[實用新型]一種基于雙層微帶的超寬帶低損耗功率分配器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720242744.3
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206602169U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳邊;黃啟滿;夏磊;趙雨桐;高嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 西安伊艾姆科技有限公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙層微帶的超寬帶低損耗功率分配器。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對信息傳輸系統(tǒng)的要求越來越高，希望獲得更多的頻譜資源，來提高數(shù)據(jù)的傳輸速率以及降低系統(tǒng)的損耗。由此需求，超寬帶UWB技術(shù)應(yīng)運而生，超寬帶技術(shù)以其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低、功耗小、安全性高、不易產(chǎn)生干擾、數(shù)據(jù)傳輸速率高等特點成為目前無線通信領(lǐng)域的一個研究熱點。功分器是微波接收、發(fā)射及頻率合成系統(tǒng)中不可缺少的部件，無論是微波通信、雷達(dá)、遙控遙感、電子偵察、電子對抗還是微波測量系統(tǒng)中，都有將信號等功率分配的需求，將信號等功率分配為多路，再分別進(jìn)行處理，是非常普遍的應(yīng)用。在發(fā)射系統(tǒng)中將功分器反轉(zhuǎn)使用就是功率合成器，在中、大功率的發(fā)射源中，對整個系統(tǒng)性能有著重要的影響。尤其是在多通道測量系統(tǒng)中，更是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵部件，對幅度一致性、相位一致性指標(biāo)有著嚴(yán)格的要求，這樣才能保證系統(tǒng)的測量精度。

超寬帶UWB技術(shù)最早以軍事雷達(dá)為主要用途，后于2002年2月14日解禁，美國聯(lián)邦通信委員會FCC規(guī)定：“在發(fā)送功率低于美國放射噪音規(guī)定值－41.3dBm/MHz，即功率則為1mW/MHz的條件下，可將3.1G～10.6GHz的頻帶用于對地下和隔墻之物進(jìn)行掃描的成像系統(tǒng)、汽車防撞雷達(dá)以及在家電終端和便攜式終端間進(jìn)行測距和無線數(shù)據(jù)通信”。超寬帶通信因其更髙的傳輸速率，在現(xiàn)代短距離無線通信等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。超寬帶系統(tǒng)通過發(fā)射以及接收射頻信號，在很寬的頻段內(nèi)進(jìn)行通信，有著很小的發(fā)射功率以及很高的信號傳輸速率。

2008年8月Sai Wai Wong等人IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS期刊(vol.18,no.8,pp.518-520,2008)上發(fā)表了“Ultra-Wideband Power Divider With Good In-Band Splitting and Isolation Performances”，提出一種單層微帶結(jié)構(gòu)，它是由一對階梯阻抗線、開路枝節(jié)線和平行耦合線組成的功分器結(jié)構(gòu)，雖然其具有較好的帶內(nèi)分離特性和輸出端口的隔離特性，但是其帶寬只能達(dá)到超寬帶定義的范圍而不能再拓寬。2013年10月P.O.Afanasiev等人在International Conference on Antenna Theory and Techniques期刊(pp.323-325，2013)上發(fā)表了“A Novel Design ofUltra-wideband Strip-line Power Divider for 2-18GHz”，提出一種由三層介質(zhì)板組成的超寬帶狀線的功分器結(jié)構(gòu)，雖然其帶寬比較寬，但是該結(jié)構(gòu)的尺寸比較大，不利于進(jìn)行小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于針對上述已有技術(shù)的不足，提出一種基于雙層微帶的超寬帶低損耗功率分配器，可將其帶寬延伸到能覆蓋多個倍頻程，并且能夠降低功率分配器的損耗，提高輸出端口的隔離度，并且可以保持較小的尺寸。

為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N基于雙層微帶的超寬帶低損耗功率分配器。所述基于雙層微帶的超寬帶低損耗功率分配器，包括輸入端口、第一輸出端口、第二輸出端口、設(shè)置在輸入端口和一輸出端口、第二輸出端口之間的多級阻抗功分結(jié)構(gòu)、上微帶介質(zhì)基板和下微帶介質(zhì)基板。

所述上微帶介質(zhì)基板和下微帶介質(zhì)基板相貼合，上微帶介質(zhì)基板的上表面和下微帶介質(zhì)基板的下表面均為金屬接地面。

所述多級阻抗功分結(jié)構(gòu)包括兩組對稱的多節(jié)階梯阻抗傳輸線，其位于下微帶介質(zhì)基板的上表面，兩組多節(jié)階梯阻抗傳輸線之間設(shè)有一組隔離電阻，對稱的兩多節(jié)階梯阻抗傳輸線每節(jié)的末端通過一隔離電阻相連。

進(jìn)一步地，所述上微帶介質(zhì)基板和下微帶介質(zhì)基板的接觸面、多級阻抗功分結(jié)構(gòu)的兩側(cè)均設(shè)有金屬條帶。所述金屬條帶上開有若干金屬化過孔，分別貫穿上微帶介質(zhì)基板和下微帶介質(zhì)基板，將上微帶介質(zhì)基板的上表面和下微帶介質(zhì)基板的下表面相連通。

優(yōu)選地，所述上微帶介質(zhì)基板上開有容納隔離電阻的若干通孔，所述通孔為非金屬化過孔。

進(jìn)一步地，所述上微帶介質(zhì)基板和下微帶介質(zhì)基板均為單面覆銅介質(zhì)基板，覆銅面為金屬接地面，非覆銅面相貼合。

優(yōu)選地，所述上微帶介質(zhì)基板和下微帶介質(zhì)基板均采用介電常數(shù)為2.2，板厚均為0.7mm的單面覆銅介質(zhì)基板。

優(yōu)選地，所述多節(jié)階梯阻抗傳輸線為八節(jié)階梯阻抗傳輸線，對稱的兩階梯阻抗傳輸線每節(jié)的末端通過一隔離電阻相連。