一种超宽带多路微波功分器制造技术

本发明专利技术公开了一种超宽带多路微波功分器，属于功率分配器技术领域。其包括构成四级级联结构的1个1分3功分器和21个1分2功分器，通过1分3功分器和1分2功分器对信号进行等功率分流，最终实现24路等功率输出信号。本发明专利技术改进了传统的两路威尔金森功分电路，实现了三路功分，并采用多级级联方式，实现了24路多路输出。此外，其通过三阶阻抗变换，可将带宽拓宽至6GHz。该功分器电路采用微带线形式，带宽特性良好，稳定性更高，并且免调试，特别适合工程中的批量生产和应用。

An ultra wideband multi-channel microwave power divider

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带多路微波功分器
本专利技术涉及功率分配器（简称功分器）
，特别是指一种超宽带多路微波功分器，可用于实现X频段（3.2GHz~9.2GHz）超宽带24路功率分配。
技术介绍
随着通信系统的不断发展，系统资源的有效分配成为一个重要课题，而射频通道资源的复用是一个有效途径。射频开关矩阵可以提供多路微波信号的选通，控制射频信号的传输路径，实现上行链路、下行链路等多路微波信号的互联，在卫星通信系统、相控阵天线和雷达等许多领域有广泛用途。功分器是开关矩阵中的核心模块。功分器是一种可以将一路输入信号功率分成相等或不等的两路或多路输出信号的多端口微波网络。在不同的应用场合中需要应用不同种类的功分器，如波导功分器、微带功分器等。波导功分器是种腔体结构的功分器，腔体内部通过直径由粗到细多个阶梯递减的铜杆实现阻抗变换，设计难度大，应用于毫米频段的高功率电路中，不易在3.2GHz~9.2GHz频段内，与其他平面电路集成应用。微带线功分器是通过传输线组成的平面结构，设计简单，性能优越，且体积小，符合微波器件集成化的发展趋势。但是，目前的微带线功分器大都只能实现2的整数幂的功率分配，且性能和稳定性还有待提升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种超宽带多路微波功分器，其具有适用的频段宽，带宽特性良好，稳定性更高，调谐部位少，调试简单等优点。本专利技术的目的是这样实现的：一种超宽带多路微波功分器，其包括设有微带电路的介质基板，所述微带电路包括构成四级级联结构的一个1分3微带线结构和21个相同的1分2微带线结构，所述1分3微带线结构包括输入端50Ω微带线以及三条功分支路，所述1分2微带线结构包括输入端50Ω微带线以及两条功分支路，每条功分支路的末端均为输出端50Ω微带线，所述功分支路从输入端到输出端被分为第一段微带线、第二段微带线和第三段微带线，每个微带线结构内相邻的两条功分支路之间在第一段微带线、第二段微带线、第三段微带线的末端处均桥接有信号隔离电阻。进一步的，所述1分3微带线结构中，两侧的第一段微带线的长度为6.284mm，宽度为0.100mm，两侧的第二段微带线的长度为6.685mm，宽度为0.281mm，两侧的第三段微带线的长度为7.004mm，宽度为0.490mm，中间的第一段微带线的长度为3.863mm，宽度为0.100mm，中间的第二段微带线的长度为2.323mm，宽度为0.199mm，中间的第三段微带线的长度为1.840mm，宽度为0.270mm，第一段微带线末端信号隔离电阻的阻值为62欧，第二段微带线末端信号隔离电阻的阻值为160欧，第三段微带线末端信号隔离电阻的阻值为180欧。进一步的，所述1分2微带线结构中，第一段微带线的长度为6.300mm，宽度为0.174mm，第二段微带线的长度为5.700mm，宽度为0.285mm，第三段微带线的长度为5.826mm，宽度为0.454mm，第一段微带线末端信号隔离电阻的阻值为100欧，第二段微带线末端信号隔离电阻的阻值为180欧，第三段微带线末端信号隔离电阻的阻值为200欧。进一步的，所述介质基板的介电常数为3.48，厚度为0.254mm。本专利技术与
技术介绍
相比有如下优点：1、本专利技术对传统的两路威尔金森功分电路进行改进，实现三路功分；并通过三阶阻抗变换，将带宽拓宽至6GHz；采用四级级联方式，实现了24路多路输出。电路采用微带线形式，带宽特性良好，稳定性更高，并且免调试，特别适合工程中的批量生产和应用。2、本专利技术结构紧凑，易于集成和安装。体积小，成本低，具有推广应用价值。3、本专利技术在传统的威尔金森功分技术基础上，可实现3.2GHz~6.2GHz超宽频带内的24路多路输出。通过对微带线尺寸及信号隔离电阻阻值的设计，本专利技术功分器的全频带幅频特性可小于1.5dB，任意500MHz幅频特性可小于2dB；输入输出端口的驻波均可小于1.5；隔离度可大于15dB。附图说明图1是本专利技术实施例的原理框图。图2是图1中1分3功分器的原理框图。图3是图1中1分2功分器的原理框图。图4是图1中1分3功分器的结构示意图。图5是图1中1分2功分器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。一种超宽带多路微波功分器，其包括设有微带电路的介质基板，所述微带电路包括构成四级级联结构的一个1分3微带线结构和21个相同的1分2微带线结构，该级联结构如图1所示，图中的1分3功分器即由1分3微带线结构实现，1分2功分器即由1分2微带线结构实现。如图2所示，所述1分3微带线结构包括输入端50Ω微带线23以及三条功分支路，每条功分支路的末端均为输出端50Ω微带线30，两侧的功分支路从输入端到输出端被分为第一段微带线24、第二段微带线26和第三段微带线28，中间的功分支路从输入端到输出端被分为第一段微带线25、第二段微带线27和第三段微带线29，相邻的两条功分支路之间在第一段微带线、第二段微带线、第三段微带线的末端处分别桥接有信号隔离电阻31、32、33，图1中的1分3功分器由1分3微带线结构和信号隔离电阻31、32、33共同构成。图4所示为介质基板上1分3功分器的结构示意图。如图3所示，所述1分2微带线结构包括输入端50Ω微带线23以及两条功分支路，每条功分支路的末端均为输出端50Ω微带线30，两条功分支路从输入端到输出端均被分为第一段微带线34、第二段微带线35和第三段微带线36，两条功分支路之间在第一段微带线、第二段微带线、第三段微带线的末端处分别桥接有信号隔离电阻37、38、39，图1中的1分2功分器由1分2微带线结构和信号隔离电阻37、38、39共同构成。图5所示为介质基板上1分2功分器的结构示意图。该功分器为1分24路功分器，鉴于24并非2的整数幂，无法单纯通过1分2功分器级联实现，因此，本功分器采用1个1分3和21个1分2功分器级联实现，并基于传统的威尔金森功分技术，理论推导出1分2功分器和1分3功分器中各段微带线的宽度和长度，利用微波仿真软件AnsoftDesigner进行仿真优化，最终确定两种微带线功分器的具体实际尺寸和各隔离电阻的阻值，具体尺寸及阻值详见下表：微带线标号宽度/mm长度/mm电阻标号阻值/Ω240.1006.2843162250.1003.86332160260.2816.68533180270.1992.32337100280.4907.00438180290.2701.840392003本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带多路微波功分器，其特征在于，包括设有微带电路的介质基板，所述微带电路包括构成四级级联结构的一个1分3微带线结构和21个相同的1分2微带线结构，所述1分3微带线结构包括输入端50Ω微带线以及三条功分支路，所述1分2微带线结构包括输入端50Ω微带线以及两条功分支路，每条功分支路的末端均为输出端50Ω微带线，所述功分支路从输入端到输出端被分为第一段微带线、第二段微带线和第三段微带线，每个微带线结构内相邻的两条功分支路之间在第一段微带线、第二段微带线、第三段微带线的末端处均桥接有信号隔离电阻。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽带多路微波功分器，其特征在于，包括设有微带电路的介质基板，所述微带电路包括构成四级级联结构的一个1分3微带线结构和21个相同的1分2微带线结构，所述1分3微带线结构包括输入端50Ω微带线以及三条功分支路，所述1分2微带线结构包括输入端50Ω微带线以及两条功分支路，每条功分支路的末端均为输出端50Ω微带线，所述功分支路从输入端到输出端被分为第一段微带线、第二段微带线和第三段微带线，每个微带线结构内相邻的两条功分支路之间在第一段微带线、第二段微带线、第三段微带线的末端处均桥接有信号隔离电阻。


2.根据权利要求1所述的超宽带多路微波功分器，其特征在于，所述1分3微带线结构中，两侧的第一段微带线的长度为6.284mm，宽度为0.100mm，两侧的第二段微带线的长度为6.685mm，宽度为0.281mm，两侧的第三段微带线的长度为7.004mm，宽度为0.490mm，中间的第一段微带线的长度为3.863mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：王崇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13