一種X波段的帶狀線Gysel功分器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微波技術領域，涉及一種基于Gysel網絡的功率分配器。
【背景技術】
[0002]功分器是對微波信號進行分配的一種無源微波器件，它將合成端口的輸入信號功率分成相等或者不等的兩路或多路功率從分配端口輸出，廣泛應用于相控陣雷達、多路中繼通信機等微波設備中。其中Wilkinson功分器由于損耗低、隔離度高、駐波小、結構簡單易于加工，成為一種普遍使用的功分器形式，然而隔離電阻的散熱問題導致其只能工作在小于100W的條件下。1975年提出的Gysel功分器，其終端負載可以通過一段任意長度的傳輸線引到電路上的任意位置，外接負載安裝靈活、散熱方便，適用于大功率場合。它既適用于路數為2N的情況，也可以實現任意路數的功率分配。目前的一種4等分Gysel功分器是通過微帶結構來實現的。該功分器由兩層共地的微帶板組成，工作于S頻段，通過4組1/4波長傳輸線將輸入功率分成4路等幅同相的功率輸出。但是微帶結構屬于開放式結構，難以滿足“三防”及電磁屏蔽等要求，為此需要將功分器置于金屬腔體中。該微帶Gysel功分器存在以下幾個問題:
[0003]1.為了保證功分器的電磁特性不受金屬腔體的影響，需要在功分器上下表面與金屬腔體之間留有足夠的空間，從而導致功分器總體積顯著增加。
[0004]2.金屬腔體造成多個頻點諧振，使功分器性能嚴重惡化。
[0005]3.微帶板在金屬腔體內上下懸空放置，既增加了工藝和裝配的難度，也使結構穩定性變差。
[0006]4.將該功分器運用于X波段時，由于頻帶提高導致波長減小，1/4波長傳輸線的長度相應大幅縮短，使得排線布局的空間過于緊湊，布局設計難度增加。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的是:提出了一種X波段帶狀線Gysel功分器，它具有剖面低、物理結構和電磁性能穩定、裝配簡單、容易排線布局等優點。
[0008]本實用新型的技術方案是:
[0009]本實用新型提供了一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質層和介質層，處于中間位置層的銅質層(3)為接地層，中間位置層的上層銅質層(2)和中間位置層的下層銅質層(4)均為布線層，其特征在于，銅質層為5層，介質層為4層，最上層的銅質層(I)也為接地層，最下層的銅質層(5)也為接地層。
[0010]進一步的，還包括金屬柱(7)，中間位置層的上層銅質層(2)和中間位置層的下層銅質層(4)分別設置第一帶線(10)和第二帶線(11)，中間位置層的銅質層(3)設有通孔
(8)，與中間位置層的銅質層(3)相鄰的上層介質層(B)和下層介質層(C)也開有與金屬柱
(7)匹配的貫穿孔a，金屬柱(7)從通孔⑶和貫穿孔(a)中穿過，第一帶線(10)和第二帶線(11)通過金屬柱(7)垂直連接，饋電點(6)從正上方垂直饋入第一帶線(10)，最上層的銅質層(I)上開有上孔(9)，最上層的銅質層(I)下方的介質層(A)開有與饋電點(6)相匹配的安裝孔(b)，饋電點(6)從上孔(9)和安裝孔(b)中穿入與第一帶線(10)連接。
[0011]本實用新型的優點是:
[0012]1.相比于已有的微帶線Gysel功分器，帶狀線Gysel功分器上下表面均為銅質層(銅質層I和銅質層5)，電磁環境相對封閉，剖面低，不易受到系統內其它部件的電磁干擾，也不易產生諧振，電磁性能穩定。
[0013]2.由于本實用新型的功分器可以緊壓在金屬腔體內，因此裝配難度降低，結構穩定性也高于微帶Gysel功分器。
[0014]3.在使用相同介質基板的條件下，帶狀線的線寬比微帶線線寬窄，更加有利于X波段Gysel功分器的走線排布。
[0015]4.微帶線Gysel功分器僅有一層地面(銅質層3)，沒有介質層A、介質層D、銅質層I和銅質層5，因此饋電點必須自下而上穿過銅質層4、介質層C、銅質層3和介質層B向第一帶線10饋電。而帶狀線Gysel功分器有銅質層I和銅質層5作為接地面，饋電點可以自上而下穿過上孔9和安裝孔b直接對第一帶線10饋電而不用被銅質層4的布線格局所限制，為功分器結構參數的調節提供了更大的自由度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的俯視透視圖。
[0017]圖2是本實用新型的銅質層和介質層交替疊合示意圖。
[0018]圖3是本實用新型各銅質層圖形:圖3(a)表示銅質層1，圖3(b)表示銅質層2，圖3 (c)表示銅質層3，圖3 (d)表示銅質層4，圖3 (e)表示銅質層5。
[0019]圖4是實施例1的輸入端口駐波曲線。
【具體實施方式】
[0020]下面對本實用新型做進一步詳細說明。
[0021]本實用新型提供了一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質層和介質層，處于中間位置層的銅質層3為接地層，中間位置層的上層銅質層2和中間位置層的下層銅質層4均為布線層，其特征在于，銅質層為5層，介質層為4層，最上層的銅質層I也為接地層，最下層的銅質層5也為接地層。
[0022]還包括金屬柱7，中間位置層的上層銅質層2和中間位置層的下層銅質層4分別設置第一帶線10和第二帶線11，中間位置層的銅質層3設有通孔8，與中間位置層的銅質層3相鄰的上層介質層B和下層介質層C也開有與金屬柱7匹配的貫穿孔a，金屬柱7從通孔8和貫穿孔a中穿過，第一帶線10和第二帶線11通過金屬柱7垂直連接，饋電點6從正上方垂直饋入第一帶線10，最上層的銅質層I上開有上孔9，最上層的銅質層I下方的介質層A開有與饋電點6相匹配的安裝孔b，饋電點6從上孔9和安裝孔b中穿入與第一帶線10連接。
[0023]在銅質層2的上表面增加了介質層A和銅質層I，在銅質層4的下表面增加了介質層D和銅質層5，從而構成了一個電磁環境相對封閉的結構。于是本實用新型的功分器可以緊壓在金屬腔體內，不需要在上下表面留出足夠大的空間來消除電磁諧振，從而實現了剖面低、安裝結構穩定的目標。此外，帶狀線結構的功分器增加了排線布局的自由度和饋電方式的靈活度。
[0024]實施例1:
[0025]所說的4層介質層的單層厚度和相對介電常數均相同，單層厚度為0.508_，相對介電常數為2.2。饋電點6為功率輸入端口，Pl、P2、P3、P4為功率輸出端口，L1、L2、L3和L4連接負載，負載均為50 Ω。銅質層I到銅質層5的具體圖形分別如圖3(a)到圖3(e)所示。該功分器輸入端口駐波的仿真結果見圖4。
【主權項】
1.一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質層和介質層，處于中間位置層的銅質層(3)為接地層，中間位置層的上層銅質層(2)和中間位置層的下層銅質層(4)均為布線層，其特征在于，銅質層為5層，介質層為4層，最上層的銅質層(I)也為接地層，最下層的銅質層(5)也為接地層。
2.根據權利要求1所述的X波段的帶狀線Gysel功分器，其特征在于，還包括金屬柱(7)，中間位置層的上層銅質層(2)和中間位置層的下層銅質層(4)分別設置第一帶線(10)和第二帶線(11)，中間位置層的銅質層⑶設有通孔(8)，與中間位置層的銅質層(3)相鄰的上層介質層(B)和下層介質層(C)也開有與金屬柱(7)匹配的貫穿孔(a)，金屬柱(7)從通孔(8)和貫穿孔(a)中穿過，第一帶線(10)和第二帶線(11)通過金屬柱(7)垂直連接，饋電點(6)從正上方垂直饋入第一帶線(10)，最上層的銅質層(I)上開有上孔(9)，最上層的銅質層⑴下方的介質層㈧開有與饋電點(6)相匹配的安裝孔(b)，饋電點(6)從上孔(9)和安裝孔(b)中穿入與第一帶線(10)連接。
【專利摘要】本實用新型提供了一種X波段的帶狀線Gysel功分器，包括交替疊合的銅質層和介質層，處于中間位置層的銅質層(3)為接地層，中間位置層的上層銅質層(2)和中間位置層的下層銅質層(4)均為布線層，其特征在于，銅質層為5層，介質層為4層，最上層的銅質層(1)也為接地層，最下層的銅質層(5)也為接地層。
【IPC分類】H01P5-12
【公開號】CN204391234
【申請號】CN201420701652
【發明人】周丹晨, 孔德武, 張兆成
【申請人】中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年11月20日