本发明涉及一种均衡器，具体涉及一种基于crlh的小型化均衡器。
背景技术：
行波管位于功率模块的末级，是mpm的主要功率放大部分，行波管性能的优劣直接决定模块的性能。目前使用的大功率的行波管存在的一大问题是增益波动大，要实现平坦的功率输出，需要采取管外均衡技术。功率均衡器的引入成功的解决了模块输出功率波动过大的问题。均衡器一般置于固态驱动模块末级或单独置于前级驱动模块与后级行波管之间，兼顾改善了前级驱动放大与后级行波管的增益波动。均衡器的小型化研究一直是研究的重点，目前工程上应用最多的还是微带线谐振结构式的均衡器。高频段的如毫米波波长短，并采用陶瓷基板等高介电常数的材料，体积较小，小型化需求相对较低。低频段如0.8～2.2ghz、2～6ghz，因其波长较长，传统微带形式的均衡器体积较大。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于crlh的小型化均衡器，可以克服传统均衡器体积过大的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于crlh的小型化均衡器，包括从上至下依次层叠的第一覆金层、介质基片和第二覆金层，所述第一覆金层上设有微带图案，所述第一覆金层上的微带图案形成等效的左手电容、左手电感、右手电容和右手电感，且所述左手电容与所述右手电感串联，所述右手电容与所述左手电感并联，所述第一覆金层中的微带图案中还设有用于吸收微波能量的电阻。
本发明的有益效果是：本发明一种基于crlh的小型化均衡器基于微带形式，根据crlh理论，构造等效的左手电容、左手电感、右手电容和右手电感，利用串并联谐振，在特定频率上发生谐振，实现了特定频段的阻带，并且通过固定电阻吸收能量，从而构成均衡器，具有体积小、加工简单、成本低的优点，且crlh电路设计自由度更高，兼顾了大均衡量和低驻波的要求。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述第一覆金层上的微带图案包括输入微带线、匹配微带线、输出微带线、第一微带枝节线、第二微带枝节线、第三微带枝节线和第四微带枝节线，所述电阻设有两个，分别为第一电阻和第二电阻；所述匹配微带线位于所述输入微带线和所述输出微带线之间，且所述匹配微带线的两端分别与所述输入微带线的一端和所述输出微带线的一端相连；所述第一微带枝节线和所述第二微带枝节线并排设置且对应所述输入微带线形成第一谐振单元，所述第一微带枝节线两端开路，所述第一微带枝节线通过所述第一电阻与所述输入微带线连接，所述第二微带枝节线的一端开路，另一端上设有第一金属通孔，所述第二微带枝节线的另一端通过所述第一金属通孔接地；所述第三微带枝节线和第四微带枝节线并排设置且对应所述输出微带线形成第二谐振单元，所述第三微带枝节线两端开路，所述第三微带枝节线通过所述第二电阻与所述输出微带线连接，所述第四微带枝节线的一端开路，另一端上设有第二金属通孔，所述第四微带枝节线的另一端通过所述第二金属通孔接地。
进一步，第一微带枝节线上设有第一焊盘，所述第一电阻的一端焊接在所述第一焊盘上，所述第一电阻的另一端连接在所述输入微带线上；第三微带枝节线上设有第二焊盘，所述第二电阻的一端焊接在所述第二焊盘上，所述第二电阻的另一端连接在所述输出微带线上。
进一步，所述匹配微带线的两端均分别设有一个用于调节端口驻波的匹配枝节，分别为第一匹配枝节和第二匹配枝节，所述输入微带线的一端通过所述第一匹配枝节与所述匹配微带线的一端相连，所述输出微带线的一端通过所述第二匹配枝节与所述匹配微带线的另一端相连。
进一步，所述第一微带枝节线和第二微带枝节线均为折叠弯曲结构，且所述第二微带枝节线开路的一端位于所述所述第一微带枝节线折叠弯曲结构的缝隙中，所述第一微带枝节线开路的一端位于所述第二微带枝节线折叠弯曲结构的缝隙中；所述第三微带枝节线和第四微带枝节线均为折叠弯曲结构，且所述第四微带枝节线开路的一端位于所述所述第三微带枝节线折叠弯曲结构的缝隙中，所述第三微带枝节线开路的一端位于所述第四微带枝节线折叠弯曲结构的缝隙中。
采用上述进一步方案的有益效果是：所述第一微带枝节线、第二微带枝节线、所述第三微带枝节线和第四微带枝节线均为折叠弯曲结构，可以进一步减小本发明一种基于crlh的小型化均衡器的尺寸。
进一步，所述第三微带枝节线的折叠弯曲结构与所述第一微带枝节线的折叠弯曲结构相同，所述第四微带枝节线的折叠弯曲结构与所述第二微带枝节线的折叠弯曲结构相同。
进一步，所述匹配微带线为折叠弯曲结构。
采用上述进一步方案的有益效果是：匹配微带线为折叠弯曲结构可进一步减小本发明一种基于crlh的小型化均衡器的横向尺寸。
进一步，在所述第一谐振单元中，所述第一微带支节线和所述第二微带枝节线之间的缝隙形成所述左手电容，电流流过所述第一微带枝节线的表面金属产生所述右手电感，所述第一微带枝节线和/或第二微带枝节线的表面金属与地之间的产生所述右手电容，所述第一微带枝节线和/或第二微带枝节线的表面金属与所述第一金属通孔产生所述左手电感，所述第一谐振单元中的所述左手电容与所述右手电感串联，所述右手电容与所述左手电感并联；在所述第二谐振单元中，所述第三微带支节线和所述第四微带枝节线之间的缝隙形成所述左手电容，电流流过所述第三微带枝节线的表面金属产生所述右手电感，所述第三微带支节线和/或所述第四微带枝节线的表面金属与地之间的产生所述右手电容，所述第三微带支节线和/或所述第四微带枝节线的表面金属与所述第二金属通孔产生所述左手电感，所述第二谐振单元中的所述左手电容与所述右手电感串联，所述右手电容与所述左手电感并联。
进一步，所述微带图案具体为通过印刷电路板制造工艺在所述第一覆金层上加工形成的金属图案。
进一步，所述介质基片具体是厚度为0.635mm、介电常数为6.15的taconicrf-60a基片。
附图说明
图1为本发明一种基于crlh的小型化均衡器的整体结构示意图；
图2为本发明一种基于crlh的小型化均衡器中微带图案的结构示意图；
图3为本发明一种基于crlh的小型化均衡器中微带图案的尺寸示意图；
图4为本发明一种基于crlh的小型化均衡器的s参数测试结果曲线图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、第一覆金层，11、输入微带线，12、匹配微带线，121、第一匹配枝节，122、第二匹配枝节，13、输出微带线，14、第一微带枝节线，141、第一焊盘，15、第二微带枝节线，16、第三微带枝节线，161第二焊盘，17第四微带枝节线，18、第一金属通孔，19、第二金属通孔，2、介质基片，3、第二覆金层，4、电阻，41、第一电阻，42、第二电阻。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种基于crlh的小型化均衡器，包括从上至下依次层叠的第一覆金层1、介质基片2和第二覆金层3，所述第一覆金层1上设有微带图案，所述第一覆金层1上的微带图案形成等效的左手电容、左手电感、右手电容和右手电感，且所述左手电容与所述右手电感串联，所述右手电容与所述左手电感并联，所述第一覆金层1中的微带图案中还设有用于吸收微波能量的电阻4。所述微带图案具体为通过印刷电路板制造工艺在所述第一覆金层1上加工形成的金属图案。第二覆金层3为未做加工的、完整的金属层。
图2为本发明一种基于crlh的小型化均衡器中微带图案的结构示意图，如图2所示，所述第一覆金层1上的微带图案包括输入微带线11、匹配微带线12、输出微带线13、第一微带枝节线14、第二微带枝节线15、第三微带枝节线16和第四微带枝节线17，所述电阻4设有两个，分别为第一电阻41和第二电阻42；所述匹配微带线12位于所述输入微带线11和所述输出微带线13之间，且所述匹配微带线12的两端分别与所述输入微带线11的一端和所述输出微带线13的一端相连；所述第一微带枝节线14和所述第二微带枝节线15并排设置且对应所述输入微带线11形成第一谐振单元，所述第一微带枝节线14两端开路，所述第一微带枝节线14通过所述第一电阻41与所述输入微带线11连接，所述第二微带枝节线15的一端开路，另一端上设有第一金属通孔18，所述第二微带枝节线15的另一端通过所述第一金属通孔18接地；所述第三微带枝节线16和第四微带枝节线17并排设置且对应所述输出微带线13形成第二谐振单元，所述第三微带枝节线16两端开路，所述第三微带枝节线16通过所述第二电阻42与所述输出微带线13连接，所述第四微带枝节线17的一端开路，另一端上设有第二金属通孔19，所述第四微带枝节线17的另一端通过所述第二金属通孔19接地。第一微带枝节线14上设有第一焊盘141，所述第一电阻41的一端焊接在所述第一焊盘141上，所述第一电阻41的另一端连接在所述输入微带线11上；第三微带枝节线16上设有第二焊盘161，所述第二电阻42的一端焊接在所述第二焊盘161上，所述第二电阻42的另一端连接在所述输出微带线13上。所述匹配微带线12的两端均分别设有一个用于调节端口驻波的匹配枝节，分别为第一匹配枝节121和第二匹配枝节122，所述输入微带线11的一端通过所述第一匹配枝节121与所述匹配微带线12的一端相连，所述输出微带线13的一端通过所述第二匹配枝节122与所述匹配微带线12的另一端相连。所述第一微带枝节线14和第二微带枝节线15均为折叠弯曲结构，且所述第二微带枝节线15开路的一端位于所述所述第一微带枝节线14折叠弯曲结构的缝隙中，所述第一微带枝节线14开路的一端位于所述第二微带枝节线15折叠弯曲结构的缝隙中；所述第三微带枝节线16和第四微带枝节线17均为折叠弯曲结构，且所述第四微带枝节线17开路的一端位于所述所述第三微带枝节线16折叠弯曲结构的缝隙中，所述第三微带枝节线16开路的一端位于所述第四微带枝节线17折叠弯曲结构的缝隙中。所述第三微带枝节线16的折叠弯曲结构与所述第一微带枝节线14的折叠弯曲结构相同，所述第四微带枝节线17的折叠弯曲结构与所述第二微带枝节线15的折叠弯曲结构相同。所述匹配微带线12为折叠弯曲结构。在所述第一谐振单元中，所述第一微带支节线14和所述第二微带枝节线15之间的缝隙形成所述左手电容，电流流过所述第一微带枝节线14的表面金属产生所述右手电感，所述第一微带枝节线14和/或第二微带枝节线15的表面金属与地之间的产生所述右手电容，所述第一微带枝节线14和/或第二微带枝节线15的表面金属与所述第一金属通孔18产生所述左手电感，所述第一谐振单元中的所述左手电容与所述右手电感串联，所述右手电容与所述左手电感并联；在所述第二谐振单元中，所述第三微带支节线16和所述第四微带枝节线17之间的缝隙形成所述左手电容，电流流过所述第三微带枝节线16的表面金属产生所述右手电感，所述第三微带枝节线16和/或第四微带枝节线17的表面金属与地之间的产生所述右手电容，所述第三微带枝节线16和/或第四微带枝节线17的表面金属与所述第二金属通孔19产生所述左手电感，所述第二谐振单元中的所述左手电容与所述右手电感串联，所述右手电容与所述左手电感并联。
在本具体实施例中，所述介质基片2具体是厚度为0.635mm、介电常数为6.15的taconicrf-60a基片。如图3所示，输入微带线11和输出微带线13的线宽wo＝0.39mm；匹配微带线12的线宽ws＝0.25mm，匹配微带线12的长度ls＝10.5mm；第一谐振单元和第二谐振单元的尺寸相同，第一微带枝节线14和第三微带枝节线16的线宽wa＝0.2mm，第一微带枝节线14和第三微带枝节线16的长度la＝4.9mm；第二微带枝节线15和第四微带枝节线17的线宽wb＝0.2mm，第二微带枝节线15和第四微带枝节线17的长度lb＝7.4mm；第一金属通孔18和第二金属通孔19的直径d0＝0.5mm。在本具体实施例中，本发明一种基于crlh的小型化均衡器工作于2～6ghz，其在2～6ghz下工作的s参数测试结果曲线如图4所示，测试结果s21最小衰减为0.5db，位于5.6ghz处，最大衰减为15.6db，位于4.3ghz处，s11和s22均达到-12db以下。在本具体实施例中，整个均衡器的尺寸仅6.6mm×9.0mm，比当前同频段其他结构的均衡器体积有较大减小，达到了小型化的目的，且电路为单层结构，加工简单。
本发明一种基于crlh的小型化均衡器的工作原理为：微波信号从输入微带线11馈入，经匹配微带线12上的一小段第一匹配枝节121和第二匹配枝节122进行阻抗匹配后从输出微带线13输出，微波信号在传输的过程中会遇到两个谐振单元，微波信号在输入微带线11和输出微带线13中传输分别对应经过第一谐振单元和第二谐振单元中发生谐振，在第一谐振单元和第二谐振单元中分别构造等效的左手电容、左手电感、右手电容和右手电感，其中左手电容和右手电感串联，右手电容和左手电感并联，利用串并联谐振，在特定频率上发生谐振，在特定频段内表现带阻特性，并通过第一电阻41和第二电阻42吸收微波能量，从而构成小型化均衡器，同时兼顾了大均衡量和低驻波的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。