一個整機裡的需求；另外本發明採用半圓形連接盤用於多路互聯，改善 了駐波和一致性，經過大量實驗發現取半徑R = 2mm時，駐波最好，輸出駐波從R = 5mm時 的2. 25,大幅提高到1. 52,駐波發生質地改變。
[0027] (2)本發明考慮到大規模產品化要求，採用薄膜電阻，電阻阻值精確，無需手工焊 接，使得電路一致性較高，通用性較強，可靠性較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發明超寬帶功分器原理圖。
[0029] 圖2為電阻型超寬帶功分器版圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面就結合附圖對本發明做進一步介紹。
[0031] 如圖1、2所示，本發明一種基於電阻式的超寬帶六路功分器包括：薄膜電阻R1、 R2、R3、R4、R5、R6、R7,匹配微帶線 TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7,連接盤 D ;
[0032] 輸入信號依次經過微帶線TL1、薄膜電阻R1進入連接盤D ;
[0033] 連接盤D將輸入信號均分為六路分別輸出到R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5， R6、TL6, R7、TL7組成的支路（R2、TL2組成一個支路，R3、TL3組成一個支路，以此類推，R7、 TL7組成一個支路），然後由各支路輸出；
[0034] 對於微波電路而言，為了滿足各埠匹配的要求，理想的模式是從電路任一埠 看入，特性阻抗都為&。為擴展電路應用範圍，我們希望電路7個埠中任一埠都是互易 的。圖2中薄膜電阻值均相同為R，從節點往2、3、4、5、6、7埠看去的輸入阻抗為
【權利要求】
1. 一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，其特徵在於包括：薄膜電阻Rl、R2、R3、R4、 尺5、1?6、1?7，匹配微帶線111、112、113、114、115、116、117，連接盤0 ; 輸入信號依次經過微帶線TL1、薄膜電阻R1進入連接盤D ; 連接盤D將輸入信號均分為六路分別輸出到R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5, R6、TL6， R7、TL7組成的支路，然後由各支路輸出； 連接盤D為半圓形連接盤。
2. 根據權利1所述的一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，其特徵在於：所述半圓形 連接盤D為半徑R = 2mm的半圓形連接盤。
3. 根據權利1所述的一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，其特徵在於：所述R2、TL2， R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5, R6、TL6, R7、TL7組成的六個支路輸出的電長度一致。
4. 根據權利1所述的一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，其特徵在於：所述的薄膜 電阻 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7 阻值相同，為 35. 7Ω。
5. 根據權利1所述的一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，其特徵在於：所述的薄膜 電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7的寬度與匹配微帶線寬度相同。
6. 根據權利1所述的一種基於電阻式的超寬帶六路功分器，其特徵在於：所述匹配微 帶線TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7為50歐姆特徵阻抗匹配微帶線。
【文檔編號】H01P5/12GK104064845SQ201410267084
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】鄭飛騰, 餘曉川, 王一傑, 張曉陽, 袁國靖 申請人:西安空間無線電技術研究所