一种宽带一分五微带电路制造技术

一种混合电路宽带一分五功分器/合成器：线路板安装在铝制屏蔽盒内；线路板顶层包括：输入端口电路、传输线电路、五个输出端口电路和大面积接地电路；线路板中间为介质层；线路板底层：传输线电路和大面积接地电路。传输线电路包括：功率比3:2不等分二功分器，其输出阻抗为40.8欧姆和61.2欧姆，分别连接的一分三功分器和一分二功分器。传输线电路使用常规、接地共面波导两种不同形式，通过不同的组合方式，组成多种混合电路。通过控制共面波导传输线宽度、传输线长度和槽宽三个变量，在整体设计的基础上分别对电路中每一节电路的阻抗、幅度和相位进行设计，实现宽带一分五功分器的低损耗、等输出功率、高隔离度、高相位一致性、承受较大功率等指标。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带一分五微带电路
本专利技术涉及微波
，特别涉及一种宽带一分五微带电路。
技术介绍
目前常见的宽带一分五功分器，主流是Wilkinson多节级联微带电路形式，结构是：输入端“5”连接到功率比2:3不等分功分器。“3”输出为60％(-2.21dB)联到一分三功分器(每个端口20％*3个端口＝60％)。“2”输出为40％(-3.98dB)联到一分二功分器(每个端口20％*2个端口＝40％)。存在问题是：功率比3:2宽带不等分功分器的功率为“2”分支路和宽带一分三功分器的前级，阻抗较高，微带传输线较细、空间耦合强、导体损耗大、承受功率小等；还有就是高阻抗传输线受低阻抗传输线和隔离电阻的分布参数影响非常大，宽带电路高频损耗增大，导致带内起伏较大；功率比3:2不等分功分器的输出需要先阻抗变换到50欧姆，再连接其他电路，电路节数增加，损耗增加，匹配也恶化较多；微带电路较难实现一分三功分器隔离电阻的两两跨接，选择两隔离电阻方案，一分三功分器输出二口和四口，隔离度较差；现有电路结构不对称，五路输出相位误差大，幅度误差大，需要增加相位的电路，损耗较大。现有微带电路一分五功分器无法同时解决电路幅度平衡和相位平衡问题，也不能实现传输电路的低损耗。电路整体级联设计有：节数少、总尺寸小、端口驻波比好、匹配带宽宽等优点和电路中传输线阻抗较高特点，微带电路一分五功分器电路的整体级联设计，损耗将大幅增加，一般情况下不易采用。其它传输线形式的宽带一分五功分器也有极少量应用，相比微带电路功分器加工更加困难更加昂贵，也无法直接把元件焊接到电路层，电路、元件调试难度也偏大。电路设计需要针对具体应用选择合适的传输线形式，除微带线和带状线外，常规共面波导电路和接地共面波导电路是两种性能优越、加工方便的微波平面传输线，尤其是常规共面波导电路，在较高频率和较高阻抗，在损耗、串扰和宽频带范围内良好的带内平坦度方面共面波导传输线拥有微带线和带状线所不可比拟的性能优势，共面波导电路与微带线最显著不同的是：在传输线两侧增加了大面积的接地平面。目前的微带电路宽带一分五功分器，在损耗、隔离度、输出幅度和相位一致性、承受较大功率和可靠性等方面还存在改进的空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种宽带一分五微带电路，能够实现一分五功分器工作在微波较低频率、宽频带、低损耗、高隔离度、良好的带内平坦度、高幅度一致性、高相位一致性、承受较大功率和较高的电路可靠性。本专利技术的一种宽带一分五微带电路，包括包括屏蔽盒和安装在屏蔽盒内的电路板；屏蔽盒的两侧面分别有输入端连接器和五个输出端连接器；电路板上的对应端口电路分别与输入端和五个输出端连接；其中，包括屏蔽盒和屏蔽盒内电路板；电路板结构依次为：顶层电路、介质层和底层电路；顶层电路包括：输入端口电路、传输线电路以及焊接在上面的多个电阻、五个输出端口电路、顶层大面积接地电路；底层电路包括：电路、焊接在电路上的多个电阻、底层大面积接地电路；底层电路通过沉铜孔等电路与顶层电路相连；顶层大面积接地电路通过沉铜孔和固定螺钉与低层大面积接地电路连接，低层大面积接地电路与屏蔽盒内金属层连接，不仅加强了线路板的机械强度，更为传输线电路提供了良好散热；整体设计的传输线电路：由不同的三个多节级联威尔金森功分器及连接电路构成，该电路灵活应用了常规共面波导和接地共面波导两种形式传输线电路，通过控制共面波导传输线宽度、传输线长度和槽宽三个变量，分别对电路中每一节电路进行优化设计，最终整体设计。实现了宽带一分五功分器的低损耗、等输出功率、高隔离度、高相位一致性、承受较大功率等指标。电路板结构自上而下依次为：顶层电路、介质和底层电路。所述顶层电路包括：输入端口电路、传输线电路以及焊接在上面的多个电阻；所述底点层有电路和焊接在电路上的多个电阻，五个输出端口、电阻通过沉铜孔与共面波导电路层电路相连；所述传输线电路为所述输入端口和五个输出端口之间的共面波导电路；所述五个输出端口分别为第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口和第五输出端口。输入端口和五个输出端口之间的共面波导电路，包括：混合电路的功率比3:2不等分二功分器电路以及连接另两个电路的传输线；低阻抗输入直接一分三功分器电路；高阻抗输入一分二功分器电路。混合电路“功率比3:2不等分二功分器电路”，包括：输入端口电路通过50欧姆阻抗的接地共面波导传输线与T形结第三端口连接。T形结第二端口与功率为“3”电路连接，电路输入阻抗为83.33欧姆，阻抗变换的传输线电路主要采用“接地共面波导电路”，但电路中阻抗大于60欧姆传输线电路，采用“常规共面波导电路”。功率为“3”电路输出端阻抗为40.8欧姆，连接“低阻抗输入直接一分三功分器”。T形结电路第一端口与功率为“2”电路连接，电路输入阻抗为125欧姆，阻抗变换传输线电路采用常规共面波导电路，电路输出端阻抗为61.2欧姆，连接“高阻抗输入一分二功分器”。该电路中，功率为“3”电路和功率为“2”电路中间有电阻连接。“低阻抗输入直接一分三功分器”，输入阻抗是40.8欧姆。“高阻抗输入一分二功分器电路”，输入阻抗是61.2欧姆。连接三个电路的传输线，功率比3:2不等分二功分器中功率为“3”一路连接到直接一分三功分器输入端，传输线为接地共面波导电路；功率比3:2不等分二功分器中功率为“2”一路连接到一分二功分器输入端，传输线是常规共面波导电路；两条传输线阻抗比为2:3。一分二功分器电路和直接一分三功分器电路，所述输入到输出端口之间的5路多节阻抗变换电路，传输线电路阻抗、传输线宽度、槽宽度等电路参数相同，电长度接近、传输损耗相同或接近、传输相位相同或相近，电路图不同。本专利技术的特征和优点在于，提供了一种整体级联设计、常规和接地共面波导混合电路、传输线低损耗、宽带一分五功分器，电路主要包括：混合电路的功率比3:2不等分二功分器电路以及连接另两个电路的传输线；低阻抗输入直接一分三功分器电路；高阻抗输入一分二功分器电路。直接一分三功分器，输入阻抗40.8欧姆，3个隔离电阻采用与公共点相连的“星形”形式，三路传输线电路结构完全对称。输入阻抗61.2欧姆的一分二功分器和输入阻抗40.8欧姆的直接一分三功分器，传输线电路阻抗、传输相位等电路参数相同、传输线长度相同或接近、传输线宽度和槽宽度相同或比例相同，传输损耗相同或接近、传输相位相同或相近。该功分器中，常规共面波导电路应用在传输线阻抗高于65欧姆传输线电路；接地共面波导应用在小于65欧姆阻抗传输线和连接输入和输出端口；屏蔽盒内金属层下挖有沟槽，实现常规共面波导电路并消除常规共面波导的接地不一致性、展宽频带、提高传输线匹配和端口隔离度。本专利技术其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带一分五微带电路，其特征在于：包括双面线路板，双面线路板安装在合金铝制屏蔽盒内；双面线路板顶层包括：输入端口电路、传输线电路、五个输出端口电路和大面积接地电路；双面线路板中间为介质层；线路板底层包括传输线电路和大面积接地电路；/n输入端口电路连接功率比3:2不等分二功分器输入端；/n五个输出端口电路分别是第一输出端口电路、第二输出端口电路、第三输出端口电路、第四输出端口电路和第五输出端口电路；/n输入端口电路和五个输出端口电路之间的传输线电路，包括混合电路的功率比3:2不等分二功分器，其输出阻抗为61.2欧姆和40.8欧姆；一分二功分器；一分三功分器；/n输出阻抗61.2欧姆端口，连接一分二功分器，其输出电路为第一输出端口电路、第二输出端口；/n输出阻抗40.8欧姆端口，连接一分三功分器输入电路，其输出电路为第三输出端口、第四输出端口和第五输出端口；/n传输线电路使用常规共面波导和接地共面波导两种不同形式，通过不同方式的组合，组成多种混合电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带一分五微带电路，其特征在于：包括双面线路板，双面线路板安装在合金铝制屏蔽盒内；双面线路板顶层包括：输入端口电路、传输线电路、五个输出端口电路和大面积接地电路；双面线路板中间为介质层；线路板底层包括传输线电路和大面积接地电路；
输入端口电路连接功率比3:2不等分二功分器输入端；
五个输出端口电路分别是第一输出端口电路、第二输出端口电路、第三输出端口电路、第四输出端口电路和第五输出端口电路；
输入端口电路和五个输出端口电路之间的传输线电路，包括混合电路的功率比3:2不等分二功分器，其输出阻抗为61.2欧姆和40.8欧姆；一分二功分器；一分三功分器；
输出阻抗61.2欧姆端口，连接一分二功分器，其输出电路为第一输出端口电路、第二输出端口；
输出阻抗40.8欧姆端口，连接一分三功分器输入电路，其输出电路为第三输出端口、第四输出端口和第五输出端口；
传输线电路使用常规共面波导和接地共面波导两种不同形式，通过不同方式的组合，组成多种混合电路。


2.根据权利要求1所述的一种宽带一分五微带电路，其特征在于：所述功率比3:2不等分二功分器的输入为T形结电路，输入端口电路通过50欧姆阻抗的接地共面波导传输线与T形结电路第三端口连接；
T形结电路第二端口与功率为“3”分支电路连接，电路输入阻抗为83.33欧姆，阻抗变换的传输线电路主要采用接地共面波导电路；功率为“3”电路输出阻抗为40.8欧姆，连接一分三功分器；
T形结电路第一端口与功率为“2”分支电路连接，电路输入阻抗为125欧姆，阻抗变换传输线电路采用常规共面波导电路，电路输出端阻抗为61.2欧姆，连接一分二功分器；该电路中，功率为“3”分支电路和功率为“2”分支电路之间有隔离电阻连接。


3.根据权利要求2所述的一种宽带一分五微带电路，其特征在于：50欧姆阻抗接地共面波导传输线连接T形结电路3口；T形结电路2口与功率为“3”分支电路连接，T形结电路1口与功率为“2”分支电路连接。T形结电路的2口和3口第一节电路都采用常规共面波导电路，传输线的宽度均为2.3mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝艺益，王晨泽，李业振，杨振超，胡玥鹏，
申请(专利权)人：北京宏宇泰科技发展有限公司，郝艺益，
类型：发明
国别省市：北京;11