一种X波段的带状线Gysel功分器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微波技术领域，涉及一种基于Gysel网络的功率分配器。
【背景技术】
[0002]功分器是对微波信号进行分配的一种无源微波器件，它将合成端口的输入信号功率分成相等或者不等的两路或多路功率从分配端口输出，广泛应用于相控阵雷达、多路中继通信机等微波设备中。其中Wilkinson功分器由于损耗低、隔离度高、驻波小、结构简单易于加工，成为一种普遍使用的功分器形式，然而隔离电阻的散热问题导致其只能工作在小于100W的条件下。1975年提出的Gysel功分器，其终端负载可以通过一段任意长度的传输线引到电路上的任意位置，外接负载安装灵活、散热方便，适用于大功率场合。它既适用于路数为2N的情况，也可以实现任意路数的功率分配。目前的一种4等分Gysel功分器是通过微带结构来实现的。该功分器由两层共地的微带板组成，工作于S频段，通过4组1/4波长传输线将输入功率分成4路等幅同相的功率输出。但是微带结构属于开放式结构，难以满足“三防”及电磁屏蔽等要求，为此需要将功分器置于金属腔体中。该微带Gysel功分器存在以下几个问题:
[0003]1.为了保证功分器的电磁特性不受金属腔体的影响，需要在功分器上下表面与金属腔体之间留有足够的空间，从而导致功分器总体积显著增加。
[0004]2.金属腔体造成多个频点谐振，使功分器性能严重恶化。
[0005]3.微带板在金属腔体内上下悬空放置，既增加了工艺和装配的难度，也使结构稳定性变差。
[0006]4.将该功分器运用于X波段时，由于频带提高导致波长减小，1/4波长传输线的长度相应大幅缩短，使得排线布局的空间过于紧凑，布局设计难度增加。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是:提出了一种X波段带状线Gysel功分器，它具有剖面低、物理结构和电磁性能稳定、装配简单、容易排线布局等优点。
[0008]本实用新型的技术方案是:
[0009]本实用新型提供了一种X波段的带状线Gysel功分器，包括交替叠合的铜质层和介质层，处于中间位置层的铜质层(3)为接地层，中间位置层的上层铜质层(2)和中间位置层的下层铜质层(4)均为布线层，其特征在于，铜质层为5层，介质层为4层，最上层的铜质层(I)也为接地层，最下层的铜质层(5)也为接地层。
[0010]进一步的，还包括金属柱(7)，中间位置层的上层铜质层(2)和中间位置层的下层铜质层(4)分别设置第一带线(10)和第二带线(11)，中间位置层的铜质层(3)设有通孔
(8)，与中间位置层的铜质层(3)相邻的上层介质层(B)和下层介质层(C)也开有与金属柱
(7)匹配的贯穿孔a，金属柱(7)从通孔⑶和贯穿孔(a)中穿过，第一带线(10)和第二带线(11)通过金属柱(7)垂直连接，馈电点(6)从正上方垂直馈入第一带线(10)，最上层的铜质层(I)上开有上孔(9)，最上层的铜质层(I)下方的介质层(A)开有与馈电点(6)相匹配的安装孔(b)，馈电点(6)从上孔(9)和安装孔(b)中穿入与第一带线(10)连接。
[0011]本实用新型的优点是:
[0012]1.相比于已有的微带线Gysel功分器，带状线Gysel功分器上下表面均为铜质层(铜质层I和铜质层5)，电磁环境相对封闭，剖面低，不易受到系统内其它部件的电磁干扰，也不易产生谐振，电磁性能稳定。
[0013]2.由于本实用新型的功分器可以紧压在金属腔体内，因此装配难度降低，结构稳定性也高于微带Gysel功分器。
[0014]3.在使用相同介质基板的条件下，带状线的线宽比微带线线宽窄，更加有利于X波段Gysel功分器的走线排布。
[0015]4.微带线Gysel功分器仅有一层地面(铜质层3)，没有介质层A、介质层D、铜质层I和铜质层5，因此馈电点必须自下而上穿过铜质层4、介质层C、铜质层3和介质层B向第一带线10馈电。而带状线Gysel功分器有铜质层I和铜质层5作为接地面，馈电点可以自上而下穿过上孔9和安装孔b直接对第一带线10馈电而不用被铜质层4的布线格局所限制，为功分器结构参数的调节提供了更大的自由度。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的俯视透视图。
[0017]图2是本实用新型的铜质层和介质层交替叠合示意图。
[0018]图3是本实用新型各铜质层图形:图3(a)表示铜质层1，图3(b)表示铜质层2，图3 (c)表示铜质层3，图3 (d)表示铜质层4，图3 (e)表示铜质层5。
[0019]图4是实施例1的输入端口驻波曲线。
【具体实施方式】
[0020]下面对本实用新型做进一步详细说明。
[0021]本实用新型提供了一种X波段的带状线Gysel功分器，包括交替叠合的铜质层和介质层，处于中间位置层的铜质层3为接地层，中间位置层的上层铜质层2和中间位置层的下层铜质层4均为布线层，其特征在于，铜质层为5层，介质层为4层，最上层的铜质层I也为接地层，最下层的铜质层5也为接地层。
[0022]还包括金属柱7，中间位置层的上层铜质层2和中间位置层的下层铜质层4分别设置第一带线10和第二带线11，中间位置层的铜质层3设有通孔8，与中间位置层的铜质层3相邻的上层介质层B和下层介质层C也开有与金属柱7匹配的贯穿孔a，金属柱7从通孔8和贯穿孔a中穿过，第一带线10和第二带线11通过金属柱7垂直连接，馈电点6从正上方垂直馈入第一带线10，最上层的铜质层I上开有上孔9，最上层的铜质层I下方的介质层A开有与馈电点6相匹配的安装孔b，馈电点6从上孔9和安装孔b中穿入与第一带线10连接。
[0023]在铜质层2的上表面增加了介质层A和铜质层I，在铜质层4的下表面增加了介质层D和铜质层5，从而构成了一个电磁环境相对封闭的结构。于是本实用新型的功分器可以紧压在金属腔体内，不需要在上下表面留出足够大的空间来消除电磁谐振，从而实现了剖面低、安装结构稳定的目标。此外，带状线结构的功分器增加了排线布局的自由度和馈电方式的灵活度。
[0024]实施例1:
[0025]所说的4层介质层的单层厚度和相对介电常数均相同，单层厚度为0.508_，相对介电常数为2.2。馈电点6为功率输入端口，Pl、P2、P3、P4为功率输出端口，L1、L2、L3和L4连接负载，负载均为50 Ω。铜质层I到铜质层5的具体图形分别如图3(a)到图3(e)所示。该功分器输入端口驻波的仿真结果见图4。
【主权项】
1.一种X波段的带状线Gysel功分器，包括交替叠合的铜质层和介质层，处于中间位置层的铜质层(3)为接地层，中间位置层的上层铜质层(2)和中间位置层的下层铜质层(4)均为布线层，其特征在于，铜质层为5层，介质层为4层，最上层的铜质层(I)也为接地层，最下层的铜质层(5)也为接地层。
2.根据权利要求1所述的X波段的带状线Gysel功分器，其特征在于，还包括金属柱(7)，中间位置层的上层铜质层(2)和中间位置层的下层铜质层(4)分别设置第一带线(10)和第二带线(11)，中间位置层的铜质层⑶设有通孔(8)，与中间位置层的铜质层(3)相邻的上层介质层(B)和下层介质层(C)也开有与金属柱(7)匹配的贯穿孔(a)，金属柱(7)从通孔(8)和贯穿孔(a)中穿过，第一带线(10)和第二带线(11)通过金属柱(7)垂直连接，馈电点(6)从正上方垂直馈入第一带线(10)，最上层的铜质层(I)上开有上孔(9)，最上层的铜质层⑴下方的介质层㈧开有与馈电点(6)相匹配的安装孔(b)，馈电点(6)从上孔(9)和安装孔(b)中穿入与第一带线(10)连接。
【专利摘要】本实用新型提供了一种X波段的带状线Gysel功分器，包括交替叠合的铜质层和介质层，处于中间位置层的铜质层(3)为接地层，中间位置层的上层铜质层(2)和中间位置层的下层铜质层(4)均为布线层，其特征在于，铜质层为5层，介质层为4层，最上层的铜质层(1)也为接地层，最下层的铜质层(5)也为接地层。
【IPC分类】H01P5-12
【公开号】CN204391234
【申请号】CN201420701652
【发明人】周丹晨, 孔德武, 张兆成
【申请人】中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年11月20日