一种基于电阻式的超宽带六路功分器的制造方法
【专利摘要】本发明一种基于电阻式的超宽带六路功分器，包括薄膜电阻，匹配微带线，连接盘；输入信号依次经过微带线、薄膜电阻进入连接盘；连接盘将输入信号均分为六路分别输出到六个支路，然后由各支路输出；连接盘为半圆形连接盘。本发明合理选择电阻值，并设计了专用的多路互联盘，同时实现了六路功分器0.1GHz～8GHz的超宽带和20mm×16mm的小型化，且性能优良，在全频带内幅度一致性优于2.1dB,输入驻波优于1.8，任一端口输出驻波优于1.52，隔离度优于14dB。
【专利说明】-种基于电阻式的超宽带六路功分器
【技术领域】
[0001] 本发明为一种基于电阻式的超宽带六路功分器，属于微波电路【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在公开刊物及公开渠道上了解到的超宽带功分器主要有以下：多级Wilkinson功 分器、分支线功分器和一些特殊功分器。但这些功分器尺寸较大，无法满足小型化整机集成 的要求（尺寸要求至少小于20mmX 60mm)，而且性能上也很难实现从0. 15GHz到8GHz的跨 越。
[0003] (l)Wilkinson 功分器
[0004] 经查新，在公开刊物及公开渠道上了解到的超宽带功分器，主要为Wilkinson形 式。比如孙长友在《电子元件与材料》上发表了《宽带多节Wilkinson功率分配器的研制》。 工作频带1.5?12GHz，2路功分尺寸为35mmX40mm，若要扩展为6路，一般需级联6个 35mmX40mm的电路单元。频带和尺寸都无法满足我们的使用要求。赵兰等在第十三届全国 微波能应用学术会议暨2007年国际工业微波节能高峰论坛上发表的《宽带Wilkinson功分 器的研制》。工作频带4?12GHz，2路功分尺寸为20mmX 16mm，若要扩展为6路，一般需级 联6个20_X 16_的电路单元。频带和尺寸同样无法满足我们的使用要求。
[0005] 传统的两分Wilkinson功分器是由一对1/4波长特性阻抗为的传输线 构成，Z0 = 50 Ω是功分器的匹配阻抗。
[0006] Wilkinson功分器具有隔离度高、功分端口相位一致性好、结构简单、能够实现各 个端口同时匹配的优点。但是单节的Wilkinson功分器理论带宽只有百分之三十，要达到 超宽带功分器要求的带宽，必须用多节Wilkinson功分器来展宽带宽。作为功分器的多节 Wilkinson耦合器由一些四分之一波长线段组成，在每节末尾有电阻性终端。
[0007] 该形式能够扩展带宽，通常能够做到1?8GHz，但依然无法实现0. 1GHz?8GHz 的频带跨越。而且电路需多级级联，尺寸很大。比如亚光微波生产的一分二功分器，尺寸为 80mmX 24mm量级，若要做到一分6路，一般还需级联5个80mmX 24mm的电路单元。尺寸过 大，满足不了温湿度探测仪接收机整机集成的要求。
[0008] (2)分支线功分器
[0009] 传统的分支线功分器是由两对1/4波长，特性阻抗为ΖΓ=^?Ζ(，和Z0的传输线构 成，Ζ0 = 50 Ω是功分器的匹配阻抗。
[0010] 该电路形式能通过多级级联方式扩展带宽，通常能够做到1?8GHZ，但无法实现 0. 1GHz?8GHz的频带跨越。电路需多级级联，尺寸很大。比如narda公司生产的一款分支 线功分器，尺寸为13mmX 30mm量级，若要做到一分6路，一般还需级联5个13mmX 30mm的 电路单元。尺寸过大，满足不了温湿度探测仪接收机整机集成的要求。
[0011] (3)其他
[0012] 还有一些比较特殊的功分器。比如《一种用于超宽带雷达馈电网络中的超宽带 功分器》，专利号为CN201120474350. 3。该专利采用三条微带线和一个扇形微带线枝节， 以及一条槽线和两个扇形槽线枝节，制作超宽带功分器。《超宽带多路功分器》，专利号为 CN201310005878. X该专利制作的超宽带多路功分器，包括具有开口端和封闭端的柱状体， 还包括位于柱状体封闭端的盘状电路和围绕柱状体侧面的筒状电路。上述专利电路形式与 本专利有本质区别，且电性能无法满足大气微波温湿度仪-微波接收机的需求。
[0013] 更重要的是现有的多路功分器，均未仔细考虑多路互联的电路实现形式。造成多 路功分器各路一致性不是很好，且驻波性能不佳。
【发明内容】
[0014] 本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种基于电阻式的超宽 带六路功分器，实现了宽频带跨越、20_x 16_尺寸小型化的多路功分器。
[0015] 本发明的技术解决方案是：
[0016] 一种基于电阻式的超宽带六路功分器包括：薄膜电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7，e 配微带线111、112、113、114、115、116、117，连接盘0;
[0017] 输入信号依次经过微带线TL1、薄膜电阻R1进入连接盘D ;
[0018] 连接盘D将输入信号均分为六路分别输出到R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5， R6、TL6，R7、TL7组成的支路，然后由各支路输出；
[0019] 连接盘D为半圆形连接盘。
[0020] 所述半圆形连接盘D为半径R = 2mm的半圆形连接盘。
[0021] 所述 R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5, R6、TL6, R7、TL7 组成的六个支路输出的 电长度一致。
[0022] 所述的薄膜电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7阻值相同，为35. 7 Ω。
[0023] 所述的薄膜电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7的宽度与匹配微带线宽度相同。
[0024] 所述匹配微带线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7为50欧姆特征阻抗匹配微带 线。
[0025] 本发明与现有公开方法相比的优点在于：
[0026] (1)本发明实现了 0. 1GHz?8GHz超宽带多路和小型化功分器，并且在全频带内幅 度一致性优于2. ldB，输入驻波优于1. 8,任一端口输出驻波优于1. 52,隔离度优于14dB，满 足了在0· 1?8GHz带宽范围内使用的特殊需求，同时尺寸为20mmX 16mm，满足了同时把6 路射频通道集成到一个整机里的需求；另外本发明采用半圆形连接盘用于多路互联，改善 了驻波和一致性，经过大量实验发现取半径R = 2mm时，驻波最好，输出驻波从R = 5mm时 的2. 25,大幅提高到1. 52,驻波发生质地改变。
[0027] (2)本发明考虑到大规模产品化要求，采用薄膜电阻，电阻阻值精确，无需手工焊 接，使得电路一致性较高，通用性较强，可靠性较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为本发明超宽带功分器原理图。
[0029] 图2为电阻型超宽带功分器版图。
【具体实施方式】
[0030] 下面就结合附图对本发明做进一步介绍。
[0031] 如图1、2所示，本发明一种基于电阻式的超宽带六路功分器包括：薄膜电阻R1、 R2、R3、R4、R5、R6、R7,匹配微带线 TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7,连接盘 D ;
[0032] 输入信号依次经过微带线TL1、薄膜电阻R1进入连接盘D ;
[0033] 连接盘D将输入信号均分为六路分别输出到R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5， R6、TL6, R7、TL7组成的支路（R2、TL2组成一个支路，R3、TL3组成一个支路，以此类推，R7、 TL7组成一个支路），然后由各支路输出；
[0034] 对于微波电路而言，为了满足各端口匹配的要求，理想的模式是从电路任一端口 看入，特性阻抗都为&。为扩展电路应用范围，我们希望电路7个端口中任一端口都是互易 的。图2中薄膜电阻值均相同为R，从节点往2、3、4、5、6、7端口看去的输入阻抗为
【权利要求】
1. 一种基于电阻式的超宽带六路功分器，其特征在于包括：薄膜电阻Rl、R2、R3、R4、 尺5、1?6、1?7，匹配微带线111、112、113、114、115、116、117，连接盘0 ; 输入信号依次经过微带线TL1、薄膜电阻R1进入连接盘D ; 连接盘D将输入信号均分为六路分别输出到R2、TL2, R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5, R6、TL6， R7、TL7组成的支路，然后由各支路输出； 连接盘D为半圆形连接盘。
2. 根据权利1所述的一种基于电阻式的超宽带六路功分器，其特征在于：所述半圆形 连接盘D为半径R = 2mm的半圆形连接盘。
3. 根据权利1所述的一种基于电阻式的超宽带六路功分器，其特征在于：所述R2、TL2， R3、TL3, R4、TL4, R5、TL5, R6、TL6, R7、TL7组成的六个支路输出的电长度一致。
4. 根据权利1所述的一种基于电阻式的超宽带六路功分器，其特征在于：所述的薄膜 电阻 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7 阻值相同，为 35. 7Ω。
5. 根据权利1所述的一种基于电阻式的超宽带六路功分器，其特征在于：所述的薄膜 电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7的宽度与匹配微带线宽度相同。
6. 根据权利1所述的一种基于电阻式的超宽带六路功分器，其特征在于：所述匹配微 带线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7为50欧姆特征阻抗匹配微带线。
【文档编号】H01P5/12GK104064845SQ201410267084
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】郑飞腾, 余晓川, 王一杰, 张晓阳, 袁国靖 申请人:西安空间无线电技术研究所