CN215871341U - 一种可重构宽带阻抗变换网络装置 - Google Patents
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Abstract
一种可重构宽带阻抗变换网络装置，是由输入端阻抗R1，输出端电阻R2，以及串接在输入端电阻R1与输出端电阻R2之间的微带线变换链路构成，所述的微带线变换链路由依次串接的一阶微带电容开关电路、二阶微带电容开关电路以及三阶微带电容开关电路构成，所述一阶微带电容开关电路的输入端与输入端电阻R1相连接，三阶微带电容开关电路的输出端与输出端电阻R2相连接；本实用新型结构简单，不仅具有切比雪夫阻抗网络的特性，而且还能实现不同参数值的网络变换与重构功能，能显著的降低面积损耗，实现低功耗，甚至是超低功耗的技术需求，有良好的社会和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通讯网络设备，特别是一种可重构宽带阻抗变换网络装置。
背景技术
目前，整个社会对于信息元素的需求量在呈几何级倍数的增长，通信技术领域的技术也得到了很大的提高。其中，电磁传输信息成为了整个现代通信技术的中流砥柱。在无线电磁传输信息的时候需要发送设备以及接受设备，其中阻抗变换器起着很重要的作用。在现代通讯设备电磁传送信息的时候，在满足低插入损耗和低延时效果的同时，不仅需要过滤掉有用信号以外的别的频率的噪声，以减小别的频段之间的干扰，提高传输信息质量，而且还需要对空气噪声进行过滤。另外，无线设备倾向于使用支持多标准的、可配置的、可重构的自适应智能射频硬件，这就要求阻抗变换器也能满足频率带宽可重构或者中心频点可重构的自适应功能要求。
目前，较为常用的阻抗变换器就是采用由微带线制作而成，其既可以对其阻抗发生改变，也有很好的选频特性，相对灵敏。而在微波频段，实现宽带阻抗变换网络的主流方式则是采用四分之一波长阶梯式微带来实现带内呈现切比雪夫特性的阻抗变换。但是，由于设备结构上存在不足，这种方式面积损耗依然很大，不能满足现在低功耗，甚至是超低功耗的技术需求。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种可重构宽带阻抗变换网络装置，可有效解决现有装置功耗较高，且不能实现频率带宽和中心频点同时可重构功能的问题。
为实现上述目的，本实用新型解决的技术方案是，一种可重构宽带阻抗变换网络装置，是由输入端阻抗R1，输出端电阻R2，以及串接在输入端电阻R1与输出端电阻R2之间的微带线变换链路构成，所述的微带线变换链路由依次串接的一阶微带电容开关电路、二阶微带电容开关电路以及三阶微带电容开关电路构成，所述一阶微带电容开关电路的输入端与输入端电阻R1相连接，三阶微带电容开关电路的输出端与输出端电阻R2相连接。
本实用新型结构简单，不仅具有切比雪夫阻抗网络的特性，而且还能实现不同参数值的网络变换与重构功能，能显著的降低面积损耗，实现低功耗，甚至是超低功耗的技术需求，有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1是采用传统宽带阻抗变换网络中6～18GHZ的阻抗变换电路示意图。
图2是采用传统宽带阻抗变换网络中7～13GHZ的阻抗变换电路示意图。
图3是本实用新型电路结构示意图。
图4是采用本实用新型结构后的网络频率相应曲线图。
具体实施方式
以下结合附图和具体情况对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
结合附图给出，一种可重构宽带阻抗变换网络装置，是由输入端电阻R1，输出端电阻R2，以及串接在输入端电阻R1与输出端电阻R2之间的微带线变换链路构成，所述的微带线变换链路由依次串接的一阶微带电容开关电路、二阶微带电容开关电路以及三阶微带电容开关电路构成，所述一阶微带电容开关电路的输入端与输入端电阻R1相连接，三阶微带电容开关电路的输出端与输出端电阻R2相连接。
为保证更好的使用效果，所述的一阶微带电容开关电路是由微带线W1、电容C1及开关电容SC1构成，电容C1与开关电容SC1一端并联，与微带线W1输出端相接，开关电容SC1是由开关K1及电容KC1串接构成，电容C1、电容KC1另一端接地。
所述的微带线W1的取值范围为0.176nH-0.18 nH，电容C1的取值范围为0.772pF-1.047pF，开关电容SC1为0.275pF。
所述的二阶微带电容开关电路由微带线W2、电容C2及开关电容SC2构成，电容C2与开关电容SC2一端并联，与微带线W2输出端相接，微带线W2的输入端与微带线W1的输出端相连，开关电容SC2是由开关K2及电容KC2串接构成，电容C2、电容KC2另一端接地。
所述的微带线W2的取值范围为0.368nH-0.459nH，电容C2的取值范围为0.589pF-0.735pF，开关电容SC2为0.146pF。
所述的三阶微带电容开关电路由微带线W3、电容C3及开关电容SC3构成，电容C3与开关电容SC3一端并联，与微带线W3输出端相接，微带线W3的输入端与微带线W2的输出端相连，开关电容SC2是由开关K2及电容KC2串接构成，电容C3、电容KC3另一端接地，微带线W3的输出端与接地电阻R2相连。
所述的微带线W3的取值范围为0.483nH-0.654nH，电容C3的取值范围为0.282pF-0.290pF，开关电容SC3为0.008pF。
所述输入端电阻R1为12.5Ω，输出端电阻R2为50Ω。
本实用新型在具体设计生产时，结合附图给出进一步说明。
图1～2所示为传统宽带阻抗变换器的切比雪夫阻抗电路的结构示意图，其中，图1为在6～18GHZ频段范围内根据原型值去归一化后得到的切比雪夫阻抗变换电路示意图；图2为在7～13GHZ频段范围内根据原型值去归一化后得到的切比雪夫阻抗变换电路示意图。但这两种结构的损耗依然很大，本实用新型综合了上述两个不同频段各电路的优缺点后，通过重新的体系设计得出了在6GHZ～18GHZ频段范围内可重构的宽带阻抗变换网络，其结构如图3所示。
该结构包括输入端电阻R1，输出端电阻R2，以及串接在输入端电阻R1与输出端电阻R2之间的微带线变换链路。该微带线变换链路通过不同参数的变化来实现宽带阻抗网络的变化，进改变在频段内的射频性能。
所述微带线变换链路由依次串接的一阶微带电容开关电路、二阶微带电容开关电路以及三阶微带电容开关电路构成。该一阶微带电容开关电路、二阶微带电容开关电路以及三阶微带电容开关电路的电路结构完全一样，不同点在于每阶微带电容开关电路的电子器件的参数值不同。
为实现宽带阻抗变换网络的可重构性，本实用新型通过控制开关K1、开关K2和开关K3的关闭即可实现不同参数的重新设置，进而改变网络的射频性能等指标。
本实用新型不仅具有切比雪夫阻抗网络的特性，而且还能实现不同参数值的网络变换与重构功能，为明确本结构的效果，采用具体数值与传统的6～18GHZ频段范围和7～13GHZ频段范围的切比雪夫阻抗变换电路进行了仿真测试，具体结果如图4所示，其中，左侧为传统电路结构的响应曲线图，右侧为本实用新型的响应曲线图。由图4的响应曲线可知，在6GHZ～18GHZ频带内，本实用新型结构拥有良好的射频性能，在7GHZ～13GHZ频带内，也拥有良好的射频性能，虽然带内文波性能略有波动，但其仍在标准误差范围内，完全符合设计要求标准。
综上所述，本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本实用新型的结构是从传统的切比雪夫阻抗网络的基础上创新性优化而来，结构简单，不仅具有切比雪夫阻抗网络的特性，而且还能实现不同参数值的网络变换与重构功能；
2、本实用新型在6GHZ～18GHZ频带内拥有良好的射频性能，能显著的降低面积损耗，实现低功耗，甚至是超低功耗的技术需求，有良好的社会和经济效益。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可重构宽带阻抗变换网络装置，是由输入端电阻R1，输出端电阻R2，以及串接在输入端电阻R1与输出端电阻R2之间的微带线变换链路构成，其特征在于，所述的微带线变换链路由依次串接的一阶微带电容开关电路、二阶微带电容开关电路以及三阶微带电容开关电路构成，所述一阶微带电容开关电路的输入端与输入端电阻R1相连接，三阶微带电容开关电路的输出端与输出端电阻R2相连接。
2.根据权利要求1所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述的一阶微带电容开关电路是由微带线W1、电容C1及开关电容SC1构成，电容C1与开关电容SC1一端并联，与微带线W1输出端相接，开关电容SC1是由开关K1及电容KC1串接构成，电容C1、电容KC1另一端接地。
3.根据权利要求2所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述的微带线W1的取值范围为0.176nH-0.18 nH，电容C1的取值范围为0.772pF-1.047pF，开关电容SC1为0.275pF。
4.根据权利要求1所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述的二阶微带电容开关电路由微带线W2、电容C2及开关电容SC2构成，电容C2与开关电容SC2一端并联，与微带线W2输出端相接，微带线W2的输入端与微带线W1的输出端相连，开关电容SC2是由开关K2及电容KC2串接构成，电容C2、电容KC2另一端接地。
5.根据权利要求4所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述的微带线W2的取值范围为0.368nH-0.459nH，电容C2的取值范围为0.589pF-0.735pF，开关电容SC2为0.146pF。
6.根据权利要求1所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述的三阶微带电容开关电路由微带线W3、电容C3及开关电容SC3构成，电容C3与开关电容SC3一端并联，与微带线W3输出端相接，微带线W3的输入端与微带线W2的输出端相连，开关电容SC2是由开关K2及电容KC2串接构成，电容C3、电容KC3另一端接地，微带线W3的输出端与接地电阻R2相连。
7.根据权利要求6所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述的微带线W3的取值范围为0.483nH-0.654nH，电容C3的取值范围为0.282pF-0.290pF，开关电容SC3为0.008pF。
8.根据权利要求1所述的可重构宽带阻抗变换网络装置，其特征在于，所述输入端电阻R1为12.5Ω，输出端电阻R2为50Ω。
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