CN204045707U - 新型和差器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型和差器。其包括介质基板，介质基板的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口设置于介质基板表面，介质基板的第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线中的任意两条或三条微带线布置于介质基板的第一布线层、其余微带线布置于介质基板的第二布线层，第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度相同，且超前或滞后第四微带线的电长度二分之一波长，第一微带线连接第一端口和第三端口，第二微带线连接第一端口和第四端口，第三微带线连接第二端口和第四端口，第四微带线连接第二端口和第三端口。本实用新型和、差端口位于同一侧，能够实现紧凑的结构，减小整体尺寸，利于微波电路系统中和差馈电网络的一体化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波电路领域，特别是一种新型和差器。
背景技术
在单脉冲雷达工作机制中，为形成单脉冲雷达测距、测角的和差波束，高性能的和差馈电网络的设计十分重要。而且和差器也是单脉冲雷达天线系统中的重要器件，其功能是比较多路波束所接收到的回波信号的幅度，从中获得和、差信号，因此和差器的性能会直接影响到雷达的跟踪精度及跟踪距离等重要指标。
如图1所示，是现有技术一种和差器的布线示意图。该和差器采用环形电桥结构，环形电桥由三段四分之一波长的微带线和一段四分之三波长的微带线组成。其中，若端口A输入，则端口B和C将等幅同相输出，端口D隔离；若端口D输入，则端口B和C将等幅反相输出，端口A隔离；若端口B和C等幅同相输入，则信号在端口A叠加输出，端口D隔离；若端口B和C等幅反相输入，则信号在端口D叠加输出，端口A隔离。当端口A和端口D作为和、差端口或者端口B和C作为和、差端口时，端口A和端口D或者端口B和C通常分布于和差器的两侧，因此需要通过飞线或多层电路与其它电路进行连接。进一步地，由于采用了环状电桥结构，该和差器结构笨重、尺寸偏大。
基于上述原因，传统的和差器不利于微波电路系统中和差馈电网络的一体化设计，而现今机载电子设备要求高度集成化，对各器件的尺寸及重量的要求越来越高，因此，研制体积小、重量轻、结构紧凑且利于微波电路系统中和差馈电网络的一体化设计的和差器具有十分重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新型和差器，能够将和、差端口设于和差器的同一侧，因而能够实现紧凑的结构，减小整体尺寸，利于微波电路系统中和差馈电网络的一体化设计。
本实用新型采用的技术方案是：提供一种新型和差器，所述新型和差器包括介质基板，所述介质基板具有第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线以及第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口设置于所述介质基板表面，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线中的任意两条或三条微带线布置于所述介质基板的第一布线层、其余微带线布置于所述介质基板的第二布线层，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度相同，且超前或滞后所述第四微带线的电长度二分之一波长，所述第一微带线连接第一端口和第三端口，所述第二微带线连接第一端口和第四端口，所述第三微带线连接第二端口和第四端口，所述第四微带线连接第二端口和第三端口；其中，所述第一端口和第二端口位于介质基板的一侧，所述第三端口和第四端口位于介质基板的另一侧。
优选地，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度为四分之一波长，所述第四微带线的电长度为四分之三波长。
优选地，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度为四分之三波长，所述第四微带线的电长度为四分之一波长。
优选地，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线呈蛇形线分布。
优选地，所述介质基板包括依次层叠的第一介质基片、第一接地层、半固化片、第二介质基片和第二接地层，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线以及第一端口、第二端口、第三端口和第四端口布置于所述第一介质基片上，所述第四微带线布置于所述半固化片和所述第二介质基片之间。
优选地，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线的弯角处设置为切角或圆角。
优选地，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线的特性阻抗为70.7欧姆，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口的特性阻抗为50欧姆。
优选地，所述介质基板为印刷电路板，所述印刷电路板具有六层介质板，所述第一布线层为第二层介质板，所述第二布线层为第三层介质板。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过将三条电长度相同的微带线布置于介质基板的第一布线层，将电长度超前或滞后二分之一波长的微带线布置于介质基板的第二布线层，且作为和、差端口的第一端口和第二端口位于介质基板的同一侧，作为和、差端口的第三端口和第四端口位于介质基板的另一侧，通过这种微带线的布局方式，能够将和、差端口设于和差器的同一侧，因而能够实现紧凑的结构，减小整体尺寸，利于微波电路系统中和差馈电网络的一体化设计。
附图说明
图1是现有技术一种和差器的布线示意图。
图2是本实用新型实施例的新型和差器的一种布线示意图。
图3是图2中的新型和差器的第一布线层的布线示意图。
图4是图2中的新型和差器的第二布线层的布线示意图。
图5是本实用新型实施例的新型和差器的微带线弯角处的放大示意图。
图6是本实用新型实施例的新型和差器的另一种布线示意图。
图7是本实用新型实施例的新型和差器的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型的新型和差器包括介质基板，介质基板具有第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线以及第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一端口、第二端口、第三端口和第四端口设置于介质基板表面，第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线中的任意两条或三条微带线布置于介质基板的第一布线层、其余微带线布置于介质基板的第二布线层，第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度相同，且超前或滞后第四微带线的电长度二分之一波长，第一微带线连接第一端口和第三端口，第二微带线连接第一端口和第四端口，第三微带线连接第二端口和第四端口，第四微带线连接第二端口和第三端口。其中，第一端口和第二端口位于介质基板的一侧，第三端口和第四端口位于介质基板的另一侧。第一布线层和第二布线层是介质基板的两个不同层，第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线通过上述方式与第一端口、第二端口、第三端口和第四端口连接后，在第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度超前或滞后第四微带线的电长度二分之一波长时，和差器的和、差端口为第一端口和第二端口，或者和、差端口为第三端口和第四端口，而第一端口和第二端口位于介质基板的一侧，第三端口和第四端口位于介质基板的另一侧，从而能够保证和、差端口在和差器的同一侧。
具体而言，参见图2，是本实用新型实施例的新型和差器的一种布线示意图。新型和差器包括介质基板10，介质基板10具有第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103、第四微带线104以及第一端口A1、第二端口B1、第三端口C1和第四端口D1，第一端口A1、第二端口B1、第三端口C1和第四端口D1设置于介质基板10表面，第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103布置于介质基板10的第一布线层、第四微带线104布置于介质基板10的第二布线层，第一微带线101、第二微带线102和第三微带线103的电长度相同，且超前或滞后第四微带线104的电长度二分之一波长，第一微带线101连接第一端口A1和第三端口C1，第二微带线102连接第一端口A1和第四端口D1，第三微带线103连接第二端口B1和第四端口D1，第四微带线104的两端分别通过盲孔Via1和Via2连接第二端口B1和第三端口C1。其中，第一端口A1和第二端口B1位于介质基板10的一侧，第三端口C1和第四端口D1位于介质基板10的另一侧。也就是说，第一端口A1和第二端口B1在介质基板10的同一侧，第三端口C1和第四端口D1在介质基板10的同一侧。如图中所示，第一端口A1和第二端口B1位于介质基板10的上方，第三端口C1和第四端口D1位于介质基板10的下方。由于第四微带线104与第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103位于介质基板10的不同布线层，使得和差器的结构更加紧凑，能够减小和差器的整体尺寸。
由于第一微带线101、第二微带线102和第三微带线103的电长度超前或滞后第四微带线104的电长度二分之一波长，因此本实施例的新型和差器的和、差端口均位于同一侧。具体为：若第一端口A1输入，则第三端口C1和第四端口D1将等幅同相输出，第二端口B1隔离；若第四端口D1输入，则第一端口A1和第二端口B1将等幅同相输出，第三端口C1隔离；若第一端口A1和第二端口B1等幅同相输入，则信号在第四端口D1叠加输出，第三端口C1隔离；若第一端口A1和第二端口B1等幅反相输入，则信号在第三端口C1叠加输出，第四端口D1隔离。由此可见，和差器的和、差端口为第一端口A1和第二端口B1，或者为第三端口C1和第四端口D1，由于新型和差器的和、差端口位于同一侧，可以与和差馈电网络中的其它微波电子器件直接连接。
可选地，第一微带线101、第二微带线102和第三微带线103的电长度为四分之一波长，第四微带线104的电长度为四分之三波长。或者，第一微带线101、第二微带线102和第三微带线103的电长度为四分之三波长，第四微带线104的电长度为四分之一波长。
再一并参见图2至图4，第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103和第四微带线104呈蛇形线分布。由于第四微带线104的布线方式与第一微带线101、第二微带线102和第三微带线103的布线方式相对应，能够减少微带线间由于不规则而产生的信号耦合效应，可以避免恶化和差器的性能。并且进一步，蛇形线分布的布线方式更加节省布线面积，使得和差器结构更加紧凑，进一步减小和差器整体尺寸。
可选地，第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103和第四微带线104的弯角处设置为切角或圆角，如图5所示。
在本实施例中，介质基板10可以为印刷电路板，印刷电路板具有六层介质板，第一布线层为第二层介质板，第二布线层为第三层介质板。当然，本实用新型并不限定印刷电路板的层数。
参见图6，是本实用新型实施例的新型和差器的另一种布线示意图。本实施例的新型和差器具有与图2中的新型和差器相同的技术特征，不同之处在于，第二微带线102和第三微带线103布置于介质基板10的第一布线层，第一微带线101和第四微带线104布置于介质基板10的第二布线层。此时，第一微带线101也需要通过盲孔连接第一端口A1和第三端口C1。
参见图7，是本实用新型实施例的新型和差器的剖视结构示意图。介质基板10包括依次层叠的第一介质基片11、第一接地层12、半固化片13、第二介质基片14和第二接地层15。第一介质基片11为介质基板10的第一布线层，第二介质基片14为介质基板10的第二布线层。第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103以及第一端口A1、第二端口B1、第三端口C1和第四端口D1布置于第一介质基片11上，第四微带线104布置于第二介质基片14上，也就是半固化片13和第二介质基片14之间。盲孔Via1和Via2贯穿第一介质基片11、第一接地层12和半固化片13，用于连接第二端口B1和第三端口C1与第四微带线104，第四微带线104的两端分别通过盲孔Via1和Via2连接第二端口B1和第三端口C1。
在一些应用场景中，本实施例的新型和差器规定了第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103和第四微带线104以及第一端口A1、第二端口B1、第三端口C1和第四端口D1的一些特性参数。比如。第一微带线101、第二微带线102、第三微带线103和第四微带线104的特性阻抗为70.7欧姆，第一端口A1、第二端口B1、第三端口C1和第四端口D1的特性阻抗为50欧姆。
通过上述方式，本实施例的新型和差器通过将四条微带线中的任意两条或三条电长度相同的微带线布置于介质基板的第一布线层，将电长度超前或滞后二分之一波长的其余微带线布置于介质基板的第二布线层，且作为和、差端口的第一端口和第二端口或者第三端口和第四端口位于介质基板的同一侧，四条微带线呈蛇形线分布，通过这种微带线的布局方式，能够将和、差端口设于和差器的同一侧，因而能够实现紧凑的结构，减小整体尺寸，利于微波电路系统中和差馈电网络的一体化设计。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型和差器，其特征在于，所述新型和差器包括介质基板，所述介质基板具有第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线以及第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口设置于所述介质基板表面，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线中的任意两条或三条微带线布置于所述介质基板的第一布线层、其余微带线布置于所述介质基板的第二布线层，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度相同，且超前或滞后所述第四微带线的电长度二分之一波长，所述第一微带线连接第一端口和第三端口，所述第二微带线连接第一端口和第四端口，所述第三微带线连接第二端口和第四端口，所述第四微带线连接第二端口和第三端口；
其中，所述第一端口和第二端口位于介质基板的一侧，所述第三端口和第四端口位于介质基板的另一侧。
2.根据权利要求1所述的新型和差器，其特征在于，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度为四分之一波长，所述第四微带线的电长度为四分之三波长。
3.根据权利要求1所述的新型和差器，其特征在于，所述第一微带线、第二微带线和第三微带线的电长度为四分之三波长，所述第四微带线的电长度为四分之一波长。
4.根据权利要求2或3所述的新型和差器，其特征在于，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线呈蛇形线分布。
5.根据权利要求4所述的新型和差器，其特征在于，所述介质基板包括依次层叠的第一介质基片、第一接地层、半固化片、第二介质基片和第二接地层，所述第一介质基片为所述第一布线层，所述第二介质基片为所述第二布线层，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口布置于所述第一介质基片，所述第四微带线的两端分别通过盲孔连接第二端口和第三端口。
6.根据权利要求4所述的新型和差器，其特征在于，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线的弯角处设置为切角或圆角。
7.根据权利要求1所述的新型和差器，其特征在于，所述第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线的特性阻抗为70.7欧姆，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口的特性阻抗为50欧姆。
8.根据权利要求1所述的新型和差器，其特征在于，所述介质基板为印刷电路板，所述印刷电路板具有六层介质板，所述第一布线层为第二层介质板，所述第二布线层为第三层介质板。
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