CN104466330B - 同轴线输入一分任意路微带功分器 - Google Patents
同轴线输入一分任意路微带功分器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104466330B CN104466330B CN201410687930.9A CN201410687930A CN104466330B CN 104466330 B CN104466330 B CN 104466330B CN 201410687930 A CN201410687930 A CN 201410687930A CN 104466330 B CN104466330 B CN 104466330B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- microstrip
- coaxial
- coaxial cable
- strip substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种同轴线输入一分任意路微带功分器，包括微带基板、功分器壳体、同轴电缆和同轴连接器，微带基板为正N边形，每一边的中心为输出端口，正面刻蚀N路微带阻抗变换线和微带线，微带线连通输出端口；微带基板固定在功分器壳体底部，微带基板与功分器壳体顶面之间留有空腔；同轴电缆一端通过功分器壳体的过孔，同轴电缆的内导体穿过微带基板的过孔与微带阻抗变换线连通；同轴电缆另一端接同轴连接器。本发明降低了微带变换段的特性阻抗，使微带线变宽，降低了微带损耗，提升了功分器的性能。
Description
技术领域
本发明属于无线电范畴中的无源器件领域，涉及一种具有可分任意路的微带功分器。
背景技术
在通信、雷达等领域中，微带功分器有着广泛的应用，典型的微带功分器是威尔金森功分器，实现将一路输入信号分成两路输出的功能，如果要实现多路输出，就需要多个威尔金森功分器的级联，增加了系统的复杂性。
申请号201110435370.4的专利是一种宽频微带功分器，主要解决传统微带功分器带宽较窄的问题，采用多级微带线阻抗变换，实现了800-2500MHz的宽带匹配，也能够分成多路输出，实现了一路微带输入、多路输出的功分功能。
申请号20121028098.X的专利是一种高功率宽频微带功分器，克服了传统功分器体积大、结构复杂、频带宽度不理想的缺点。但是，该功分器是一分二输出，不能实现多路输出。
申请号201010000282.7的专利实现了一种任意功分比输出的功分器，对于不同的功分比，采用不同形式的功率分配方法，特别是克服了功分比较大时传统功分器微带线线宽较小，不利于加工的缺点。该功分器主要是一路输入两路输出。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种一分任意路的微带功分器，使得同轴输入的信号可分成需要的路数输出，且损耗较小，具有较高的相位和幅度一致性，特别是当输出路数较多时，微带线线宽适中，易于加工。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括微带基板、功分器壳体、同轴电缆和同轴连接器。
所述的微带基板为正N边形，N为所需一分任意路的路数，微带基板每一边的中心为输出端口，微带基板中心预留过孔；微带基板正面刻蚀N路微带阻抗变换线和微带线，每一路均由相同的微带阻抗变换线和微带线同轴串接，微带线连通输出端口；所述的功分器壳体与微带基板形状一致，底部中心预留过孔；微带基板固定在功分器壳体内，微带基板背面与功分器壳体底面紧密接触，微带基板正面与功分器壳体顶面之间留有空腔；同轴电缆一端通过功分器壳体的过孔，同轴电缆的内导体穿过微带基板的过孔与微带阻抗变换线连通；同轴电缆另一端接同轴连接器。
所述的同轴连接器使用50欧姆同轴接口，微带线使用50欧姆微带线路。
所述同轴电缆的长度是四分之一波长。
所述的微带基板厚1mm，介电常数2.2。
所述的同轴电缆采用型号为SFT-50-5.2的同轴线，外导体内径5.2mm，用直径2.5mm的铜线替换同轴内导体。
本发明的有益效果是：实现了同轴线输入的微带多路功分功能，采用一节同轴阻抗变换段，降低了微带变换段的特性阻抗，使微带线变宽，降低了微带损耗，提升了功分器的性能。
附图说明
图1是本发明的功分器微带线示意图；
图2是本发明的功分器侧视图，包括同轴阻抗变换段的示意结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明的同轴线从微带基板中心底部向微带线馈电，在馈电处，微带线向周围一分N路。包括微带基板1，功分器外壳6，特性阻抗为Z的同轴线7，50欧姆同轴接头8和微带输出端口5。微带基板1上刻蚀N路微带阻抗变换线3，微带线4。
输入端口使用标准50欧姆同轴接口，输出端口使用50欧姆微带线路。
同轴线在微带中心向微带线馈电，在同轴馈电点处，微带线向外发散分成N路。这样，可使多路功分后，各支路之间有较高的相位一致性和幅度一致性，且避免了使用威尔金森功分器时需要多级级联，降低了系统复杂度。
若50欧姆同轴线直接向微带馈电，微带线再一分N路，为使阻抗匹配，采用四分之一波长阻抗变换，当N较大时，微带阻抗变换段阻抗值会较高，线较细，例如N取7时，在厚度1mm，介电常数2.2的介质基板上，变换段阻抗值为欧姆，线宽只有0.45mm。较细的线宽会增加微带线传输损耗，同时也使加工难度增加。
本发明采用两节阻抗变换，第一节阻抗变换采用同轴线形式，第二节采用微带形式。功分器一分N路，则等效的每一路的阻抗是从50N欧姆变换到50欧姆。根据切比雪夫多节阻抗变换原理，第一节变换段阻抗值为50N/z欧姆，第二节变换段阻抗值为50z欧姆，其中z是归一化的第二节阻抗值，可根据切比雪夫公式或查表得到(《微带电路》，清华大学出版社)，该值比小得多。采用两节阻抗变换，微带阻抗变换段的阻抗值减小，微带线变宽，降低了导体损耗。
N路第一节阻抗变换段并联，就得到同轴线的特性阻抗Z＝50/z，据此得到同轴线的内径和外径。该节同轴线的长度是四分之一波长。将此段同轴线弯曲后接50欧姆的同轴接头。
首先确定功分器分路数N，则等效的每一路的阻抗是从50N欧姆变换到50欧姆；根据切比雪夫阻抗变换计算出两节变换段阻抗值，第一节变换段阻抗值为50N/z欧姆，第二节变换段阻抗值为50z欧姆。对应的同轴线变换段的阻抗值是50/z。
根据阻抗值计算出相应的微带线宽度和同轴线内外导体尺寸，利用电磁仿真软件进行优化计算，得到最终的N路微带阻抗变换线3和同轴线7尺寸。同轴线的外导体尺寸可以采用一种标准同轴线的尺寸，这样只需优化计算内导体的直径a。
根据仿真结果，加工出刻蚀有相应导带的微带基板。微带基板切割成N边形，每一边都有一个输出端口5。
截取一段长度为四分之一波长的标准50欧姆半刚性同轴电缆，用直径为a的铜线替换该同轴电缆的内导体，该段同轴电缆特性阻抗即为50/z欧姆。
该段同轴电缆弯曲90°，一端接50欧姆同轴接头，另一端向微带基板中心馈电，同轴电缆固定在功分器壳体背面。
完成微带功分器的设计和制作。
实施例
设计一个工作频率在650MHz～900MHz的一分7微带功分器，图1是该功分器基板部分，微带基板1厚1mm，介电常数2.2，阻抗变换段3的特性阻抗84欧姆，导带宽度为1.3mm，长度68.5mm，50欧姆微带线4宽度3.1mm。微带基板裁剪成7边形，每一边的中心是输出端口5，微带基板中心预留过孔2，孔直径2.5mm。半刚同轴电缆7采用型号SFT-50-5.2的同轴线，其外导体内径5.2mm，用直径2.5mm的铜线替换同轴内导体，得到特性阻抗30欧姆的同轴电缆。
功分器壳体6与微带基板形状一致，其内腔高度10mm，壳体底部中心预留过孔，过孔直径与同轴电缆7外径一致。
微带基板1固定在功分器壳体6内，基板背面与壳体底面紧密接触。同轴电缆7一端通过壳体过孔，其内导体穿过基板过孔2与微带线焊接在一起。
同轴电缆7弯曲90°，另一端接50欧姆同轴连接器8，并固定在支撑体9上。
该功分器将同轴输入的射频功率等分为7路，并经微带端口输出，工作频带可达到30％，且损耗较小，各路输出之间具有较高的相位幅度一致性。
Claims (1)
1.一种同轴线输入一分任意路微带功分器，包括微带基板、功分器壳体、同轴电缆和同轴连接器，其特征在于：所述的微带基板为正N边形，N为所需一分任意路的路数，微带基板每一边的中心为输出端口，微带基板中心预留过孔；微带基板正面刻蚀N路微带阻抗变换线和微带线，每一路均由相同的微带阻抗变换线和微带线同轴串接，微带线连通输出端口；所述的功分器壳体与微带基板形状一致，底部中心预留过孔；微带基板固定在功分器壳体内，微带基板背面与功分器壳体底面紧密接触，微带基板正面与功分器壳体顶面之间留有空腔；同轴电缆一端通过功分器壳体的过孔，同轴电缆的内导体穿过微带基板的过孔与微带阻抗变换线连通；同轴电缆另一端接同轴连接器；所述的同轴连接器使用50欧姆同轴接口，微带线使用50欧姆微带线路；所述同轴电缆的长度是四分之一波长；所述的微带基板厚1mm，介电常数2.2；所述的同轴电缆采用型号为SFT-50-5.2的同轴线，外导体内径5.2mm，用直径2.5mm的铜线替换同轴内导体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410687930.9A CN104466330B (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 同轴线输入一分任意路微带功分器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410687930.9A CN104466330B (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 同轴线输入一分任意路微带功分器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104466330A CN104466330A (zh) | 2015-03-25 |
| CN104466330B true CN104466330B (zh) | 2017-04-12 |
Family
ID=52911991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410687930.9A Active CN104466330B (zh) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | 同轴线输入一分任意路微带功分器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104466330B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022141307A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 华为技术有限公司 | 基站天线 |
| CN112993508A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | Ka波段一分八微带扇形功分器 |
| CN117175175B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-16 | 成都世源频控技术股份有限公司 | 一种轴向裹覆式功分器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102324614A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-01-18 | 成都九洲迪飞科技有限责任公司 | 大功率微带多路功分器 |
| CN102437774A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-05-02 | 四川大学 | 一种大功率的集中式微波整流电路 |
| CN103595368A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-19 | 北京无线电测量研究所 | 一种用于米波频段的功分器 |
-
2014
- 2014-11-25 CN CN201410687930.9A patent/CN104466330B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102324614A (zh) * | 2011-07-20 | 2012-01-18 | 成都九洲迪飞科技有限责任公司 | 大功率微带多路功分器 |
| CN102437774A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-05-02 | 四川大学 | 一种大功率的集中式微波整流电路 |
| CN103595368A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-19 | 北京无线电测量研究所 | 一种用于米波频段的功分器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 一种基于肖特基二极管的大功率微波整流电路;张彪、刘长军、江婉、郁成阳;《电子学报》;20130930;第41卷(第9期);1854~1857 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104466330A (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105789802B (zh) | 一种基于新型互联结构的超宽带巴伦 | |
| CN106532212B (zh) | 一种基于陶瓷微带线的射频垂直过渡结构 | |
| CN104466330B (zh) | 同轴线输入一分任意路微带功分器 | |
| CN105826646B (zh) | 一种多孔矩形波导定向耦合器 | |
| CN104659450B (zh) | 一种基于十字型谐振器的宽带差分带通滤波器 | |
| CN107275740A (zh) | 一种具有传输零特性的双频功分器 | |
| CN107275735B (zh) | 一种新型的同轴微带转换器 | |
| CN105514556A (zh) | 微带线与金属矩形波导间的转换装置与方法 | |
| CN204857951U (zh) | 基于集成波导谐振腔的互补开口谐振环结构馈电天线 | |
| CN204391233U (zh) | 一种基于新型互联结构的超宽带巴伦 | |
| CN105720345B (zh) | 高选择性的宽带十字型耦合器 | |
| CN108346845B (zh) | 一种超宽带高功率小型化功分器 | |
| CN203674352U (zh) | 一种基于十字型谐振器的宽带差分带通滤波器 | |
| CN104577353A (zh) | 一种x波段基片集成波导四元阵列天线 | |
| CN106876855A (zh) | 一种小型化微带宽带功合器 | |
| CN209045735U (zh) | 一种微带定向耦合器 | |
| CN107181036A (zh) | 一种基于ltcc新型结构的超宽带巴伦 | |
| CN101764276A (zh) | 微带共面波导混合结构四分之一波长谐振腔带通滤波器 | |
| US8362849B2 (en) | Broadband balun | |
| CN104241803B (zh) | 一种siw环行器中心结与50欧姆微带线的匹配方法 | |
| CN105244590A (zh) | 一种超宽带功分器 | |
| CN208127387U (zh) | 一种300w高频同轴固定衰减器 | |
| CN110034367A (zh) | 基于垂直椭圆耦合结构的高隔离宽带功分器 | |
| CN109301419A (zh) | 一种共面波导超宽带和差器 | |
| CN205028994U (zh) | 一种基于t型分支的超宽带功分器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |