一種X波段的帶狀線Gysel功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于Gysel網(wǎng)絡(luò)的功率分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]功分器是對微波信號進行分配的一種無源微波器件，它將合成端口的輸入信號功率分成相等或者不等的兩路或多路功率從分配端口輸出，廣泛應(yīng)用于相控陣?yán)走_(dá)、多路中繼通信機等微波設(shè)備中。其中Wilkinson功分器由于損耗低、隔離度高、駐波小、結(jié)構(gòu)簡單易于加工，成為一種普遍使用的功分器形式，然而隔離電阻的散熱問題導(dǎo)致其只能工作在小于100W的條件下。1975年提出的Gysel功分器，其終端負(fù)載可以通過一段任意長度的傳輸線引到電路上的任意位置，外接負(fù)載安裝靈活、散熱方便，適用于大功率場合。它既適用于路數(shù)為2N的情況，也可以實現(xiàn)任意路數(shù)的功率分配。目前的一種4等分Gysel功分器是通過微帶結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。該功分器由兩層共地的微帶板組成，工作于S頻段，通過4組1/4波長傳輸線將輸入功率分成4路等幅同相的功率輸出。但是微帶結(jié)構(gòu)屬于開放式結(jié)構(gòu)，難以滿足“三防”及電磁屏蔽等要求，為此需要將功分器置于金屬腔體中。該微帶Gysel功分器存在以下幾個問題:
[0003]1.為了保證功分器的電磁特性不受金屬腔體的影響，需要在功分器上下表面與金屬腔體之間留有足夠的空間，從而導(dǎo)致功分器總體積顯著增加。
[0004]2.金屬腔體造成多個頻點諧振，使功分器性能嚴(yán)重惡化。
[0005]3.微帶板在金屬腔體內(nèi)上下懸空放置，既增加了工藝和裝配的難度，也使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差。
[0006]4.將該功分器運用于X波段時，由于頻帶提高導(dǎo)致波長減小，1/4波長傳輸線的長度相應(yīng)大幅縮短，使得排線布局的空間過于緊湊，布局設(shè)計難度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是:提出了一種X波段帶狀線Gysel功分器，它具有剖面低、物理結(jié)構(gòu)和電磁性能穩(wěn)定、裝配簡單、容易排線布局等優(yōu)點。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0009]本實用新型提供了一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質(zhì)層和介質(zhì)層，處于中間位置層的銅質(zhì)層(3)為接地層，中間位置層的上層銅質(zhì)層(2)和中間位置層的下層銅質(zhì)層(4)均為布線層，其特征在于，銅質(zhì)層為5層，介質(zhì)層為4層，最上層的銅質(zhì)層(I)也為接地層，最下層的銅質(zhì)層(5)也為接地層。
[0010]進一步的，還包括金屬柱(7)，中間位置層的上層銅質(zhì)層(2)和中間位置層的下層銅質(zhì)層(4)分別設(shè)置第一帶線(10)和第二帶線(11)，中間位置層的銅質(zhì)層(3)設(shè)有通孔
(8)，與中間位置層的銅質(zhì)層(3)相鄰的上層介質(zhì)層(B)和下層介質(zhì)層(C)也開有與金屬柱
(7)匹配的貫穿孔a，金屬柱(7)從通孔⑶和貫穿孔(a)中穿過，第一帶線(10)和第二帶線(11)通過金屬柱(7)垂直連接，饋電點(6)從正上方垂直饋入第一帶線(10)，最上層的銅質(zhì)層(I)上開有上孔(9)，最上層的銅質(zhì)層(I)下方的介質(zhì)層(A)開有與饋電點(6)相匹配的安裝孔(b)，饋電點(6)從上孔(9)和安裝孔(b)中穿入與第一帶線(10)連接。
[0011]本實用新型的優(yōu)點是:
[0012]1.相比于已有的微帶線Gysel功分器，帶狀線Gysel功分器上下表面均為銅質(zhì)層(銅質(zhì)層I和銅質(zhì)層5)，電磁環(huán)境相對封閉，剖面低，不易受到系統(tǒng)內(nèi)其它部件的電磁干擾，也不易產(chǎn)生諧振，電磁性能穩(wěn)定。
[0013]2.由于本實用新型的功分器可以緊壓在金屬腔體內(nèi)，因此裝配難度降低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也高于微帶Gysel功分器。
[0014]3.在使用相同介質(zhì)基板的條件下，帶狀線的線寬比微帶線線寬窄，更加有利于X波段Gysel功分器的走線排布。
[0015]4.微帶線Gysel功分器僅有一層地面(銅質(zhì)層3)，沒有介質(zhì)層A、介質(zhì)層D、銅質(zhì)層I和銅質(zhì)層5，因此饋電點必須自下而上穿過銅質(zhì)層4、介質(zhì)層C、銅質(zhì)層3和介質(zhì)層B向第一帶線10饋電。而帶狀線Gysel功分器有銅質(zhì)層I和銅質(zhì)層5作為接地面，饋電點可以自上而下穿過上孔9和安裝孔b直接對第一帶線10饋電而不用被銅質(zhì)層4的布線格局所限制，為功分器結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)節(jié)提供了更大的自由度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的俯視透視圖。
[0017]圖2是本實用新型的銅質(zhì)層和介質(zhì)層交替疊合示意圖。
[0018]圖3是本實用新型各銅質(zhì)層圖形:圖3(a)表示銅質(zhì)層1，圖3(b)表示銅質(zhì)層2，圖3 (c)表示銅質(zhì)層3，圖3 (d)表示銅質(zhì)層4，圖3 (e)表示銅質(zhì)層5。
[0019]圖4是實施例1的輸入端口駐波曲線。
【具體實施方式】
[0020]下面對本實用新型做進一步詳細(xì)說明。
[0021]本實用新型提供了一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質(zhì)層和介質(zhì)層，處于中間位置層的銅質(zhì)層3為接地層，中間位置層的上層銅質(zhì)層2和中間位置層的下層銅質(zhì)層4均為布線層，其特征在于，銅質(zhì)層為5層，介質(zhì)層為4層，最上層的銅質(zhì)層I也為接地層，最下層的銅質(zhì)層5也為接地層。
[0022]還包括金屬柱7，中間位置層的上層銅質(zhì)層2和中間位置層的下層銅質(zhì)層4分別設(shè)置第一帶線10和第二帶線11，中間位置層的銅質(zhì)層3設(shè)有通孔8，與中間位置層的銅質(zhì)層3相鄰的上層介質(zhì)層B和下層介質(zhì)層C也開有與金屬柱7匹配的貫穿孔a，金屬柱7從通孔8和貫穿孔a中穿過，第一帶線10和第二帶線11通過金屬柱7垂直連接，饋電點6從正上方垂直饋入第一帶線10，最上層的銅質(zhì)層I上開有上孔9，最上層的銅質(zhì)層I下方的介質(zhì)層A開有與饋電點6相匹配的安裝孔b，饋電點6從上孔9和安裝孔b中穿入與第一帶線10連接。
[0023]在銅質(zhì)層2的上表面增加了介質(zhì)層A和銅質(zhì)層I，在銅質(zhì)層4的下表面增加了介質(zhì)層D和銅質(zhì)層5，從而構(gòu)成了一個電磁環(huán)境相對封閉的結(jié)構(gòu)。于是本實用新型的功分器可以緊壓在金屬腔體內(nèi)，不需要在上下表面留出足夠大的空間來消除電磁諧振，從而實現(xiàn)了剖面低、安裝結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目標(biāo)。此外，帶狀線結(jié)構(gòu)的功分器增加了排線布局的自由度和饋電方式的靈活度。
[0024]實施例1:
[0025]所說的4層介質(zhì)層的單層厚度和相對介電常數(shù)均相同，單層厚度為0.508_，相對介電常數(shù)為2.2。饋電點6為功率輸入端口，Pl、P2、P3、P4為功率輸出端口，L1、L2、L3和L4連接負(fù)載，負(fù)載均為50 Ω。銅質(zhì)層I到銅質(zhì)層5的具體圖形分別如圖3(a)到圖3(e)所示。該功分器輸入端口駐波的仿真結(jié)果見圖4。
【主權(quán)項】
1.一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質(zhì)層和介質(zhì)層，處于中間位置層的銅質(zhì)層(3)為接地層，中間位置層的上層銅質(zhì)層(2)和中間位置層的下層銅質(zhì)層(4)均為布線層，其特征在于，銅質(zhì)層為5層，介質(zhì)層為4層，最上層的銅質(zhì)層(I)也為接地層，最下層的銅質(zhì)層(5)也為接地層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X波段的帶狀線Gysel功分器，其特征在于，還包括金屬柱(7)，中間位置層的上層銅質(zhì)層(2)和中間位置層的下層銅質(zhì)層(4)分別設(shè)置第一帶線(10)和第二帶線(11)，中間位置層的銅質(zhì)層⑶設(shè)有通孔(8)，與中間位置層的銅質(zhì)層(3)相鄰的上層介質(zhì)層(B)和下層介質(zhì)層(C)也開有與金屬柱(7)匹配的貫穿孔(a)，金屬柱(7)從通孔(8)和貫穿孔(a)中穿過，第一帶線(10)和第二帶線(11)通過金屬柱(7)垂直連接，饋電點(6)從正上方垂直饋入第一帶線(10)，最上層的銅質(zhì)層(I)上開有上孔(9)，最上層的銅質(zhì)層⑴下方的介質(zhì)層㈧開有與饋電點(6)相匹配的安裝孔(b)，饋電點(6)從上孔(9)和安裝孔(b)中穿入與第一帶線(10)連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質(zhì)層和介質(zhì)層，處于中間位置層的銅質(zhì)層(3)為接地層，中間位置層的上層銅質(zhì)層(2)和中間位置層的下層銅質(zhì)層(4)均為布線層，其特征在于，銅質(zhì)層為5層，介質(zhì)層為4層，最上層的銅質(zhì)層(1)也為接地層，最下層的銅質(zhì)層(5)也為接地層。
【IPC分類】H01P5-12
【公開號】CN204391234
【申請?zhí)枴緾N201420701652
【發(fā)明人】周丹晨, 孔德武, 張兆成
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司雷華電子技術(shù)研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年11月20日