專利名稱：一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子通信領(lǐng)域的微波毫米波功率分配合成結(jié)構(gòu)，是一種在解決較小尺寸結(jié)構(gòu)、較高隔離度、低損耗、高合成效率時，還完成了波導(dǎo)到微帶過度的緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在微波毫米波無源有源電路中，功率分配器及合成器廣泛應(yīng)用于各種系統(tǒng)組件中。近年來，包括星載彈載等各種系統(tǒng)對小尺寸組件提出越來越高的要求；在微波毫米波有源電路中，集成電路具有尺寸小的優(yōu)勢和集成度高的優(yōu)勢；在大功率應(yīng)用中，波導(dǎo)在高功率容量、低損耗等方面更具優(yōu)勢；在功率合成領(lǐng)域，低損耗、高合成效率、結(jié)構(gòu)緊湊的功率合成放大器子模塊為大功率合成打下堅實基礎(chǔ)。但是目前還鮮見既具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，還具有低損耗和較高隔離度，同時又能完成波導(dǎo)到微帶過渡的四路功率分配/合成的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對雷達、通信、電子對抗等系統(tǒng)對小尺寸的要求，尤其在功率合成領(lǐng)域?qū)Φ蛽p耗高合成效率結(jié)構(gòu)緊湊的功率合成放大器子模塊要求的特點，提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊、 損耗低、端口隔離度較高、帶寬寬等特點的四路功率分配/合成結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，其特征在于包括直波導(dǎo)、微帶探針、阻抗匹配段、 威爾金森電橋、隔離電阻，直波導(dǎo)為功分器輸入口和合成器的輸出口，在距離直波導(dǎo)的短路面四分之一波長處相對設(shè)置有兩個對稱的基片，基片上固定安裝有相對的用于進行信號耦合的微帶探針，每個微帶探針均通過對應(yīng)的阻抗匹配段與威爾金森電橋輸入端微帶線匹配連接；所述微帶探針、阻抗匹配段、威爾金森電橋在同一基片上進行了一體化設(shè)計。所述威爾金森電橋的隔離電阻均采用薄膜電阻。其中直波導(dǎo)為標準直波導(dǎo)，基片為陶瓷材料。同時，本發(fā)明通過陶瓷材料基片和薄膜工藝將微帶探針、阻抗匹配段、威爾金森電橋一體化設(shè)計，并巧妙采用面對面雙層對稱結(jié)構(gòu)，從而形成結(jié)構(gòu)十分緊湊的一分四結(jié)構(gòu)。射頻信號由直波導(dǎo)輸入，在微帶雙探針處進行信號耦合，然后一分為二形成兩路同相等幅信號電平，該兩路信號電平再經(jīng)過威爾金森電橋分別再次一分為二形成兩路同相等幅信號，從而形成四路同相等幅信號電平。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明不僅尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，還具有低損耗、較高的端口隔離度、帶寬寬等特點，同時又實現(xiàn)了波導(dǎo)到微帶過渡的四路功率分配/合成的技術(shù)；可應(yīng)用與雷達、電子對抗、電子通信等領(lǐng)域，適合于微波毫米波各個頻段。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
其中附圖標記為1直波導(dǎo)，2微帶探針，3阻抗匹配段，4威爾金森電橋，5隔離電阻。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
為本發(fā)明作進一步詳細描述
如圖ι所示，一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，包括直波導(dǎo)1、微帶探針2、阻抗匹配段3、威爾金森電橋4、隔離電阻5，直波導(dǎo)1為功分器輸入口和合成器的輸出口，在距離直波導(dǎo)1的短路面相對設(shè)置有兩個對稱的基片，基片上固定安裝有相對的用于進行信號耦合的微帶探針2，每個微帶探針2均通過對應(yīng)的阻抗匹配段3與威爾金森電橋4輸入端微帶線匹配連接；所述微帶探針2、阻抗匹配段3、威爾金森電橋4在同一基片上進行了一體化設(shè)計。所述威爾金森電橋4的隔離電阻5均采用薄膜電阻。其中直波導(dǎo)1為標準直波導(dǎo)1，基片為陶瓷材料。同時，本發(fā)明通過陶瓷材料基片和薄膜工藝將微帶探針2、阻抗匹配段3、威爾金森電橋4 一體化設(shè)計，并巧妙采用面對面雙層對稱結(jié)構(gòu)，從而形成結(jié)構(gòu)十分緊湊的一分四結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
如下
1、直波導(dǎo)1，作為功分器輸入口和合成器的輸出口。2、微帶探針2，將直波導(dǎo)1與微帶間能量進行耦合傳遞。3、阻抗匹配段3，用來匹配微帶探針2和威爾金森輸入端微帶傳輸線。4、威爾金森電橋4，具有端口隔離度高的對稱結(jié)構(gòu)。5、隔離電阻5，保證端口隔離度。6、整體尺寸為 8mm*7mm*9mm。該結(jié)構(gòu)的工作原理為
射頻信號由直波導(dǎo)1輸入，在微帶雙探針處進行信號耦合，并一分為二路同相等幅信號電平，該兩路信號電平再經(jīng)過威爾金森電橋4分別再次一分為二路同相等幅信號，從而形成四路同相等幅信號電平。該結(jié)構(gòu)適用于微波毫米波各個頻段，特別在^5-32GHz頻帶內(nèi)，輸入口直波導(dǎo)1回波損耗優(yōu)于20dB，四路輸出口不平衡度小于0. IdB,端口隔離度大于lldB，插入損耗小于 0. 3dB。
權(quán)利要求
1.一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，其特征在于包括直波導(dǎo)、微帶探針、阻抗匹配段、威爾金森電橋、隔離電阻，直波導(dǎo)為功分器輸入口和合成器的輸出口，在距離直波導(dǎo)的短路面的四分之一波長處相對設(shè)置有兩個對稱的基片，基片上固定安裝有相對的用于進行信號耦合的微帶探針，每個微帶探針均通過對應(yīng)的阻抗匹配段與威爾金森電橋輸入端微帶線匹配連接；所述微帶探針、阻抗匹配段、威爾金森電橋在同一基片上進行了一體化設(shè)計。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，其特征在于所述威爾金森電橋的隔離電阻均采用薄膜電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，其特征在于直波導(dǎo)為標準直波導(dǎo)，基片為陶瓷材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，其特征在于所述位于兩個基片上的微帶探針、阻抗匹配段、威爾金森電橋呈面對面雙層對稱結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，其特征在于射頻信號由直波導(dǎo)輸入，在微帶雙探針處進行信號耦合，然后一分為二形成兩路同相等幅信號電平，該兩路信號電平再經(jīng)過威爾金森電橋分別再次一分為二形成兩路同相等幅信號，從而形成四路同相等幅信號電平。
全文摘要
本發(fā)明在功率合成領(lǐng)域，提出了一種緊湊型四路功率分配合成結(jié)構(gòu)，包括直波導(dǎo)、微帶探針、阻抗匹配段、威爾金森電橋、隔離電阻，直波導(dǎo)為功分器輸入口和合成器的輸出口，在距離直波導(dǎo)的短路面四分之一波長處設(shè)置有兩個對稱的基片，基片上固定安裝有相對的用于進行信號耦合的微帶探針，每個微帶探針均通過對應(yīng)的阻抗匹配段與微帶線匹配連接，微帶線再對應(yīng)級聯(lián)威爾金森電橋；所述阻抗匹配段、微帶線、威爾金森電橋均安裝于基片上；本發(fā)明具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊，低損耗、較高的端口隔離度、帶寬寬等特點，還具有波導(dǎo)到微帶過渡的四路功率分配/合成的功能；可應(yīng)用與雷達、電子對抗、電子通信等領(lǐng)域，適合于微波毫米波各個頻段。
文檔編號H01P5/16GK102290628SQ20111015889
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉玥玲, 康小克, 沈川, 王永帥, 蔡鐘斌, 鄭貴強 申請人:中國工程物理研究院電子工程研究所