CN216251062U - 一种低损耗超宽带功分器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低损耗超宽带功分器，其能够降低装配难度，提升超宽带功分器输出端口的高频匹配和隔离，避免传统带状线的介质损耗，有效地提高了超宽带功分器的损耗指标，该低损耗超宽带功分器包括印制板，印制板的表面设置有悬置带状线，悬置带状线的两侧密集分布有多个金属化圆孔；悬置带状线内设置有铜箔，铜箔的局部均匀涂覆电阻膜。

Description

一种低损耗超宽带功分器

技术领域

本实用新型涉及功分器领域，具体而言，涉及一种低损耗超宽带功分器。

背景技术

随着超宽带雷达研究的不断深入，对超宽带功分器的性能要求也越来越高，特别是超宽带功分器在毫米波频段的插入损耗、隔离度和端口驻波。如何提升超宽带功分器的性能指标，已成为射频微波工程师的重点研究方向。

目前超宽带功分器常见有两种实现形式。一是威尔金森(Wilkinson)功分器实现方式，其利用多级四分之一波长的切比雪夫(Chebyshev)阻抗变换器，再加上在各级阻抗变换器之间的隔离电阻，从而在超宽带内实现输入端口与输出端口的最佳匹配以及各输出端口的隔离。其传输线结构通常为微带、带状线和悬置带状线等；二是匹配带状线(Matched-Stripline)功分器，通过电阻输入网络和耦合带状线网络，或耦合带状线和电阻膜的方式，来实现功分器各端口的超宽带最佳匹配和输出端口的高隔离度。其中耦合带状线常采用具有高通特性的分段耦合渐变带状线。

现有的威尔金森超宽带功分器通常采用多级四分之一波长的切比雪夫阻抗变换器，以及各级阻抗变换器之间的隔离电阻，在超宽带内实现功分器端口的最佳匹配以及各输出端口的隔离；

现有的匹配带状线超宽带功分器采用分段耦合渐变带状线，和电阻输入网络或电阻膜，来实现功分器端口的超宽带匹配以及各输出端口的隔离。

由于现有超宽带功分器中含有片状隔离电阻，随着功分器带宽的增加和频率的升高，片状电阻的精确定位和焊接装配成为难点。再加上片状电阻中的高频寄生电容效应，使得超宽带功分器的高频性能恶化(如端口驻波和输出隔离度)，尤其是在毫米波频段；现有的超宽带带状线或微带功分器由于结构存在较多的微波支撑介质，随着工作频率的升高，功分器的插入损耗增加较快。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低损耗超宽带功分器，其能够降低装配难度，提升超宽带功分器输出端口的高频匹配和隔离，避免传统带状线的介质损耗，有效地提高了超宽带功分器的损耗指标。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种低损耗超宽带功分器，该低损耗超宽带功分器包括印制板，印制板的表面设置有悬置带状线，悬置带状线的两侧密集分布有多个金属化圆孔。

在本实用新型的较佳实施例中，上述悬置带状线内设置有铜箔，铜箔的局部均匀涂覆电阻膜。

在本实用新型的较佳实施例中，上述电阻膜涂敷在悬置带状线的输出耦合段。

在本实用新型的较佳实施例中，上述悬置带状线为光滑的Klopfenstein阻抗渐变线。

在本实用新型的较佳实施例中，上述低损耗超宽带功分器还包括盖板，盖板在悬置带状线的对应位置设置有与悬置带状线形状大小匹配的第一空气凹槽。

在本实用新型的较佳实施例中，上述低损耗超宽带功分器还包括腔体，腔体在悬置带状线的对应位置设置有与悬置带状线形状大小匹配的第二空气凹槽。

在本实用新型的较佳实施例中，上述盖板、印制板和腔体从上至下依次设置，盖板、印制板和腔体通过销钉定位，盖板、印制板和腔体通过螺钉紧固连接。

在本实用新型的较佳实施例中，上述低损耗超宽带功分器还包括一个输入端连接器和多个输出端连接器，一个输入端连接器和多个输出端连接器各自分别通过插针连接悬置带状线的输入/输出端。

在本实用新型的较佳实施例中，上述盖板和腔体在与输入端连接器/输出端连接器的接触面处铣有连接凹槽。

本实用新型实施例的有益效果是：在本实用新型中低损耗超宽带功分器采用悬置带状线结构，薄印制板仅作为悬置带状线的载体，大部分电磁能量分别在腔体和盖板中的空气凹槽传输，避免传统带状线的介质损耗，有效地提高了超宽带功分器的损耗指标；同时在悬置带状线的两侧密集分布有多个金属化圆孔，形成电磁屏障，避免电磁波信号的能量泄露和谐振。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的功分器分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例的印制板结构示意图；

图标：110-盖板；120-印制板；130-腔体；140-销钉；150-螺钉；210-输入连接器；220-输出连接器；101-连接凹槽；102-插针；103-第二螺钉；121-印制板本体；122-悬置带状线；123-金属化圆孔；124-铜箔；125-电阻膜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参见图1-2，本实施例提供一种低损耗超宽带功分器，其包括功分器本体和连接功分器本体两端的输入/输出连接器。功分器本体包括从上至下依次设置的盖板110、印制板120和腔体130，盖板110、印制板120和腔体130通过销钉140定位，盖板110、印制板120和腔体130通过螺钉150紧固连接。在本实施例中的功分器为一分二功分器，因此输入连接器210设置有1个，输出连接器220设置有两个，在其他实施例中根据功分器的型号不同可以为一分四或一分八等功分器，设置对应个数的一个输入端连接器和多个输出端连接器即可。一个输入端连接器和多个输出端连接器各自分别通过插针102连接印制板120中的悬置带状线的输入/输出端。为保证超宽带功分器的输入/输出端口的匹配，盖板110和腔体130在与输入端连接器/输出端连接器的接触面处铣有连接凹槽101，盖板110和腔体130与输入/输出连接器通过第二螺钉103紧固连接。

本实施例中的盖板和印制板通过销钉确保与腔体准确定位安装。插针一头插入输入或输出连接器内导体的插孔中，另一头与印制板的与输入输出50欧姆悬置带状线焊接。最终的超宽带功分器由连接器组合螺钉和盖板组合螺钉将各部件组装而成

更为具体的，在本实施例中的印制板120包括印制板本体121和设置在印制板本体121表面上的悬置带状线122，悬置带状线122的两侧密集分布有多个金属化圆孔123。通过在印制板120悬置带状线122附近密布金属化圆孔123，形成电磁屏障，避免电磁波信号的能量泄露和谐振。悬置带状线122内设置有铜箔124，铜箔124的局部均匀涂覆电阻膜125。通过在匹配耦合悬置带状线122铜箔124之间局部均匀涂覆电阻膜125，从而提高输出端口的匹配和隔离。在本实施例中的电阻膜125涂敷在悬置带状线122的输出耦合段，悬置带状线122为光滑的Klopfenstein阻抗渐变线。

更为具体的，在本实施例中的盖板110在悬置带状线122的对应位置设置有与悬置带状线122形状大小匹配的第一空气凹槽。对应的腔体130在悬置带状线122的对应位置设置有与悬置带状线122形状大小匹配的第二空气凹槽。腔体130和盖板110的空气凹槽加上印制板120，形成了悬置带状线122结构。

综上所述，按照上述技术方案，利用涂覆的电阻膜125，避免了原有方案片状隔离电阻的精准焊接，有效地降低了超宽带功分器的装配难度，提升了超宽带功分器输出端口的高频匹配和隔离；由于采用悬置带状线122结构，薄印制板120仅作为悬置带状线122的载体，大部分电磁能量分别在腔体130和盖板110中的空气凹槽传输，避免传统带状线的介质损耗，有效地提高了超宽带功分器的损耗指标。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述低损耗超宽带功分器包括印制板，所述印制板的表面设置有悬置带状线，所述悬置带状线的两侧密集分布有多个金属化圆孔。

2.根据权利要求1所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述悬置带状线内设置有铜箔，所述铜箔的局部均匀涂覆电阻膜。

3.根据权利要求2所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述电阻膜涂敷在所述悬置带状线的输出耦合段。

4.根据权利要求1所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述悬置带状线为光滑的Klopfenstein阻抗渐变线。

5.根据权利要求1所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述低损耗超宽带功分器还包括盖板，所述盖板在所述悬置带状线的对应位置设置有与所述悬置带状线形状大小匹配的第一空气凹槽。

6.根据权利要求5所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述低损耗超宽带功分器还包括腔体，所述腔体在所述悬置带状线的对应位置设置有与所述悬置带状线形状大小匹配的第二空气凹槽。

7.根据权利要求6所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述盖板、所述印制板和所述腔体从上至下依次设置，所述盖板、所述印制板和所述腔体通过销钉定位，所述盖板、所述印制板和所述腔体通过螺钉紧固连接。

8.根据权利要求7所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述低损耗超宽带功分器还包括一个输入端连接器和多个输出端连接器，一个输入端连接器和多个输出端连接器各自分别通过插针连接所述悬置带状线的输入/输出端。

9.根据权利要求8所述的低损耗超宽带功分器，其特征在于，所述盖板和腔体在与输入端连接器/输出端连接器的接触面处铣有连接凹槽。

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