一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，包括从上到下依次层叠的微带层、介质层和金属地层。所述微带层包括传输线主线，传输线主线为Z型结构，还包括并联于传输线主线Z型横部的第一电阻、第二电阻，分别与第一电阻、第二电阻连接的第一阶梯阻抗谐振器表层微带和第二阶梯阻抗谐振器表层微带，以及设置于传输线主线竖部的马刺线谐振器表层微带开槽，以及串联于马刺线谐振器表层微带开槽所在支线上的第三电阻。本发明专利技术提供的小型化增益均衡器，不仅增加了均衡器设计的自由度，还具有小型化、均衡量大以及改善驻波等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器
本专利技术属于微波毫米波功率器件
，具体涉及一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器。
技术介绍
增益均衡器是用于校正幅度畸变的网络，通常与行波管配套使用，解决其幅度失真问题，是功率驱动模块中的关键技术。均衡器按传输线形式主要分为：微带型、波导型和同轴型三种。三种类型的增益均衡器的基本原理相同，都是由传输线主线和连接在传输线主线的若干个谐振吸收单元构成。传输线主线两端作为输入、输出端口，谐振吸收单元用来选择吸收特定频率及其附近的能量，吸收能量的机构可以是吸波材料或电阻。通过调整谐振单元结构尺寸改变谐振频率，调整吸收机构的结构、位置改变吸收量的大小，从而得到均衡器所需要的均衡曲线。同轴和波导形式的增益均衡器调节方便灵活，承受的功率比较大，Q值高，一般用于大功率行波管的功率平衡。其缺点在于体积大，结构复杂，机械稳定性和热稳定性差，精确设计和仿真困难，不便于系统集成。微带形式的功率均衡器属于平面传输线结构类型，可以灵活地形成电路，具有体积小、重量轻、易于固态电路集成的优点，其缺点在于随着频率升高，耗损加大，色散严重，Q值不高，难以在窄带内实现较大均衡量。基于微带线结构的增益均衡器由于其自身优势适用于大多数场合，已经被广泛的应用，被越来越多的学者学习和研究。小型化是微带形式非常重要的特性，对于功能相同的模块，体积小、方便、灵活对军用和民用无线电系统都有着积极而重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，此增益均衡器不仅增加了均衡器设计的自由度，还具有小型化、均衡量大以及改善驻波等优点。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，包括从上到下依次层叠的微带层、介质层和金属地层；所述微带层包括传输线主线、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一谐振器表层微带、马刺线谐振器表层微带开槽和第二谐振器表层微带；所述传输线主线为Z型条状结构；第一电阻和第三电阻分别并联连接在传输线主线的Z型两横部，第一谐振器表层微带和第二谐振器表层微带分别与第一电阻、第二电阻相连接，马刺线谐振器表层微带开槽设置于Z型竖部，并使竖部形成主线和支线两部分，第二电阻串联连接于马刺线谐振器表层微带开槽所在的支线上。优选地，第一谐振器表层微带、第一电阻、介质层以及金属地层构成第一陷波单元；马刺线谐振器表层微带开槽、第二电阻、介质层以及金属地层构成第二陷波单元；第二谐振器表层微带、第三电阻、介质层以及金属地层构成第三陷波单元。优选地，所述第一谐振器表层微带和第二谐振器表层微带均采用阶梯阻抗表层微带。优选地，所述马刺线谐振器表层微带开槽为L形。优选地，所述介质层包括介质基板，介质基板为板状。优选地，所述金属地层包括虚拟金属板，虚拟金属板为板状。优选地，第一电阻、第二电阻、第三电阻均采用薄膜电阻。优选地，所述传输线主线采用输入、输出特性阻抗50欧姆的微带线。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，由新型的马刺线谐振吸收单元与传统的阶梯阻抗谐振吸收单元通过折叠加载在传输线主线上构成，采用马刺线谐振结构的谐振器作为谐振单元，由于马刺线具有的慢波特性，相同电长度的结构，其物理尺寸小，可达到小型化的目的。此外，该结构无需接地板背面的刻蚀工艺和位置校对，设计紧凑，易于集成，在密集的集成电路中使用方便。进一步的，采用马刺线结构的谐振器构成的均衡器相对于传统枝节型的均衡器，不仅减小尺寸，实现均衡器的小型化，还增加了结构和设计上的自由度，便于调节响应曲线，适用于调节工作在微波毫米波频段高功率源的增益平坦度。附图说明图1是本专利技术基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器爆炸结构示意图。附图标记说明：1、微带层；2、介质层；3、金属地层；10、传输线主线；11、第一电阻；12、第二电阻；13、第三电阻；14、第一谐振器表层微带；15、马刺线谐振器表层微带开槽；16、第二谐振器表层微带；30、虚拟金属板。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：如图1所示，本专利技术的基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，包括叠加的微带层1、介质层2和金属地层3，微带层1位于最上层，金属地层3位于最下层，介质层2位于微带层1和金属地层3之间。微带层1包括传输线主线10、第一电阻11、第二电阻12、第三电阻13、第一谐振器表层微带14、马刺线谐振器表层微带开槽15和第二谐振器表层微带16。传输线主线10采用Z型条状结构。第一电阻11和第三电阻13分别并联连接在传输线主线10的Z型两横部上，第一谐振器表层微带14与第一电阻11相连，第二谐振器表层微带16与第三电阻13相连，马刺线谐振器表层微带开槽15设置于传输线主线10的Z型竖部上，并使竖部形成主线和支线两部分，第二电阻12串联连接在马刺线谐振器表层微带开槽15所在的支线上。在本实施例中，马刺线谐振器表层微带开槽15为L形，通过在传输线主线10的竖部上刻蚀处L形状的缺陷结构而得到，L形缺陷结构使传输线主线10形成主线和支线两部分。通常情况下，电容效应由马刺线的宽度调控，而电感效应由马刺线的长度调控，马刺线谐振器表层微带开槽15的间隙电容相当于谐振器的电容，槽线本身可近似作为谐振器的电感，整个电路相当于一个并联谐振回路。第一谐振器表层微带14和第二谐振器表层微带16均采用阶梯阻抗表层微带，具体包括一宽部和一窄部，形成T形结构，第一谐振器表层微带14的宽部与第一电阻11相连，第二谐振器表层微带16的宽部与第二电阻13相连接。值得说明的是，第一谐振器表层微带14和第二谐振器表层微带16不限于阶梯阻抗表层微带的形式，采用其它形式构成相应的谐振器也可，此种只为优选方式，此外，阶梯阻抗表层微带的结构不限于T形，采用其它结构也可以。进一步的，传输线主线10采用微带线形式，输入、输出特性阻抗为50欧姆。第一电阻11、第二电阻12、第三电阻13均采用薄膜电阻。介质层2包括介质基板20，介质基板20为板状。金属地层3包括虚拟金属板30，虚拟金属板30为板状。第一谐振器表层微带14、第一电阻11、介质基板20以及虚拟金属板30构成第一陷波单元；马刺线谐振器表层微带开槽15、第二电阻12、介质基板20以及虚拟金属板30构成第二陷波单元；第二谐振器表层微带16、第三电阻13、介质基板20以及虚拟金属板30构成第三陷波单元。下面对本专利技术基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器的工作过程做详细的描述，以进一步的展示本专利技术的工作原理和优点：用高频结构仿真(HFSS)可以清晰显示能量流动图。能量由传输线主线10的一端流入，当能量传到第一电阻11时，第一陷波单元(由第一谐振器表层微带14、第一电阻11、介质基板20以及虚拟金属板30构成)谐振频率及其附近的一部分能量通过第一电阻11，在第一陷波单元内激起电磁振荡，耦合的能量被第一电阻11吸收，非第一陷波单元谐振频率及其谐振频率附近的能量不通过第一电阻11，而是继续沿主线流动；当能量传到第二陷波单元(由马刺线谐振器表层微带开槽15、第二电阻12、介质基板20以及虚拟金属板30构成)，第二陷波单元谐振频率及其附近的一部分能量主要集中在开槽支线上，而支线上加载了第二电阻12，谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，其特征在于：包括从上到下依次层叠的微带层(1)、介质层(2)和金属地层(3)；所述微带层(1)包括传输线主线(10)、第一电阻(11)、第二电阻(12)、第三电阻(13)、第一谐振器表层微带(14)、马刺线谐振器表层微带开槽(15)和第二谐振器表层微带(16)；所述传输线主线(10)为Z型条状结构；第一电阻(11)和第三电阻(13)分别并联连接在传输线主线(10)的Z型两横部，第一谐振器表层微带(14)和第二谐振器表层微带(16)分别与第一电阻(11)、第二电阻(12)相连接，马刺线谐振器表层微带开槽(15)设置于Z型竖部，并使竖部形成主线和支线两部分，第二电阻(12)串联连接于马刺线谐振器表层微带开槽(15)所在的支线上。

【技术特征摘要】
1.一种基于微带缺陷结构的小型化增益均衡器，其特征在于：包括从上到下依次层叠的微带层(1)、介质层(2)和金属地层(3)；所述微带层(1)包括传输线主线(10)、第一电阻(11)、第二电阻(12)、第三电阻(13)、第一谐振器表层微带(14)、马刺线谐振器表层微带开槽(15)和第二谐振器表层微带(16)；所述传输线主线(10)为Z型条状结构；第一电阻(11)和第三电阻(13)分别并联连接在传输线主线(10)的Z型两横部，第一谐振器表层微带(14)和第二谐振器表层微带(16)分别与第一电阻(11)、第三电阻(13)相连接，马刺线谐振器表层微带开槽(15)设置于Z型竖部，并使竖部形成主线和支线两部分，第二电阻(12)串联连接于马刺线谐振器表层微带开槽(15)所在的支线上。2.根据权利要求1所述的小型化增益均衡器，其特征在于：第一谐振器表层微带(14)、第一电阻(11)、介质层(2)以及金属地层(3)构成第一陷波单元；马刺线谐振器表层微带开槽(15)、第二电阻(12)、介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏雷，杨林明，邱雨，何环环，延波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51