CN110138353A - 6～18GHz宽带均衡器电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了6～18GHz宽带均衡器电路，本发明包括主线，主线的一端作为输入端口、另一端作为输出端口，且输入端口和输出端口互易；主线自左至右分为五节，且五节依次连接，相邻两节之间均向外加载有开路谐振单元，每个谐振单元包括电阻和谐振枝节，并且，谐振枝节通过电阻连接到主线上；自左至右共加入四个谐振单元，具体包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元，其中，第一、第四谐振单元相同；第二、第三谐振单元相同。本发明均衡器采用电阻加载谐振枝节结构，利用不同长度的谐振单元叠加拟合出较为复杂的均衡曲线，与现有的均衡器芯片相比具有突出优势，能更好的满足6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器对幅度均衡的要求。
Description
技术领域
本发明涉及均衡器技术领域，具体涉及6～18GHz宽带均衡器电路。
背景技术
功率放大器作为微波发射系统的核心部件，其发射功率的大小与作用距离、抗干扰能力及通信质量直接相关，更宽的工作频带可以提高系统在不同应用环境下的适应性。目前能工作在6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器产品，大多增益平坦度很差，而目前市面上的均衡器芯片曲线为单一斜线，只能用于改善行波管的不平坦增益，无法满足6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器改善增益平坦度的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：目前能工作在6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器产品，大多增益平坦度很差，而目前市面上的均衡器芯片曲线为单一斜线，只能用于改善行波管的不平坦增益，无法满足6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器改善增益平坦度的要求的问题，本发明提供了解决上述问题的6～18GHz宽带均衡器电路，用于改善6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器增益平坦度。
本发明通过下述技术方案实现：
6～18GHz宽带均衡器电路，包括主线，所述主线的一端作为输入端口、另一端作为输出端口，且输入端口和输出端口互易，其中，S21是从输入端口到输出端口的插入损耗，S11是输入端口的反射系数；
所述主线自左至右分为五节，且五节依次连接，相邻两节之间均向外加载有谐振单元，每个谐振单元包括电阻和谐振枝节，并且，谐振枝节通过电阻连接到所述主线上；
自左至右共加入四个谐振单元，具体包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元，其中，第一谐振单元和第四谐振单元相同，用于实现8.8GHz和15.6GHz附近的大量衰减；第二谐振单元和第三谐振单元相同，它们与第一谐振单元和第四谐振单元联合实现6GHz、11.8GHz和18GHZ的少量衰减。
工作原理是：本发明输入端口和输出端口互易，主线自左至右分为五节，且五节依次连接，相邻两节之间均向外加载有谐振单元，每个谐振单元包括电阻和谐振枝节，并且，谐振枝节通过电阻连接到所述主线上；整个均衡器电路以中间第三节主线为轴呈左右对称结构；自左至右共加入四个谐振单元，具体包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元，其中，第一谐振单元和第四谐振单元相同，用于实现8.8GHz和15.6GHz附近的大量衰减；第二谐振单元和第三谐振单元相同，它们与第一谐振单元和第四谐振单元联合实现6GHz、11.8GHz和18GHZ的少量衰减。本发明结构简单、合理，易于实现，均衡器采用电阻加载谐振枝节结构，利用不同长度的谐振单元叠加拟合出较为复杂的均衡曲线，与现有的均衡器芯片相比具有突出优势，能更好的满足6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器对幅度均衡的要求，改善了6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器增益平坦度。
作为优选方案，所述第一谐振单元的第一谐振枝节长度为32mm、宽度为0.46mm，所述第一谐振单元的第一电阻值为56Ω；所述第二谐振单元的第二谐振枝节长度为17.2mm、宽度为1.13mm，所述第二谐振单元的第二电阻值为75Ω；所述第三谐振单元的第三谐振枝节长度为17.2mm、宽度为1.13mm，所述第三谐振单元的第三电阻值为75Ω；所述第四谐振单元的第四谐振枝节长度为32mm、宽度为0.46mm，所述第四谐振单元的第四电阻值为56Ω。
作为优选方案，所述主线自左至右分为五节，且五节依次连接，其中，第一节主线的长度为3mm、宽度为0.76mm，第二节主线的长度为4.5mm、宽度为0.836mm，第三节主线的长度为4.5mm、宽度为0.724mm，第四节主线的长度为4.5mm、宽度为0.836mm，第五节主线的长度为3mm、宽度为0.76mm。
作为优选方案，所述主线两端均设置有阻抗终端，用于确定端口阻抗，所述阻抗终端的一端连接所述主线，另一端接地；所述阻抗终端值为50Ω。
作为优选方案，上述均衡器电路布置于板材为Rogers 5880的PCB电路板上，该PCB电路板的厚度为0.254mm。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明结构简单、合理，易于实现，整个均衡器电路以中间第三节主线为轴呈左右对称结构，第一谐振单元和第四谐振单元相同，用于实现8.8GHz和15.6GHz附近的大量衰减；第二谐振单元和第三谐振单元相同，它们与第一谐振单元和第四谐振单元联合实现6GHz、 11.8GHz和18GHZ的少量衰减；
2、本发明的均衡器采用电阻加载谐振枝节结构，利用不同长度的谐振单元叠加拟合出较为复杂的均衡曲线，与现有的均衡器芯片相比具有突出优势，能更好的满足6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器对幅度均衡的要求，改善了6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器增益平坦度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的均衡器电路原理图。
图2为本发明的均衡器ADS仿真结果图。
图3为本发明的均衡器实测结果图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-输入端口，2-输入端口，3-第一谐振枝节，4-第二谐振枝节，5-第三谐振枝节，6-第四谐振枝节，7-第一电阻，8-第二电阻，9-第三电阻，10-第四电阻，11-第一节主线，12-第二节主线，13-第三节主线，14-第四节主线，15-第五节主线，16-阻抗终端。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，6～18GHz宽带均衡器电路，包括主线，所述主线的一端作为输入端口1、另一端作为输出端口2，且输入端口1和输出端口2互易，输入端口1和输出端口2可以相互交换，其中，S21是从输入端口1到输出端口2的插入损耗，S11输入端口1的反射系数；
所述主线自左至右分为五节，且五节依次连接，相邻两节之间均向外加载有谐振单元，每个谐振单元包括电阻和谐振枝节，并且，谐振枝节通过电阻连接到所述主线上；整个均衡器电路以中间第三节主线13为轴呈左右对称结构；
自左至右共加入四个谐振单元，具体包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元，其中，第一谐振单元和第四谐振单元相同，用于实现8.8GHz和15.6GHz附近的大量衰减；第二谐振单元和第三谐振单元相同，它们与第一谐振单元和第四谐振单元联合实现6GHz、11.8GHz和18GHZ的少量衰减。
在本实施例中，所述第一谐振单元的第一谐振枝节3长度为32mm、宽度为0.46mm，所述第一谐振单元的第一电阻7值为56Ω；所述第二谐振单元的第二谐振枝节4长度为17.2mm、宽度为1.13mm，所述第二谐振单元的第二电阻8值为75Ω；所述第三谐振单元的第三谐振枝节5长度为17.2mm、宽度为1.13mm，所述第三谐振单元的第三电阻9值为75Ω；所述第四谐振单元的第四谐振枝节6长度为32mm、宽度为0.46mm，所述第四谐振单元的第四电阻10值为56Ω。
所述主线自左至右分为五节，且五节依次连接，其中，第一节主线11的长度为3mm、宽度为0.76mm，第二节主线12的长度为4.5mm、宽度为0.836mm，第三节主线13的长度为4.5mm、宽度为0.724mm，第四节主线14的长度为4.5mm、宽度为0.836mm，第五节主线15的长度为3mm、宽度为0.76mm。
所述主线两端均设置有阻抗终端16，确定端口阻抗，所述阻抗终端16的一端连接所述主线，另一端接地；所述阻抗终端16值为50Ω。
本发明工作原理如下：
对于电阻加载开路谐振枝节的谐振单元结构，谐振枝节电长度为λ/4的奇数倍时衰减最大，谐振枝节电长度为λ/4的偶数倍时没有衰减，其中λ为波导波长。
第一谐振枝节3和第四谐振枝节6长度32mm、宽度0.46mm，在6GHz电长度为0.861λ，在8.8GHz电长度为1.263λ，在11.8GHz电长度为1.695λ，在15.6GHz电长度为3.242λ，在18GHz电长度为2.589λ。可见，该谐振单元在8.8GHz和15.6GHz电长度接近λ/4的奇数倍，能够实现对应频率衰减量最大；该谐振单元在6GHz、11.8GHz和18GHz电长度与λ/4的奇数倍相差较大，对应频率衰减量较小。
第二谐振枝节4和第三谐振枝节5长度17.2mm、宽度1.13mm，在6GHz电长度为0.476λ，在8.8GHz电长度为0.699λ，在11.8GHz电长度为0.939λ，在15.6GHz电长度为1.242λ，在18GHz电长度为1.434λ。可见，该谐振单元在8.8GHz和15.6GHz电长度仍然接近λ/4的奇数倍，能够实现对应频率衰减量最大；该谐振单元在6GHz、11.8GHz和18GHz电长度接近λ/4的偶数倍，对应频率基本没有衰减。
调节各谐振单元中电阻的阻值大小可改变衰减量大小，阻值小于50Ω会导致端口反射系数恶化严重。为了得到良好的端口反射系数指标，可通过增加相同谐振单元的个数来增加衰减量。
下面结合仿真和实测实例来说明本发明的使用性能：
仿真中，采用0.254mm厚的Rogers 5880板材进行仿真设计，各谐振枝节，第一谐振枝节3、第二谐振枝节4、第三谐振枝节5、第四谐振枝节6的长度分别为32mm、17.2mm、17.2mm和32mm，对应宽度分别为0.46mm、1.13mm、1.13mm、0.46mm，对应各枝节串联电阻分别为56Ω、75Ω、75Ω、56Ω，为了良好匹配，需要适当调节各谐振单元的间距和宽度，最终其仿真结果如图2所示。
实测中，本均衡器电路PCB电路板采用0.254mm厚的Rogers 5880板材加工制作，加工好的PCB通过焊锡烧结到配套的铝合金腔体内，各谐振枝节的电阻通过电烙铁焊接在主线和谐振枝节之间，通过玻璃绝缘子将微带电路转为同轴连接，使用南京傲文的D550S18F04型射频插座插入玻璃绝缘子构成均衡器输入输出接口。使用矢量网络分析仪测出S21曲线和S11 曲线，其中，S21曲线是从输入端口1到输出端口2的插入损耗曲线，S11曲线是输入端口1 的反射系数曲线。实测结果如图3所示。
从图2、图3可见，实测结果与仿真结果基本拟合，改善了6～18GHz超宽带大功率固态功率放大器增益平坦度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.6～18GHz宽带均衡器电路，其特征在于：包括主线，所述主线的一端作为输入端口(1)、另一端作为输出端口(2)，且输入端口(1)和输出端口(2)互易；
所述主线自左至右分为五节，且五节依次连接，相邻两节之间均向外加载有开路谐振单元，每个谐振单元包括电阻和谐振枝节，并且，谐振枝节通过电阻连接到所述主线上；
自左至右共加入四个谐振单元，具体包括第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元，其中，第一谐振单元和第四谐振单元相同；第二谐振单元和第三谐振单元相同。
2.根据权利要求1所述的6～18GHz宽带均衡器电路，其特征在于：所述第一谐振单元的第一谐振枝节(3)长度为32mm、宽度为0.46mm，所述第一谐振单元的第一电阻(7)值为56Ω；所述第二谐振单元的第二谐振枝节(4)长度为17.2mm、宽度为1.13mm，所述第二谐振单元的第二电阻(8)值为75Ω；所述第三谐振单元的第三谐振枝节(5)长度为17.2mm、宽度为1.13mm，所述第三谐振单元的第三电阻(9)值为75Ω；所述第四谐振单元的第四谐振枝节(6)长度为32mm、宽度为0.46mm，所述第四谐振单元的第四电阻(10)值为56Ω。
3.根据权利要求1所述的6～18GHz宽带均衡器电路，其特征在于：所述主线自左至右分为五节，且五节依次连接，其中，第一节主线(11)的长度为3mm、宽度为0.76mm，第二节主线(12)的长度为4.5mm、宽度为0.836mm，第三节主线(13)的长度为4.5mm、宽度为0.724mm，第四节主线(14)的长度为4.5mm、宽度为0.836mm，第五节主线(15)的长度为3mm、宽度为0.76mm。
4.根据权利要求1所述的6～18GHz宽带均衡器电路，其特征在于：所述主线两端均设置有阻抗终端(16)，所述阻抗终端(16)的一端连接所述主线，另一端接地。
5.根据权利要求4所述的6～18GHz宽带均衡器电路，其特征在于：所述阻抗终端(16)值为50Ω。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的6～18GHz宽带均衡器电路，其特征在于：上述均衡器电路布置于板材为Rogers 5880的PCB电路板上，该PCB电路板的厚度为0.254mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112311345A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-02-02 | 拓维电子科技(上海)有限公司 | 一种可调增益均衡器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202696648U (zh) * | 2012-07-13 | 2013-01-23 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 可调毫米波功率均衡器 |
| CN204168257U (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-18 | 南京长峰航天电子科技有限公司 | 一种宽带微带幅度均衡器 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202696648U (zh) * | 2012-07-13 | 2013-01-23 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 可调毫米波功率均衡器 |
| CN204168257U (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-18 | 南京长峰航天电子科技有限公司 | 一种宽带微带幅度均衡器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112311345A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-02-02 | 拓维电子科技(上海)有限公司 | 一种可调增益均衡器 |
| CN112311345B (zh) * | 2020-10-31 | 2023-03-10 | 拓维电子科技(上海)有限公司 | 一种可调增益均衡器 |
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