专利名称：一种超宽频带反相功率合成器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超宽频带反相功率合成器。具体说是一种利用槽线枝节、微带线-槽线过渡及槽线T形连接结组成的超宽频带反相功率合成器。
背景技术：
在研制圆极化天线形成微波网络、单脉冲跟踪天线形成微波网络等的时候，往往要将两路等功率、反相的信号进行合成，常规方法是采用微带线功率合成器加延迟线的方法来实现的，但是延迟线的带宽有限，不能在超宽频带工作范围内工作。为了实现超宽频带的微波网络，有些文献是采用多个超宽频带_3dB电桥级联的方法来实现功率的反相合成， 但有些形式的超宽频带_3dB电桥是采用带状线来实现的，导致和微带线连接的时候将带来许多不便，也容易发生不连续现象。虽然有些形式的超宽频带_3dB电桥是用微带线结构来实现的，但有可能需要用多个连接器将整个网络中的部件串接起来，这样增加了超宽频带圆极化天线形成微波网络、超宽频带单脉冲跟踪天线形成微波网络的复杂性、导致传输损耗增加、同时可靠性也会降低；同时多个超宽频带_3dB电桥级联的方法也只适合进行2 的N次方路数的功率合成，不方便实现任意路数的功率合成。
发明内容
本发明所要解决的问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了一种超宽频带反相功率合成器。在研制超宽频带圆极化天线形成微波网络、超宽频带单脉冲跟踪天线形成微波网络等的时候，加入该超宽频带反相功率合成器，可以增加微波网络设计的灵活性；同时也可以使微波网络变的简单、可靠、降低微波网络的传输损耗。本发明超宽频带反相功率合成器，包括两段相同的槽线枝节，两槽线枝节由槽线 T形连接结连接，两槽线枝节的端部均设有微带线-槽线过渡；其特征是所述槽线枝节分为多节(节数随工作频带决定)，每节的长度均为四分之一中心频率波长，各节的特性阻抗各不相同；所述微带线-槽线过渡的微带线和槽线均采用双分支线结构，微带线的中心和槽线的中心重合；槽线的一个分支线采用短路槽线、另一个分支线采用开路槽线；微带线的一个分支线采用短路微带线、另一个分支线采用开路微带线。在研制超宽频带圆极化天线形成微波网络、超宽频带单脉冲跟踪天线形成微波网络等的时候，加入本发明超宽频带反相功率合成器，可以增加微波网络设计的灵活性；同时也可以使微波网络变的简单、可靠、降低微波网络的传输损耗。
图1是本发明超宽频带反相功率合成器结构示意图，其中1是微带线-槽线过渡，2是槽线枝节、3是槽线T形连接结。图2是本发明超宽频带反相功率合成器的侧视图。本发明采用印刷工艺制作，槽线和微带线分别印刷在介质板上的上下表面，4是槽线表面层、5是微带线表面层、6是介质板。图3是本发明中微带线-槽线过渡(图1中标注为1)的俯视图，其中，7是连接槽线、8是短路槽线、9是短路微带线、10是连接微带线、11是开路槽线、12是开路微带线。图4是本发明中槽线枝节(图1中标注为2)的俯视图，其中，13、14、15、16分别是组成槽线枝节的各个节。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。对照图1、2，本超宽频带反相功率合成器中的传输线采用槽线与微带线，微带线和槽线之间采用微带线-槽线过渡完成传输信号的转换。2段相同的槽线枝节在槽线T形连接结处进行信号的合成。本超宽频带反相功率合成器是一个3端口微波网络，设3个端口的输入阻抗均为固定值Ztl ( Ω )，设信号合成端口的槽线的特性阻抗也为Ztl ( Ω )，在2段槽线枝节的连接点(即槽线T形连接结)处，两段槽线枝节并联后的总阻抗应为Ztl(Q)才能与信号合成端口的槽线的特性阻抗相匹配，因此，两段槽线枝节应该完成将其端口的输入阻抗变换到24(0)。为了实现在超宽频带内的阻抗变换，可以采用契比雪夫阶梯阻抗变换或指数形式的连续阻抗变换把端口输入阻抗变换到连接点(即槽线T形连接结)处的阻抗24(0)。本设计例采用的是四节契比雪夫阶梯阻抗变换，可以在超宽频带(如2-lSGHz)完成端口的输入阻抗到连接点处的阻抗变换，Ztl(Q)设为50(Ω)，图4 中标注为13、14、15、16的槽线枝节的各个节对应的特性阻抗分别为62. 4 ( Ω )、67. 7 ( Ω )、 73. 8(Ω)和 80. 2(Ω)。由于端口连接传输线均为微带线，为了完成槽线和微带线之间的能量转换，采用的是双分支线结构的微带线-槽线过渡，如图3所示，微带线的中心和槽线的中心重合，槽线双分支线的其中一个分支线的末端采用槽线短路结构，即将槽线分支线和接地面上赋形的镂空部分相连接。接地面上的镂空部分的形状会决定微带线-槽线过渡的频带特性，随频率带宽的不同，接地面上的镂空部分可以采用圆形、椭圆形等结构、本设计例采用的是梨形的镂空部分，可以在超宽频带(如2-lSGHz)范围内实现良好的微带线和槽线中的能量转换。另一个槽线分支线采用开路槽线，即槽线分支线的末端呈悬置状态。微带线双分支线的其中一个分支线的末端采用短路结构，即将微带线和接地面采用短路探针连接起来，另一个微带分支线采用开路微带线，即微带线分支线的末端呈悬置状态。短路微带线分支线和短路槽线分支线处在超宽频带反相功率合成器中心线的同一側，开路微带线分支线和开路槽线分支线处在另一側。利用该超宽频带反相功率合成器的原理，还可以进行其他路数的功率反相(或同相)的合成。
权利要求
1. 一种超宽频带反相功率合成器，包括两段相同的槽线枝节，两槽线枝节由槽线T形连接结连接，两槽线枝节的端部均设有微带线-槽线过渡；其特征是所述槽线枝节分为多节，每节的长度均为四分之一中心频率波长，各节的特性阻抗各不相同；所述微带线-槽线过渡的微带线和槽线均采用双分支线结构，微带线的中心和槽线的中心重合；槽线的一个分支线采用短路槽线、另一个分支线采用开路槽线；微带线的一个分支线采用短路微带线、 另一个分支线采用开路微带线。
全文摘要
本发明公开了一种超宽频带反相功率合成器，包括两段相同的槽线枝节，两槽线枝节由槽线T形连接结连接，两槽线枝节的端部均设有微带线-槽线过渡；所述槽线枝节分为多节，每节的长度均为四分之一中心频率波长，各节的特性阻抗各不相同；所述微带线-槽线过渡的微带线和槽线均采用双分支线结构，微带线的中心和槽线的中心重合；槽线的一个分支线采用短路槽线、另一个分支线采用开路槽线；微带线的一个分支线采用短路微带线、另一个分支线采用开路微带线。在研制超宽频带圆极化天线形成微波网络、超宽频带单脉冲跟踪天线形成微波网络等的时候，加入该发明装置，可以增加微波网络设计的灵活性；同时也可以使微波网络变的简单、可靠、降低传输损耗。
文档编号H01P5/12GK102231454SQ201110090498
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者孙向荣, 彭文峰 申请人:孙向荣, 彭文峰