CN108539339B - 带状线/槽线混合宽带二维和差网络 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种带状线/槽线混合宽带二维和差网络,旨在提供一种抗干扰能力强,结构强度高,成本低的宽带二维和差网络。本发明通过下述技术方案予以实现:在上下介质板结合面上,制有对应矩形凹槽位置的矩形带线,且在上下金属接地板一侧面上,制有对应矩形凹槽位置的哑铃状槽线,从而形成四个呈上下左右间隔分布,具有带状线‑双侧槽线封闭过渡结构的平面魔T;分布在左右两边的垂直单臂枝节,顺势枝节的垂直方向延伸转折后,向上平面魔T围成倒U形带状线,下平面魔T的两翼枝节带状线平行于U形带状线开口的下方,与U形带状线形成非封口的矩形带状线,双排线阵金属化过孔包络带状线导体带,且贯穿金属接地板和介质板,形成带状线/槽线混合宽带二维和差网络的拓扑结构。
Description
技术领域
本发明属于微波毫米波技术领域,涉及一种基于带状线/槽线混合结构的宽带二维和差网络。
背景技术
二维和差网络,又称二维比较器、二维和差器,能够同时将四路信号进行叠加和相减,并同时输出和差信号。作为毫米波单脉冲雷达天馈系统的关键部件,和差网络的性能往往会直接影响到雷达的跟踪精度及跟踪距离等重要指标。传统的二维和差网络一般通过级联加载有90°延迟线的3dB电桥来实现其电性能,但由于延迟线具有较强的色散效应,其宽带幅度一致性和相位一致性难以保证。另一方面,传统的二维和差网络通常采用波导或微带线结构,前者使得和差网络剖面较大,对实现雷达系统的小型化、轻量化、集成化设计带来不便;后者所需的开放结构给电磁屏蔽设计带来困难,不利于系统集成和抗干扰。随着无线通信系统工作带宽的不断提高,对定向耦合器工作带宽的要求也在不断提高。经典的微带结构分支线定向耦合器和混合环定向耦合器一般只有10%左右的工作带宽,显然这一指标难以满足系统的要求。
近年来,随着微波集成电路MIC和微波单片集成电路MMIC的发展,尤其是在近代通讯和雷达设备的小型化、集成化和宽带化的影响下,环形电桥(或称平面魔T)在微波集成电路中的作用显得越发重要。带线环形电桥因易于实现微平面结构而广泛应用于微波集成电路当中。使得平面魔T加载90°延迟线的3dB耦合器成为微波电路系统中常见的微波器件和微波电路中的一种基本元件,可用作等幅同相和等幅反相功分器。微带线-槽线转换结构作为一种常用的耦合过渡结构,常用于替代延迟线来拓展定向耦合器的带宽,因此出现了基于微带线-槽线转换结构的魔平面T,这类结构通常采用微带线形成“和”路,槽线形成“差”路,工作带宽可以达到一个倍频程。而在毫米波传输系统中,通常用带状线替代微带线以获得良好的电磁屏蔽性能。由于普通的槽线结构在垂直剖面是非对称的,在带状线中传输的信号过渡到槽线时会产生不必要的谐振,严重限制了带状线-槽线过渡结构的传输效率和带宽。
现有技术耦合线微带-槽线转换器采用渐变结构逐步改变微带端/槽线端的传播模式以实现不同模式间的平稳转换,其优势是结构简单,且对加工精度要求较低,但通常具有较大的面积,为解决这一问题,有学者提出利用金属短路柱结构缩短阻抗变换节的长度。双Y巴伦包含一个共面波导/微带锥削阻抗变换器和一个双Y接头以及相应的开路和短路枝节。理论上,双Y巴伦与频率无关,且具有极小的几何尺寸,但需要与地板短路,需借助短路柱、飞线等结构,因此结构较为复杂。
一直以来,魔T被广泛地用于实现阻抗电桥、功率分配器、平衡混频器、平衡天线收发开关、标准移相器等微波部件。平面魔T结构包含的两部分,可以看作是魔槽线转换两部分,其中槽线在微带基片的背面。它是一种新型180混合网络,端口1馈入的任一功率都等分成两部分,在端口2和端口3同相等幅输出,等分两路的信号,经微带耦合到槽线上,反相叠加,结果端口4就与输入端隔离。类似的,馈入端口4的功率在端口2和端口间平分且有180的相位差,端口1隔离。基于槽线和微带线、共面波导结构的平面魔T结构的工作带宽可以达到40%以上,但是应用共面波导和槽线耦合的平面魔T结构。由于需要增加空桥来抑制高次模,因此增加了此类结构设计的复杂度和加工成本。一般的微带与槽线耦合的平面魔T结构,各端口之间需要增加一系列的1/4或者1/2波长传输线来实现端口之问良好的阻抗匹配,一方面使得结构设计复杂;另一方面增大了整体平面魔T的结构。以上采用微带线/槽线或共面波导/槽线这类混合结构设计的宽带魔T基本都存在一个限制,即它们通常都以E臂和H臂作为输入端口,而以另外两个端口作为输出端口,宽频带通常也是指在这种工作模式下可工作的频带宽度。在实际设计过程中,端口的匹配是难点所在。而且谐波产生的通带带宽很难满足特性带宽的需要,因而增加了电路的设计难度,并且多级之间的耦合使得带内的插入损耗较大。影响了滤波器结构的传输特性。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足之处,提供一种抗干扰能力强,低轮廓、体积小、重量轻,结构强度高,成本低,且在工程上易于实现的宽带二维和差网络。
为了实现上述目的,本发明采用的技术解决方案是:一种带状线/槽线混合宽带二维和差网络,包括:固定在上金属屏蔽板6与下金属屏蔽板7之间的上介质板2和下介质板3,附着在上介质板2上表面的上金属接地板4,附着在下介质板3下表面的下金属接地板5,以及固定在上介质板2和下介质板3结合面上的带状线导体带1,根据带状线拓扑曲线图案走线纵横分布的输入端口和输出端口,以及包络带状线导体带1的双排线阵金属化过孔10,其特征在于:上金属屏蔽板6和下金属屏蔽板7上制有分布在共底边,且不在同一直线上,形成两个反向三角形的三点矩形凹槽9,在上金属接地板4和下金属接地板5面上,设有对应上述矩形凹槽9位置的哑铃状槽线8,在上介质板2和下介质板3结合面上,制有对应上述矩形凹槽9位置的矩形带线,从而形成四个呈上下左右间隔分布,具有带状线-双侧槽线封闭过渡结构的平面魔T;每个平面魔T上都设有垂直矩形长边的两翼枝节和短边的单臂枝节;位于反向两个三角形顶端,呈上下分布的两个平面魔T的两个垂直单臂枝节端点设有和端口15、俯仰差端17口,位于反向两个三角形共底边端点,呈左右分布的两个平面魔T的两翼枝节分别连接第一输出端口11、第二输出端口12、第三输出端口13和第四输出端口14,呈左右分布的垂直单臂枝节,顺势枝节的垂直方向延伸转折后,向上平面魔T围成倒U形带状线19,下平面魔T的两翼枝节带状线21位于U形带状线19开口的下方,与U形带状线19形成非封口的矩形带状线,且上下两个平面魔T设有平行矩形带线短边的第一弯钩带状线20,第二弯钩带状线22及其钩端上的方位差端口16、双差端口18和相连其中的哑铃状槽线8,双排线阵金属化过孔10包络带状线导体带1,且贯穿上、下金属接地板4、5和上、下介质板2、3,实现上金属接地板4和下金属接地板5的电连接,最终形成带状线/槽线混合宽带二维和差网络的拓扑结构。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
本发明创新性地构建了一种基于带状线-双侧槽线封闭过渡结构的宽带平面魔T,来实现二维和差网络。该平面魔T通过带状线-双侧槽线巴伦结构的反相输出特性与带状线T型接头的同相输出特性相结合,实现宽带和/差输出。计算结果表明该魔T结构在12-24GHz(相对带宽67%)的频带范围内驻波小于2,端口匹配特性良好,且输入端口到和端口的带内插损小于1dB,到差端口的带内插损小于1.5dB,实现了非常低的传输损耗。
本发明采用一种新型的带状线-双侧槽线封闭传输线形式来构建二维和差网络,解决了一般带状线-槽线结构难以实现信号平衡过渡的问题。计算结果表明,该带状线-双侧槽线封闭过渡结构在6.8-26GHz(相对带宽117%)的频带范围内驻波小于2,端口匹配特性良好,且插损均在1dB以内,实现了非常低的传输损耗。由于这种传输线是基于微带传输线发展而来的,其剖面高度较低,重量也较小,故整个二维和差网络相较于传统的波导形式的二维和差网络来说体积必然小,重量也减轻很多,便于整机的小型化设计,广泛适用于机载、星载平台;同时,由于该毫米波和差网络最终是承载于上下金属屏蔽板之间的,具有良好的抗干扰能力,且结构强度得以保证,具有较好的环境适应性。
本发明实现较为简单,主要是加工一块具有一定拓扑结构的多层微波印制板,然后将其通过压接或者焊接的方式固连到金属屏蔽板上。相对于加工波导网络所使用的复杂的焊接工艺成熟,报废率低,成本低。
本发明采用的双侧槽线传输线本身具有频带宽、低色散、损耗比微带线小等特点,加上半环形槽线开路终端和扇形带状线短路终端等宽带结构的应用,使得整个二维和差网络相较于采用微带传输线通过级联加载延迟线的3dB电桥的方案,带宽更宽,损耗更小。计算结果表明,该网络在46%的相对带宽内实现了二维和差功能,具有极好的幅相特性和隔离度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明带状线/槽线混合宽带二维和差网络的爆炸图。
图2是本发明位于上、下介质板2、3结合面上的宽带二维和差网络俯视图。
图3是上金属接地板4的俯视图。
图4是四个输入端口和第一输出端口11的驻波幅度值随频率的变化曲线示意图。
图5是图1和端口15到四个输出端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。
图6是图1和端口15到四个输出端口的S参数的相位值随频率的变化曲线示意图。
图7是图1方位差端口16到四个输出端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。
图8是图1方位差端口16到四个输出端口的S参数的相位值随频率的变化曲线示意图。
图9是图1俯仰差端口17到四个输出端口的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。
图10是图1俯仰差端口17到四个输出端口的S参数的相位值随频率的变化曲线示意图。
图11是图1和端口15到方位差端口16和俯仰差端口17的S参数的幅度值随频率的变化曲线示意图。
图中:1带状线导体带,2上介质板,3下介质板,4上金属接地板,5下金属接地板,6上金属屏蔽板,7下金属屏蔽板,8哑铃状槽线,9矩形凹槽,10金属化过孔,11第一输出端口,12第二输出端口,13第三输出端口,14第四输出端口,15和端口,16方位差端口,17俯仰差端口,18双差端口,19 U形带状线,20第一弯钩带状线,21两翼枝节带状线,22第二弯钩带状线。
具体实施方式
参阅图1-3。在以下描述的一个最佳实施例中,一种宽带二维和差网络,包括:固定在上金属屏蔽板6与下金属屏蔽板7之间的上介质板2和下介质板3,附着在上介质板2上表面的上金属接地板4,附着在下介质板3下表面的下金属接地板5,以及固定在上介质板2和下介质板3结合面上的带状线导体带1,根据带状线拓扑曲线图案走线纵横分布的输入端口和输出端口,以及包络带状线导体带1的双排线阵金属化过孔10。上金属屏蔽板6和下金属屏蔽板7上制有分布在共底边,且不在同一直线上,形成两个反向三角形的三点矩形凹槽9,在上金属接地板4和下金属接地板5面上,设有对应上述矩形凹槽9位置的哑铃状槽线8,在上介质板2和下介质板3结合面上,制有对应上述矩形凹槽9位置的矩形带线,从而形成四个呈上下左右分布,具有带状线-双侧槽线封闭过渡结构的平面魔T。每个平面魔T上都设有垂直矩形长边的两翼枝节和短边的单臂枝节;位于反向两个三角形顶端,呈上下分布的两个平面魔T的两个垂直单臂枝节端点设有和端口15、俯仰差端17口,位于反向两个三角形共底边端点上,呈左右分布的两个平面魔T的两翼枝节分别连接第一输出端口11、第二输出端口12、第三输出端口13和第四输出端口14,而呈左右分布的垂直单臂枝节,顺势枝节的垂直方向延伸转折后,向上平面魔T围成倒U形带状线19,下平面魔T的两翼枝节带状线21平行于U形带状线19开口的下方,与U形带状线19形成非封口的矩形带状线,且上下两个平面魔T设有平行矩形带线短边的第一弯钩带状线20,第二弯钩带状线22及其钩端上的方位差端口16、双差端口18和相连其中的哑铃状槽线8,双排线阵金属化过孔10包络带状线导体带1,且贯穿上、下金属接地板4、5和上、下介质板2、3,实现上金属接地板4和下金属接地板5的电连接,最终形成带状线/槽线混合宽带二维和差网络的拓扑结构。
在图1中带状线导体带1固定在上介质板2、下介质板3之间,上金属接地板4和下金属接地板5附着在介质板结合体上下面上,上金属屏蔽板6固定在上金属接地板4顶部,下金属屏蔽板7固定在下金属接地板5底部。且上金属屏蔽板6、上金属接地板4、上介质板2、带状线导体带1、下介质板3、下金属接地板5和下金属屏蔽板7从上到下依次层压,形成带状传输线结构。
作为信号线的带状线导体带1通过图1所示下介质板3一侧面上的原始覆铜层腐蚀得到。上介质板2和下介质板3一般为介电常数等于2.2的聚四氟乙烯。带状线导体带1、上介质板2和下介质板3、上金属接地板4和下金属接地板5作为一个整体通过压接或者焊接的方式紧贴于上金属屏蔽板6的下表面和下金属屏蔽板7的上表面。其中,上金属接地板4和下金属接地板5、上金属屏蔽板6、上金属接地板4形成电连接,作为带状线的射频地。
参阅图1。上金属屏蔽板6和下金属屏蔽板7相向对称,分别开有深度大于1.8mm,小于上金属屏蔽板6和下金属屏蔽板7厚度的四个大小相同的矩形凹槽9。每个矩形凹槽9在上金属接地板4和下金属接地板5上的投影(如图3虚线所示)均对应哑铃状槽线8所在的位置,且投影形成的边界大于对应位置哑铃状槽线8的边界,即每个哑铃状槽线8包络在矩形凹槽9中,这是为了保证电磁屏蔽性能的情况下,实现槽线所需的局部半开放结构。
图2中哑铃状槽线8和矩形槽凹槽9投影位置由虚线表示。四个相同的哑铃状槽线8开设在上金属接地板4和下金属接地板5上,其中,两个哑铃状槽线8的哑铃搭接在U形带状线19开口端平面魔T的矩形凹槽9的凹槽与下平面魔T的两翼枝节带状线21背端之间,另外两个哑铃状槽线8的哑铃搭接在上、下平面魔T矩形凹槽9的凹槽与第一弯钩带状线20、第二弯钩带状线22弯钩区域内。哑铃状槽线8可通过上介质板2和下介质板3一侧面上的原始覆铜层腐蚀得到。沿着导体带走线方向制有包络带状线导体带1的双排线阵金属化过孔10,每个过孔均贯穿上述金属接地板和介质板,实现了上金属接地板4和下金属接地板5的电连接。这样即可以有效提高和差网络的线间隔离,较好的保证单脉冲天线或者雷达的零深等指标,又可以抑制大面积带状线可能存在的高次模。
位于反向两个三角形共底边端点上,呈左右分布的两个平面魔T的两翼枝节的末端上设有两两对称的第一输出端口11、第二输出端口12和两两对称的第三输出端口13、第四输出端口14,位于反向两个三角形顶端上,呈上下分布的两个平面魔T的垂直单臂的枝节端点上设有和端口15、俯仰差端17口,并且在它们底部平行矩形带线短边的第一弯钩带状线20,第二弯钩带状线22开口端设有方位差端口16和双差端口18。
上、下介质板2、3和上、下金属接地板4、5作为一个整体通过压接或者焊接的方式紧贴于上金属屏蔽板6的下表面和下金属屏蔽板7的上表面,最终构成双排线阵金属化过孔10封闭包络带状线导体带1的双侧槽线传输结构。由于该双侧槽线封闭传输结构关于带状线导体带1所在平面对称,信号能够在带状线导体带1与双侧槽线之间平衡过渡。
上述和差网络的拓扑结构可以看做是由上下左右四个基于带状线-双侧槽线封闭过渡结构的宽带平面魔T级联而成,平面魔T的和路等效为输出信号等幅同相的功分器;而平面魔T的差路等效为输出信号等幅反相的巴伦。在这种条件下,当射频信号从和端口15输入,首先经过位于和差网络最上侧的平面魔T的和路,分别到达位于和差网络左右两侧的平面魔T,再经过平面魔T的和路,最终到达四个输出端口,第一输出端口11,第二输出端口12,第三输出端口13,表现出等幅同相的特性。进而四个输出端口输出的信号最终送至单脉冲天线的四个象限,获得和波束的特性。
同样的,当射频信号从方位差端口16进入,首先经过位于和差网络最上侧的平面魔T的差路,分别到达位于和差网络左右两侧的平面魔T,再经过平面魔T的和路,最终到达四个输出端口的第一输出端口11、第二输出端口12与第三输出端口13、第四输出端口14,表现出等幅反相的特性,进而单脉冲天线的左边两个象限的相位与右边两个象限反相,在方位面内形成差波束;当信号从俯仰差端口17进入,首先经过位于和差网络最下侧的平面魔T的和路,分别到达位于和差网络左右两侧的平面魔T,再经过平面魔T的差路,最终到达四个输出端口的第一输出端口11、第三输出端口13与第二输出端口12、第四输出端口14,表现出等幅反相的特性,进而单脉冲天线的上面两个象限的相位与下面两个象限反相,在俯仰面内形成差波束。由于单脉冲体制中不需要双差功能,故双差端口18通常直接接入匹配负载。
参阅图4。从四个输入端口和第一输出端口11的驻波幅度值随频率的变化曲线可以看到,和端口15、方位差端口16、俯仰差端口17、第一输出端口11的驻波较小,在频率15-24GHz,相对带宽为46%的频率范围内的驻波均小于2。由于四个输出端口:第一输出端口11、第二输出端口12、第三输出端口13、第四输出端口14具有一定的对称性,第一输出端口11的驻波在一定程度上反应了其余三个输出端口:第二输出端口12、第三输出端口13、第四输出端口14的驻波。
参阅图5,从和端口15到四个输出端口的传输系数的幅度值随频率的变化曲线可以看到,和端口15到四个输出端口第一输出端口11,第二输出端口12,第三输出端口13的S参数的幅度一致性很好,在频率15-24GHz,相对带宽为46%的频率范围内最大差值约为±0.05dB。
图6表示的是该二维和差网络的和端口15到四个输出端口第一输出端口11,第二输出端口12,第三输出端口13,第四输出端口14的S参数的相位随频率的变化曲线,可以看到,在频率15-24GHz,相对带宽为46%的频率范围内,四条曲线基本重合,相位一致性极高。也就是说当信号从和端口15输入时,几乎能实现完全等幅同相的传输特性,这对提高天线口径效率,获得较高的和波束增益及副瓣抑制是有极大好处的。
图7,8分别为方位差端口16到四个输出端,第一输出端口11,第二输出端口12,第三输出端口13,第四输出端口14的S参数的幅度、相位随频率的变化曲线,可以发现,幅度曲线簇在15-24GHz,相对带宽为46%的频率范围内的最大差值也约为±0.05dB。而相位曲线簇在15-24GHz的频率范围内基本维持180°的相差。也就是说当信号从方位差端口16输入时,几乎能实现第一输出端口11,第二输出端口12与第三输出端口13,第四输出端口14完全等幅反相的传输特性,这样的特性可有效的提升单脉冲天线方位面内差波束的零深等指标。
图9,10为俯仰差端口17到四个输出端,第一输出端口11,第二输出端口12,第三输出端口13,第四输出端口14的S参数的幅度、相位随频率的变化曲线,可以发现,幅度曲线簇在15-24GHz,相对带宽为46%的频率范围内的最大差值也约为±0.05dB。而相位曲线簇在15-24GHz的频率范围内基本维持180°的相差。也就是说当信号从俯仰差端口17输入时,几乎能实现第一输出端口11,第三输出端口13与第二输出端口12,第四输出端口14完全等幅反相的传输特性,这样的特性可有效的提升单脉冲天线俯仰面内差波束的零深等指标。
参阅图11,和端口到方位差端口和俯仰差端口的传输系数S(he,fw)、S(he,fy),示出了频率范围内该二维和差网络和端口15与方位差端口16、俯仰差端口17的隔离度,该隔离度水平可以保证单脉冲天线拥有很好的差波束零深。
综合上述的结果,本发明所提出的一种带状线/槽线混合结构的宽带和差网络,具有很好的电性能。
总之本发明提出了一种新型的基于带状线-双侧槽线封闭结构的宽带和差网络,不仅电气性能良好,可为单脉冲天线、单脉冲雷达提供有效的和差通道,实现高精度的单脉冲定位跟踪功能,同时也具有剖面低、重量轻、结构强度高、环境适应性强,加工简单、成本低的工程性优点。
以上是向熟悉本发明领域的工程技术人员提供的对本发明及其实施方案的描述,这些描述应被视为是说明性的,而非限定性的。工程技术人员可据此发明权利要求书中的思想做具体的操作实施,在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。上述这些都应被视为本发明的涉及范围。
Claims (10)
1.一种带状线/槽线混合宽带二维和差网络,包括:固定在上金属屏蔽板(6)与下金属屏蔽板(7)之间的上介质板(2)和下介质板(3),附着在上介质板(2)上表面的上金属接地板(4),附着在下介质板(3)下表面的下金属接地板(5),以及固定在上介质板(2)和下介质板(3)结合面上的带状线导体带(1),根据带状线拓扑曲线图案走线纵横分布的输入端口和输出端口,以及包络带状线导体带(1)的双排线阵金属化过孔(10),其特征在于:上金属屏蔽板(6)和下金属屏蔽板(7)上制有分布在共底边,且不在同一直线上,形成两个反向三角形的三点矩形凹槽(9),在上金属接地板(4)和下金属接地板(5)面上,设有对应上述矩形凹槽(9)位置的哑铃状槽线(8),在上介质板(2)和下介质板(3)结合面上,制有对应上述矩形凹槽(9)位置的矩形带线,从而形成四个呈上下左右间隔分布,具有带状线-双侧槽线封闭过渡结构的平面魔T;每个平面魔T上都设有垂直矩形长边的两翼枝节和短边的单臂枝节,以及分别设置在平面魔T两个垂直单臂枝节端点上的和端口(15)、俯仰差端口(17),位于反向两个三角形共底边端点上的两个平面魔T的两翼枝节分别连接第一输出端口(11)、第二输出端口(12)、第三输出端口(13)和第四输出端口(14),而分布在左右两边的垂直单臂枝节,顺势枝节的垂直方向延伸转折后,向位于三角形顶端上的平面魔T围成U形带状线(19),下平面魔T的两翼枝节带状线(21)平行于U形带状线(19)开口的下方,与U形带状线(19)形成非封口的矩形带状线,且位于反向两个三角形顶端上的两个平面魔T设有平行矩形带线短边的第一弯钩带状线(20),第二弯钩带状线(22)及其钩端上的方位差端口(16)、双差端口(18)和相连其中的哑铃状槽线(8),双排线阵金属化过孔(10)包络带状线导体带(1),且贯穿上、下金属接地板(4、5)和上、下介质板(2、3),实现上金属接地板(4)和下金属接地板(5)的电连接,最终形成带状线/槽线混合宽带二维和差网络的拓扑结构。
2.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:上金属接地板(4)和下金属接地板(5)、上金属屏蔽板(6)、下金属屏蔽板(7)形成电连接,作为带状线的射频地。
3.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:上金属屏蔽板(6)和下金属屏蔽板(7)相向对称,分别开有深度大于1.8mm,小于上金属屏蔽板(6)和下金属屏蔽板(7)厚度的四个大小相同的矩形凹槽(9)。
4.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:每个矩形凹槽(9)在上金属接地板(4)和下金属接地板(5)上的投影均对应哑铃状槽线(8)所在的位置,且投影形成的边界大于对应位置哑铃状槽线(8)的边界,即每个哑铃状槽线(8)包络在矩形凹槽(9)中。
5.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:四个相同的哑铃状槽线(8)开设在上金属接地板(4)和下金属接地板(5)上,其中,两个哑铃状槽线(8)的哑铃搭接在U形带状线(19)开口端平面魔T的矩形凹槽(9)的凹槽与下平面魔T的两翼枝节带状线(21)背端之间,另外两个哑铃状槽线8的哑铃搭接在上、下平面魔T矩形凹槽(9)的凹槽与第一弯钩带状线(20)、第二弯钩带状线(22)弯钩区域内。
6.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:哑铃状槽线(8)通过上介质板(2)和下介质板(3)一侧面上的原始覆铜层腐蚀得到。
7.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:位于反向两个三角形共底边端点上,呈左右分布的两个平面魔T的两翼枝节的末端上设有两两对称的第一输出端口(11)、第二输出端口(12)和两两对称的第三输出端口(13)、第四输出端口(14);位于反向两个三角形顶端上,呈上下分布的两个平面魔T的垂直单臂的枝节端点上设有和端口(15)、俯仰差端(17)口。
8.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:上、下介质板(2、3)和上、下金属接地板(4、5)作为一个整体通过压接或者焊接的方式紧贴于上金属屏蔽板(6)的下表面和下金属屏蔽板(7)的上表面,最终构成双排线阵金属化过孔(10)封闭包络带状线导体带(1)的双侧槽线传输结构。
9.如权利要求1所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:网络由上下左右四个基于带状线-双侧槽线封闭过渡结构的宽带平面魔T级联而成,平面魔T的和路等效为输出信号等幅同相的功分器;而平面魔T的差路等效为输出信号等幅反相的巴伦,在这种条件下,当射频信号从和端口(15)输入,首先经过位于和差网络最上侧的平面魔T的和路,分别到达位于和差网络左右两侧的平面魔T,再经过平面魔T的和路,最终到达四个输出端口的第一输出端口(11)、第二输出端口(12)与第三输出端口(13)、第四输出端口(14),表现出等幅同相的特性,四个输出端口输出的信号最终送至单脉冲天线的四个象限,获得和波束的特性。
10.如权利要求9所述的带状线/槽线混合宽带二维和差网络,其特征在于:当射频信号从方位差端口(16)进入,经过位于和差网络最上侧的平面魔T的差路,分别到达位于和差网络左右两侧的平面魔T,再经过平面魔T的和路,最终到达四个输出端口的第一输出端口(11)、第二输出端口(12)与第三输出端口(13)、第四输出端口(14),表现出等幅反相的特性,进而单脉冲天线的左边两个象限的相位与右边两个象限反相,在方位面内形成差波束;当信号从俯仰差端口(17)进入,首先经过位于和差网络最下侧的平面魔T的和路,分别到达位于和差网络左右两侧的平面魔T,再经过平面魔T的差路,最终到达四个输出端口的第一输出端口(11)、第三输出端口(13)与第二输出端口(12)、第四输出端口(14),表现出等幅反相的特性,进而单脉冲天线的上面两个象限的相位与下面两个象限反相,在俯仰面内形成差波束。
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