一种L波段宽带反相功分器的制作方法

本发明涉及一种宽带功分器，特别是涉及一种l波段宽带反相功分器。

背景技术：

在无线通信系统中,差分信号具有较高信噪比与良好的抗噪声能力，广泛应用于信号的传输与接收部分。反相功分器是产生差分信号的主要无源器件,可广泛应用于平衡混频器、推挽式功放、差分放大器和天线馈电网络。

传统上,大部分的反相功分器都会采用180°的电长度使得两输出端口获得180°的相位差。但该类型的反相功分器的相位差特性对频率的变化非常敏感,导致其带宽较窄。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的l波段宽带反相功分器。

实现本发明目的的技术方案是：一种l波段宽带反相功分器，包括第一接地屏蔽层、第二接地屏蔽层、第三接地屏蔽层，其中第二接地屏蔽层上设置第一连接通孔、第二连接通孔、第三连接通孔、第四连接通孔，第一接地屏蔽层与第二接地屏蔽层之间设置第一输出端口、第二输出端口、第一螺旋宽边耦合线、第二螺旋宽边耦合线、电阻、第一连接端口、第二连接端口，第二接地屏蔽层与第三接地屏蔽层之间设置第一螺旋电感、第二螺旋电感、输入端口，所述第一螺旋电感一端连接输入端口，另一端通过第一连接通孔与第一连接端口相连，所述第二螺旋电感一端连接输入端口，另一端通过第二连接通孔与第二连接端口相连，所述第一螺旋宽边耦合线一端连接第一输出端口，另一端连接第一连接端口，所述第二螺旋宽边耦合线一端连接第二输出端口，另一端连接第二连接端口，所述第三连接通孔一端连第二螺旋宽边耦合线的下层耦合线起始端，另一端连接第一接地屏蔽层，所述第四连接通孔一端连接第二螺旋宽边耦合线的上层耦合线中端，另一端连接第一接地屏蔽层，所述电阻一端连接第一连接端口，另一端连接第二连接端口。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明的反相功分器采用低温共烧陶瓷工艺和表贴形式，具有过渡带陡峭、插损小、驻波好、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点，适用于相应微波频段的平衡混频器、差分放大器、推挽式功放和天线馈电网络等系统中。

附图说明

图1是本发明l波段宽带反相功分器的内部结构示意图。

图2是本发明l波段宽带反相功分器的原理图。

图3是本发明l波段宽带反相功分器的主要性能的s参数特性曲线图。

图4是本发明l波段宽带反相功分器的输出端口的s参数特性曲线图。

图5是本发明l波段宽带反相功分器的两个输出端口相位差曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步阐述本发明方案。

如图1所示的l波段宽带反相功分器，其整体外形为一个长方体，包括输入端口p1，第一输出端口p2、第二输出端口p3、第一连接端口p4、第二连接端口p5、第一螺旋电感l1、第二螺旋电感l2、第一螺旋宽边耦合线cl1、第二螺旋宽边耦合线cl2、第一连接通孔v1、第二连接通孔v2、第三连接通孔v3、第四连接通孔v4、第一接地屏蔽层g1、第二接地屏蔽层g2、第三接地屏蔽层g3。第一接地屏蔽层g1与第二接地屏蔽层g2之间包含：第一输出端口p2、第二输出端口p3、第一螺旋宽边耦合线cl1、第二螺旋宽边耦合线cl2、电阻r、第一连接端口p4、第二连接端口p5。第二接地屏蔽层g2与第三接地屏蔽层g3之间包含：第一螺旋电感l1、第二螺旋电感l2、输入端口p1。第一螺旋电感l1一端连接输入端口p1，另一端通过第一连接通孔v1与第一连接端口p4相连。第二螺旋电感l2一端连接输入端口p1，另一端通过第二连接通孔v2与第二连接端口p5相连。第一螺旋宽边耦合线cl1一端连接第一输出端口p2，另一端连接第一连接端口p4。第二螺旋宽边耦合线cl2一端连接第二输出端口p3，另一端连接第二连接端口p5。第三连接通孔v3一端连接第二螺旋宽边耦合线cl2的下层耦合线起始端，另一端连接第一接地屏蔽层g1。第四连接通孔v4一端连接第二螺旋宽边耦合线cl2的上层耦合线中端，另一端连接第一接地屏蔽层g1。电阻r一端连接第一连接端口p4，另一端连接第二连接端口p5。

所述输入端口p1、第一输出端口p2、第二输出端口p3、第一连接端口p4、第二连接端口p5、第一螺旋电感l1、第二螺旋电感l2、第一螺旋宽边耦合线cl1、第二螺旋宽边耦合线cl2、第一连接通孔v1、第二连接通孔v2、第三连接通孔v3、第四连接通孔v4、第一接地屏蔽层g1、第二接地屏蔽层g2、第三接地屏蔽层g3均采用低温共烧陶瓷工艺制成，具有结构紧凑，带宽较宽，可靠性高等优势，尺寸仅为8mm×4mm×2mm。

图2是本发明方案的原理图，整体电路可以分成两部分，一部分为传统的威尔金森功分器，另一部分是移相电路，该移相电路由两路组成，一路是一段四分之一波长开路耦合线，另一路是一段四分之一波长短路耦合线，两路相位相差180度，其中使用的耦合线大大增加了带宽，这是一般反相功分器难以达到的。

为了验证本发明滤波器的性能，采用ansoft公司的hfss仿真软件进行建模、仿真，得到的最终性能曲线如图3-5所示，可以看出在工作频率为1.2-2ghz内，两输出端口幅度差小于0.5db，相位差小于180°(±5°，输入输出端口小于1.5，隔离度大于20db，性能相当优越。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种L波段宽带反相功分器，包括第一接地屏蔽层、第二接地屏蔽层、第三接地屏蔽层，其中第二接地屏蔽层上设置第一连接通孔、第二连接通孔、第三连接通孔、第四连接通孔，第一接地屏蔽层与第二接地屏蔽层之间设置第一输出端口、第二输出端口、第一螺旋宽边耦合线、第二螺旋宽边耦合线、电阻、第一连接端口、第二连接端口，第二接地屏蔽层与第三接地屏蔽层之间设置第一螺旋电感、第二螺旋电感、输入端口。本发明的反相功分器具有过渡带陡峭、插损小、驻波好、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、电性能批量一致性好等优点，适用于相应微波频段的平衡混频器、差分放大器、推挽式功放和天线馈电网络等系统中。

技术研发人员：王子洵;伏长虹;孙超
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2017.12.25
技术公布日：2018.05.15