一种十六路威尔金森功分器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种十六路威尔金森功分器，与现有技术相比解决了功率分配过程中功率损耗大的缺陷。本实用新型专利技术的16个隔离凹槽位于圆形金属层的半径上且等分圆形金属层布置，每个隔离凹槽的延长线均位于介质基板两个边的交界处，每个隔离凹槽与圆形金属层圆周交际处均安装有贴片电阻。本实用新型专利技术在传统的微带功分器的基础上添加了隔离电阻，减少插入损耗的同时提高了每个端口之间的隔离度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频微波
，具体来说是一种十六路威尔金森功分器。
技术介绍
威尔金森功分器是微波射频领域中一种使用非常广泛的无源器件，该器件具有功率分配和中旅合成的功能，它被广泛的用于平衡混频器、相控阵雷达、天线阵列等射频电路中。随着科学技术的飞速发展，通信技术行业的竞争激烈，相应的对威尔金森功率分配器的性能和要求也在不断创新。传统的微带功率分配器是利用四分之一波长的传输线的阻抗变换来实现这一性能，只能做到各端口功率等分但有一半的输入功率在传播的时候被损耗了，大大降低了能量转换效率。传统的威尔金森功率分配器在实现多路功率分配时是利用树状图式一分二、二分四等，每一级的微带线长度都是四分之一波长，大大增加了功率分配器的尺寸，并且设计加工难度比较大。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中功率分配过程中功率损耗大的缺陷，提供一种十六路威尔金森功分器来解决上述问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种十六路威尔金森功分器，包括介质基板和安装在介质基板下表面的导电接地板，导电接地板的中心处安装有SAM同轴接头组件，所述的介质基板和导电接地板均为正十六边形，介质基板的上表面设有圆形金属层和16个微带传输线，16个微带传输线围绕圆形金属层等分布置，16个微带传输线均位于圆形金属层的半径延长线上，16个微带传输线的一端均与圆形金属层相接，16个微带传输线另一端均安装有输出端口，16个输出端口分别位于介质基板16条边的中心处，还包括16个隔离凹槽，16个隔离凹槽位于圆形金属层的半径上且等分圆形金属层布置，每个隔离凹槽的延长线均位于介质基板两条边的交界处，每个隔离凹槽与圆形金属层圆周交际处均安装有贴片电阻。所述的16个隔离凹槽与SAM同轴接头组件的距离均为16-18mm。所述微带传输线的特性阻抗为50欧姆，介质基板的厚度为2mm、介电常数为4.4、损耗正切角δ为0.02，贴片电阻为75欧姆。有益效果本技术的一种十六路威尔金森功分器，与现有技术相比采用了威尔金森结构，在传统的微带功分器的基础上添加了隔离电阻，减少插入损耗的同时提高了每个端口之间的隔离度。本技术使输入信号功率十六等分到输出端，具有可靠性好、相位差小、重量轻、尺寸小、稳定性好的特点，实物加工简单方便，可大批量生产。附图说明图1为本技术的俯视结构示意图；图2为本技术的仰视立体透视图；图3为本技术的输入端S参数仿真结果；图4为本技术的输出/输入端口之间传输系数的仿真结果；图5为本技术输出端口之间的隔离度仿真结果；其中，1-贴片电阻、2-微带传输线、3-输出端口、4-馈电同轴内芯、5-同轴外壳、6-介质基板、7-导电接地板、8-隔离凹槽、9-圆形金属层。具体实施方式为使对本技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：如图1和图2所示，本技术所述的一种十六路威尔金森功分器，包括介质基板6和安装在介质基板6下表面的导电接地板7，在此采用介质基板6作为微波板，尺寸较传统功分器其性能有显著提高，较树状威尔金森功分器而言，其尺寸大幅减小、设计加工方便简单，适用领域更广。导电接地板7的中心处安装有SAM同轴接头组件，SAM同轴接头组件在此作为输入端口，同理，输出端口3也可以为SAM同轴接头。SAM同轴接头组件包括馈电同轴内芯4和同轴外壳5，同轴外壳5套在馈电同轴内芯4上。馈电同轴内芯4依次穿过导电接地板7、介质基板6与圆形金属层9相接，同轴外壳5安装在导电接地板7上。介质基板6和导电接地板7均为正十六边形，介质基板6的上表面设有圆形金属层9和16个微带传输线2，进行一分十六路。16个微带传输线2围绕圆形金属层9等分布置，16个微带传输线2均位于圆形金属层9的半径延长线上，16个微带传输线2的一端均与圆形金属层9相接，16个微带传输线2另一端均安装有输出端口3，16个输出端口3均位于介质基板6正十六边形的16个边的中心处，使得一个端口输入可以做到等比、等幅、等相位的16个端口输出的作用。隔离凹槽8的数量也同样为16个，16个隔离凹槽8位于圆形金属层9的半径上且等分圆形金属层9布置，每个隔离凹槽8的延长线均位于介质基板6两个边的交界处，每个隔离凹槽8与圆形金属层9圆周交际处均安装有贴片电阻1。通过隔离凹槽8的设计，提高了每个端口的隔离度，并且有效的减小微带传输线2上的功率损耗。同时在隔离凹槽8端口焊接75欧姆的贴片电阻，有效的提高每个端口的隔离度。本技术的工作频率可以为2.54GHz，贴片电阻1可以为75欧姆。微带传输线2的特性阻抗为50欧姆的微带线，介质基板6的厚度2mm、介电常数为4.4、损耗正切角δ为0.02，16个隔离凹槽8与SAM同轴接头组件的距离可以为16-18mm。在输出端口短路的时候，贴片电阻1可以将反射回来的能量在电阻内部消耗掉，保证不影响其他路的正常工作，也起到保护电路的作用。如图3所示，本技术入射端口的反射系数，也就是对应的S(P1,P1)参数，该器件谐振频率点在2.54GHz，对应反射系数为-25dB，满足器件设计的要求，同时在小于-10dB的带宽达到170MHz。如图4所示，输入端口P1至十六个输出端口中的1端口的传输系数，在谐振点处的S参数S(P1,1)为-13.4dB，其理论值为-12.4dB，其传输效率达到近90%，很好的适用工程应用。如图5所示，输出端口中的1端口和2端口的传输系数，对应的S参数为S12,通过图所示在谐振点附近端口隔离度低于-20dB，其他端口相互的隔离度均低于-20dB，保证在进行功率分配时端口之间的耦合非常小，可以忽略不计，保证了工作稳定性。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种十六路威尔金森功分器，包括介质基板（6）和安装在介质基板（6）下表面的导电接地板（7），导电接地板（7）的中心处安装有SAM同轴接头组件，所述的介质基板（6）和导电接地板（7）均为正十六边形，介质基板（6）的上表面设有圆形金属层（9）和16个微带传输线（2），16个微带传输线（2）围绕圆形金属层（9）等分布置，16个微带传输线（2）均位于圆形金属层（9）的半径延长线上，16个微带传输线（2）的一端均与圆形金属层（9）相接，16个微带传输线（2）另一端均安装有输出端口（3），16个输出端口（3）分别位于介质基板（6）16条边的中心处，其特征在于：还包括16个隔离凹槽（8），16个隔离凹槽（8）位于圆形金属层（9）的半径上且等分圆形金属层（9）布置，每个隔离凹槽（8）的延长线均位于介质基板（6）两条边的交界处，每个隔离凹槽（8）与圆形金属层（9）圆周交际处均安装有贴片电阻（1）。

【技术特征摘要】
1.一种十六路威尔金森功分器，包括介质基板（6）和安装在介质基板（6）下表面的导电接地板（7），导电接地板（7）的中心处安装有SAM同轴接头组件，所述的介质基板（6）和导电接地板（7）均为正十六边形，介质基板（6）的上表面设有圆形金属层（9）和16个微带传输线（2），16个微带传输线（2）围绕圆形金属层（9）等分布置，16个微带传输线（2）均位于圆形金属层（9）的半径延长线上，16个微带传输线（2）的一端均与圆形金属层（9）相接，16个微带传输线（2）另一端均安装有输出端口（3），16个输出端口（3）分别位于介质基板（6）16条边的中心处，其特征在于：还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志祥，宋勇，方明，许杰，牛凯坤，张丹萌，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34