一种新型的超宽频功分器微波电路的制作方法

[0001]
本实用新型涉及射频、微波频段等通讯领域，尤其是涉及一种新型的超宽频功分器微波电路。


背景技术：

[0002]
对很多微波电器来说，最为常见的是采用微带式威尔金森功分器结构。由于其设计结构为多段不同特性阻抗的微带线，如果系统要求宽频比率较高，其实现的最前端微带阻抗较高、线宽太细，就会出现组件损耗太高的情况，要实现高功率较为困难；在微波电路中，微小的电路变化可能导致特性及生产难度有很大的差异，而对于多阶威尔金森功分器，各段阻抗计算、模拟实现复杂度会依阶数的增加成倍数成长，设计难度极大。
[0003]
中国实用新型专利cn209641799u公开了一种梯状微带功分器，该功分器的两个功分微带的外侧边均为阶梯弯折线，且从功分微带的输入端至输出端宽度分段增大。因梯状微带宽度较窄，绝缘介质板均匀固定于腔体中，减小装配带来的不可控因素。
[0004]
然而，上述功分器的微带线阻抗阶段渐进结构依然属于传统微带式威尔金森功分器结构，即：两个功分微带的内侧对齐平行外侧边均为阶梯弯折线，且从功分微带的输入端至输出端宽度分段增大。上述功分器依然存在以下缺陷：1、上述功分器的微带电路输入端呈u型，对高频输入反射特性变差；2、两个功分微带尾端未放置间隔电阻，将引起高频段隔离变差。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种新型的超宽频功分器微波电路，所述微波电路包括：微带线输入端、分叉馈入端、两条从前往后宽度平滑渐进的微带线和输出埠，所述微带线输入端的后端与所述分叉馈入端的前端连接，两条微带线的前端都与所述分叉馈入端的后端连接，两条微带线的后端都与所述输出埠的前端连接，所述埠转接针与所述输出埠焊接形成固定，所述分叉馈入端呈v型。
[0006]
进一步，所述分叉馈入端的输入内角α为90
°
。
[0007]
进一步，所述微带线输入端的特性阻抗z0为75或50ω；所述微带线的前端的特性阻抗为所述微带线输入端的特性阻抗z0的1.828倍，后端的特性阻抗与所述微带线输入端的特性阻抗z0相等。
[0008]
进一步，所述微带线的长度l1为频带的最低频波长的1/4。
[0009]
进一步，两条微带线之间设置有n个从后端往前端依次排列的隔离电阻，其中n≥0，n个隔离电阻的电阻值大小关系为r1＞r2＞
…
＞r
n
。
[0010]
进一步，两条微带线之间不设置隔离电阻。
[0011]
进一步，两条微带线之间设置有一个隔离电阻，所述隔离电阻的电阻值为所述微带线输入端的特性阻抗z0的2倍。
[0012]
进一步，两条微带线之间设置有至少两个隔离电阻，第一个隔离电阻的电阻值、第
n个隔离电阻的电阻值与微带线输入端的特性阻抗的大小关系为r1＞2z0＞r
n
，相邻的两个隔离电阻的间距长度l2为频带的中频波长的1/4。
[0013]
进一步，两条微带线的后端都通过输出转接端与所述输出埠的前端连接，并且第一个隔离电阻与所述输出转接端邻接。
[0014]
进一步，所述输出转接端也呈v型，所述输出转接端的输出内角β为90
°
。
[0015]
采用上述技术方案后，本实用新型的效果是：上述超宽频功分器微波电路通过设置v型的分叉馈入端，即使在宽频比率较高的情况下，也能避免组件损耗过高，保证输入反射的分贝值，改良微波电路的输入特性。此外，输出内角β为90
°
的v型输出转接端在频率较高情况下，可以减少输出隔离度的破坏。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型一种实施方式涉及的超宽频功分器微波电路的示意图；
[0017]
图2为本实用新型另一种实施方式涉及的超宽频功分器微波电路的示意图；
[0018]
图3为本实用新型涉及的无隔离电阻的超宽频功分器微波电路的电阻特性测试结果图；
[0019]
图4为本实用新型涉及的单隔离电阻的超宽频功分器微波电路的电阻特性测试结果图；
[0020]
图5为本实用新型涉及的27阶隔离电阻的超宽频功分器微波电路的电阻特性测试结果图。
[0021]
图中：微带线输入端-101、分叉馈入端-102、微带线-103、输出埠-104、隔离电阻-105、输出转接端-106。
具体实施方式
[0022]
特别指出的是，本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0023]
下面通过实施例对本实用新型技术方案作进一步的描述：
[0024]
本实用新型提供一种新型的超宽频功分器微波电路，如图1所示，微波电路10包括：微带线输入端101、分叉馈入端102、两条从前往后宽度平滑渐进的微带线103和输出埠104，微带线输入端101的后端与分叉馈入端102的前端连接，两条微带线103的前端都与分叉馈入端102的后端连接，两条微带线103的后端都与输出埠104的前端连接，分叉馈入端102呈v型。其中，宽度渐进是指微带线103前端的宽度小于后端的宽度，即两条微带线103的线宽须平滑渐进，没有阶梯式的转角，从前往后由窄至宽。微带线输入端101用于接收信号，分叉馈入端102用于将微波信号分别馈入两条微带线103。
[0025]
具体地，分叉馈入端102的输入内角α大于0
°
并且小于180
°
。优选地，输入内角α为
90
°
。输入内角α为90
°
可以改善两条微带线103的高频输入反射（互为垂直），及输出隔离度特性。
[0026]
具体地，微带线输入端101的特性阻抗z0为75或50ω(视系统阻抗而定)；微带线103的前端（即输入端或较窄端）的特性阻抗约为微带线输入端101的特性阻抗z0的1.828倍，后端（即输出端或较宽端）的特性阻抗约为微带线输入端101的特性阻抗z0（即大约相等）。如：微带线输入端101的特性阻抗z0为50ω，则微带线103的前端的特性阻抗约为91.4ω，后端的特性阻抗约为50ω。此外，微带线103的长度l1为频带的最低频波长的1/4，且二条微带线103之间可通过设计间距来控制相互耦合量。
[0027]
具体地，两条微带线103之间可根据输出端反射及隔离度规格要求选择地设置或者不设置隔离电阻105。也就是说，两条微带线103之间设置有n个从后端往前端依次排列的隔离电阻105，并且n≥0，n个隔离电阻105的电阻值大小关系为r1＞r2＞
…
＞r
n
。
[0028]
具体地，两条微带线103的后端都通过输出转接端106与输出埠104的前端连接，并且第一个隔离电阻105（最靠近微带线103后端的隔离电阻105）与输出转接端106邻接。
[0029]
具体地，输出转接端106也呈v形。输出转接端106的输出内角β大于0
°
并且小于180
°
。优选地，输出转接端106的输出内角β为90
°
。输出内角β为90
°
可以改善两条微带线103的输出隔离度特性。
[0030]
在本实施例中，两条微带线103的内边缘相互平行。而在其他实施方式中，如图2所示，两条微带线103的内边缘也可以为不平行，由于利用二条微带线103之间耦合量与隔离电阻105配合设计结构就可以使其符合规格，因此不限制其边缘互为平行。其中，隔离电阻105配合设计是指隔离电阻105的宽度与二条微带线103之间的距离相匹配，以实现桥接。此外，在其他实施方式中，两条微带线103也可以为变化的曲线或蛇形线，也就是说，两条微带线103可以设置成单边缘平行或中心线平行或蛇形曲线，同样只要满足宽度平滑渐进的要求即可。
[0031]
作为其中一种实施方式，两条微带线103之间无隔离电阻105（即n=0）。
[0032]
如图3所示，当两条微带线103不设置隔离电阻105的情况下，因功分器无隔离电阻桥接，其输出反射(output rl)及隔离度(isolation)约为6db；因宽度渐进线有良好宽频匹配，输入反射(input rl)大于20db；与之同时，因下空气腔体的改善与电路接地平面的转移，传递插损(il)约控制在3.5db。
[0033]
作为其中一种实施方式，两条微带线103之间设置只有一个隔离电阻105（即n=1），隔离电阻105的电阻值为微带线输入端101的特性阻抗z0的2倍。
[0034]
如图4所示，当两条微带线103设置单个隔离电阻105的情况下，因功分器单隔离电阻桥接，其输出反射(output rl)及隔离度(isolation)于宽度渐进线长度对应1
⁄
4波长的频率及其倍频周期处有良好特性；因宽度渐进线具有良好宽频匹配，输入反射(input rl)大于20db；与之同时，因下空气腔体的改善与电路接地平面的转移，传递插损(il)约控制在3.5db。
[0035]
作为其中一种实施方式，两条微带线103之间设置有至少两个隔离电阻105（即n≥2），第一个隔离电阻105的电阻值、第n个隔离电阻105的电阻值与微带线输入端101的特性阻抗的大小关系为r1＞2z0＞r
n
，相邻的两个隔离电阻105的间距长度l2为频带的中频波长的1/4。
[0036]
如图5所示，当两条微带线103设置27个隔离电阻105的情况下，因功分器共有27个隔离电阻桥接，其输出反射(output rl)、隔离度(isolation)、输入反射(input rl)大于20db；与之同时，因下空气腔体的改善与电路接地平面的转移，传递插损(il)约控制在3.5db。
[0037]
其中，上述超宽频功分器微波电路因宽度平滑渐进微带线结构已脱离威尔金森功分器范围，在设计上，由于线阻抗的固定已知，因此只需考虑线长度及隔离电阻值，在宽频设计复杂度大量减少。
[0038]
在微波电路中，微小的电路变化可能导致特性有很大的差异，上述超宽频功分器微波电路通过设置v型的分叉馈入端，即使在宽频比率较高的情况下，也能避免组件损耗过高，保证输入反射的分贝值，改良微波电路的输入特性。此外，输出内角β为90
°
的v型输出转接端在频率较高情况下，可以减少输出隔离度的破坏。
[0039]
以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。