CN218182447U - 一种新型宽带和差器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型宽带和差器，包括3dB耦合器和宽带移相器，其中，所述3dB耦合器包括两条平行的主线、辅线和两条分支线；所述辅线和所述分支线位于两条主线之间，将两条主线相连；两条所述分支线平行排列，分别位于辅线的两侧；两端的分支线长度大于位于中间的辅线的长度；所述分支线的线宽小于所述辅线的线宽；所述宽带移相器包括支路一和支路二；所述支路一包括传输线一、短路枝节和开路枝节；所述传输线一的两端均设有所述短路枝节和所述开路枝节；所述支路二包括传输线二。本实用新型能满足宽带要求，并在带宽内有良好的回波损耗，并且缩小了尺寸，减小了加工误差，提升了和差器的实际应用能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种新型宽带和差器。
背景技术
差器或比较器又叫和差器、和差网络，能够同时将两路或四路信号进行叠加和相减并同时输出和差信号，和差网络在单脉冲天馈系统中得到广泛应用。
传统的和差网络，主要由3dB耦合器和90°延迟线组成，再加上功分器，从而能实现TR到天线功率的分配及收发控制。为解决3dB的耦合器带宽不够宽的问题，现有技术通常采用如图1所示的三分支定向耦合器，在两条平行的传输线上通过分支线实现耦合，其带宽通常被限定在15％左右，同时90°延迟线由于频率改变会有相位偏移，从而影响了和差网络的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种新型宽带和差器。通过对3dB耦合器两边分支的窄线加长，同时优化主线与两边分支的线宽，经过仿真与测试发现，该设计仍能满足宽带要求，并在带宽内有良好的回波损耗，并且缩小了尺寸，减小了加工误差，提升了和差器的实际应用能力。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种新型宽带和差器，包括3dB耦合器和宽带移相器，其中：
所述3dB耦合器包括两条平行的主线、辅线和两条分支线；所述辅线和所述分支线位于两条主线之间，将两条主线相连；两条所述分支线平行排列，分别位于辅线的两侧；两端的分支线长度大于位于中间的辅线的长度；所述分支线的线宽小于所述辅线的线宽；
所述宽带移相器包括支路一和支路二；所述支路一包括传输线一、短路枝节和开路枝节；所述传输线一的两端均设有所述短路枝节和所述开路枝节；所述支路二包括传输线二。
可选或优选地，所述主线、辅线和分支线的阻抗分别为35-40Ω、40-50Ω和100-120Ω。
可选或优选地，所述辅线的长度为1/4λg；所述分支线的长度La1＝1/4λg+0.5*Wb；La2＝1/4λg+0.4*Wa1，其中，λg为工作频带中心频率的波长，Wb为主线阻抗，Wa1为分支线阻抗。
可选或优选地，所述传输线一的长度为λg/2；所述传输线二的长度为3λg/4，其中，λg为工作频带中心频率的波长。
可选或优选地，所述短路枝节和开路枝节的长度均为λg/8。
基于上述技术方案，本实用新型的有益效果包括：
(1)本实用新型的3dB耦合器在带宽内有良好的回波损耗；
(2)本实用新型的宽带移相器通过设置开路枝节和短路枝节来实现了稳定移相。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术中3dB耦合器的结构示意图；
图2为本实用新型中3dB耦合器的结构示意图；
图3为实施例中宽带移相器的结构示意图；
图4为3dB耦合器和宽带移相器的连接示意图。
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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在一个优选的实施例中，提供了一种新型宽带和差器，包括3dB耦合器和宽带移相器，其中：
如图2所示，所述3dB耦合器包括两条平行的主线、辅线和两条分支线；所述辅线和所述分支线位于两条主线之间，将两条主线相连；两条所述分支线平行排列，分别位于辅线的两侧；两端的分支线长度大于位于中间的辅线的长度；所述分支线的线宽小于所述辅线的线宽；
进一步地，在本实施例中，W0为50Ω；所述主线、辅线和分支线的阻抗分别为38.6Ω、44.9Ω和112.6Ω；所述辅线的长度为1/4λg；所述分支线的长度La1＝1/4λg+0.5*Wb；La2＝1/4λg+0.4*Wa1，其中，λg为工作频带中心频率的波长，Wb为主线阻抗，Wa1为分支线阻抗。经过仿真与测试发现，当采用该数据进行设计时仍能满足宽带要求，并在带宽内有良好的回波损耗
在3dB耦合器性能良好的基础上，90°宽带移相器的性能直接决定了和差器的性能，在本实施例中，如图3所示，所述宽带移相器由两个支路组成，包括支路一和支路二；所述支路一包括传输线一、短路枝节和开路枝节；所述传输线一的两端均设有所述短路枝节和所述开路枝节；所述支路二包括传输线二；所述传输线一的长度为λg/2；所述传输线二的长度为3λg/4，其中，λg为工作频带中心频率的波长；所述短路枝节和开路枝节的长度均为λg/8，阻抗为125.6Ω。
如图4所示，为本实施例中实际的微带设计机构，其中T1-T3、T4相位差理论上保持0°，T2-T3与T2-T4相位差理论上保持180°，由此可知，该结构实现了180°移相设计。通过对加工的测试件结果分析，在相对带宽为25％的频率范围内，相位一致性为3°具有良好的稳相性能。
通过实物测试发现，在13.5-18.5GHz的带宽内，相位误差在8°以内，满足了宽带高精度的和差网络需求，对雷达后端处理提供了精确的技术支撑。最后表明对整阵来说，该阵列在所需频段内具有良好的阻抗特性，和差波束性能稳定，且天线在整个频段内交叉极化电平较低，圆极化性能较好。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种新型宽带和差器，其特征在于：包括3dB耦合器和宽带移相器，其中：所述3dB耦合器包括两条平行的主线、辅线和两条分支线；所述辅线和所述分支线位于两条主线之间，将两条主线相连；两条所述分支线平行排列，分别位于辅线的两侧；两端的分支线长度大于位于中间的辅线的长度；所述分支线的线宽小于所述辅线的线宽；
所述宽带移相器包括支路一和支路二；所述支路一包括传输线一、短路枝节和开路枝节；所述传输线一的两端均设有所述短路枝节和所述开路枝节；所述支路二包括传输线二。
2.根据权利要求1所述的一种新型宽带和差器，其特征在于：所述主线、辅线和分支线的阻抗分别为35-40Ω、40-50Ω和100-120Ω。
3.根据权利要求1所述的一种新型宽带和差器，其特征在于：所述辅线的长度为1/4λg；所述分支线的长度La1＝1/4λg+0.5*Wb；La2＝1/4λg+0.4*Wa1，其中，λg为工作频带中心频率的波长，Wb为主线阻抗，Wa1为分支线阻抗。
4.根据权利要求1所述的一种新型宽带和差器，其特征在于：所述传输线一的长度为λg/2；所述传输线二的长度为3λg/4，其中，λg为工作频带中心频率的波长。
5.根据权利要求1所述的一种新型宽带和差器，其特征在于：所述短路枝节和开路枝节的长度均为λg/8。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202222111630.9U CN218182447U (zh) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 一种新型宽带和差器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
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Family Applications (1)
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| CN202222111630.9U Active CN218182447U (zh) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 一种新型宽带和差器 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-08-11 CN CN202222111630.9U patent/CN218182447U/zh active Active
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