小型化功率增益均衡器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型化功率增益均衡器，微帶層、介質(zhì)層和金屬層依次層疊；微帶層位于最上層，金屬層位于最下層。傳輸線主線為條狀，中間凸起；第一電阻和第三電阻連接在傳輸線主線的凸起左右兩條邊上，第二電阻連接在傳輸線主線的凸起處；第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第一電阻相連，第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第二電阻相連，第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第三電阻相連。介質(zhì)基板為板狀，第一金屬化通孔陣列和第三金屬化通孔陣列設(shè)置在介質(zhì)基板向外的一端，分別位于左右兩側(cè)；第二金屬化通孔陣列設(shè)置在介質(zhì)基板向內(nèi)的一端，位于中部。本發(fā)明的小型化功率增益均衡器具有小型化、均衡量大、插損小的優(yōu)點。
【專利說明】小型化功率增益均衡器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功率器件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種針對大功率行波管功率增益平坦度的調(diào)節(jié)的功率增益均衡器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，功率增益均衡器按傳輸線形式主要分為:微帶型，波導(dǎo)型和同軸型三種。微帶型，波導(dǎo)型和同軸型均衡器的基本構(gòu)成:傳輸線主線和連接在傳輸線主線的若干個諧振吸收單元。當(dāng)傳輸線主線上傳輸?shù)哪芰拷?jīng)過某個諧振吸收單元時，該諧振吸收單元將該諧振吸收單元的諧振頻率及其附近的一部分能量耦合入諧振吸收單元內(nèi)，依靠該諧振吸收單元的吸收機構(gòu)將能量吸收，諧振吸收單元的吸收機構(gòu)可由吸波材料或者電阻組成。通過調(diào)整諧振吸收單元的諧振頻率、吸收機構(gòu)的吸收量大小，從而得到均衡器所需要的曲線。
[0003]微帶型屬于平面?zhèn)鬏斁€結(jié)構(gòu)類型，由于主傳輸線和諧振吸收單元均位于同一空間層，具有體積小、重量輕、方便與固態(tài)電路集成的優(yōu)點，其缺點在于該類型均衡器的諧振吸收單元的Q值較同軸線型或者波導(dǎo)型的諧振吸收單元低，不便于實現(xiàn)較陡峭的衰減曲線。
[0004]同軸和波導(dǎo)形式的微波功率均衡器調(diào)節(jié)靈活，承受的功率比較大，一般用于大功率行波管的功率均衡。其缺點在于吸波材料的使用導(dǎo)致仿真運算量大，設(shè)計周期較長，實物與仿真結(jié)果存在差異，需要后期調(diào)試工作，因而需要有可調(diào)諧的機械結(jié)構(gòu)，所以設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，不便于系統(tǒng)集成。
[0005]復(fù)合左右手傳輸線是由美國加州大學(xué)洛杉磯分校工Itoh教授等人在2004年前后提出的一種新型的傳輸線結(jié)構(gòu)，它是將純左手電路和純右手電路結(jié)合起來而得到的一個綜合電路模型。復(fù)合左右手傳輸線具有傳統(tǒng)導(dǎo)波結(jié)構(gòu)所不具備的特有特性，比如在低頻階段，它呈現(xiàn)出左手材料結(jié)構(gòu)特性，相速度和群速度的傳播方向相反，并且具有相位提前的傳輸特性；而在高頻階段，它又呈現(xiàn)出右手材料特性，相速度和群速度的傳播方向相同。在微波無源元件方面，復(fù)合左右手傳輸線結(jié)構(gòu)在低頻階段呈現(xiàn)的左手特性能產(chǎn)生獨特的負階諧振特性，這種獨特的負階諧振使其在微波無源元件的小型化上有著非常明顯的優(yōu)勢。充分研究和利用復(fù)合左右手傳輸線結(jié)構(gòu)的左手材料特性，將能夠開發(fā)出超小型化的微波無源元件，這對目前口益小型化的軍用和民用無線電系統(tǒng)都有著積極而重要的意義。
[0006]目前，枝節(jié)型的均衡器由于其本身結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)節(jié)而被廣泛應(yīng)用。然而傳統(tǒng)枝節(jié)型的均衡器在低頻段時，其諧振枝節(jié)的尺寸過大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是解決上述問題，提供一種提供一種能實現(xiàn)減小功率增益均衡器的體積的小型化功率增益均衡器。
[0008]本發(fā)明的小型化功率增益均衡器，包括微帶層、介質(zhì)層和金屬層，微帶層、介質(zhì)層和金屬層依次層疊；微帶層位于最上層，金屬層位于最下層。
[0009]優(yōu)選地，所述微帶層包括傳輸線主線、第一電阻、第二電阻和第三電阻，傳輸線主線為條狀，中間凸起；第一電阻和第三電阻連接在傳輸線主線的凸起左右兩條邊上，第二電阻連接在傳輸線主線的凸起處；所述微帶層還包括第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶；第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第一電阻相連，第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第二電阻相連，第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第三電阻相連。
[0010]優(yōu)選地，所述介質(zhì)層包括介質(zhì)基板、第一金屬化通孔陣列、第二金屬化通孔陣列和第三金屬化通孔陣列，介質(zhì)基板為板狀，第一金屬化通孔陣列和第三金屬化通孔陣列設(shè)置在介質(zhì)基板向外的一端，分別位于左右兩側(cè)；第二金屬化通孔陣列設(shè)置在介質(zhì)基板向內(nèi)的一端，位于中部。
[0011]優(yōu)選地，所述第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶與第一金屬化通孔陣列、第二金屬化通孔陣列和第三金屬化通孔陣列一一對應(yīng)，扣合后，第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶、第一金屬化通孔陣列、介質(zhì)基板以及虛擬金屬板構(gòu)成第一復(fù)合左右手諧振器；第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶、第二金屬化通孔陣列、介質(zhì)基板以及虛擬金屬板構(gòu)成第二復(fù)合左右手諧振器；第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶、第三金屬化通孔陣列、介質(zhì)基板以及虛擬金屬板構(gòu)成第三復(fù)合左右手諧振器。
[0012]優(yōu)選地，所述金屬層包括虛擬金屬板，虛擬金屬板為板狀。
[0013]優(yōu)選地，所述第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶均由四個微帶交指構(gòu)成。
[0014]優(yōu)選地，所述第一金屬化通孔陣列、第二金屬化通孔陣列和第三金屬化通孔陣列均由三個金屬化通孔構(gòu)成。
[0015]綜上所述，本發(fā)明的小型化功率增益均衡器具有小型化、均衡量大、插損小的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為小型化功率增益均衡器爆炸結(jié)構(gòu)圖。
[0017]其中，1、微帶層；10、傳輸線主線；11、第一電阻；12、第二電阻；13、第三電阻；14、
第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶；15、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶；16、第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶；2、介質(zhì)層；20、介質(zhì)基板；21、第一金屬化通孔陣列；22、第二金屬化通孔陣列；23、第三金屬化通孔陣列3、金屬層；30、虛擬金屬板。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的小型化功率增益均衡器，其特征在于:包括微帶層1、介質(zhì)層2和金屬層3，微帶層1、介質(zhì)層2和金屬層3依次層疊；微帶層I位于最上層，金屬層3位于最下層。所述微帶層I包括傳輸線主線10、第一電阻11、第二電阻12和第三電阻13，傳輸線主線10為條狀，中間凸起；第一電阻11和第三電阻13連接在傳輸線主線10的凸起左右兩條邊上，第二電阻12連接在傳輸線主線10的凸起處；所述微帶層I還包括第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶14、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶15和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶16 ;第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶14與第一電阻11相連，第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶15與第二電阻12相連,第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶16與第三電阻13相連。所述介質(zhì)層2包括介質(zhì)基板20、第一金屬化通孔陣列21、第二金屬化通孔陣列22和第三金屬化通孔陣列23，介質(zhì)基板20為板狀，第一金屬化通孔陣列21和第三金屬化通孔陣列23設(shè)置在介質(zhì)基板20向外的一端，分別位于左右兩側(cè)；第二金屬化通孔陣列22設(shè)置在介質(zhì)基板20向內(nèi)的一端,位于中部。所述第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶14、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶15和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶16與第一金屬化通孔陣列21、第二金屬化通孔陣列22和第三金屬化通孔陣列23 —一對應(yīng)，扣合后，第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶14、第一金屬化通孔陣列21、介質(zhì)基板20以及虛擬金屬板30構(gòu)成第一復(fù)合左右手諧振器；第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶15、第二金屬化通孔陣列22、介質(zhì)基板20以及虛擬金屬板30構(gòu)成第二復(fù)合左右手諧振器；第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶16、第三金屬化通孔陣列23、介質(zhì)基板20以及虛擬金屬板30構(gòu)成第三復(fù)合左右手諧振器。所述金屬層3包括虛擬金屬板30，虛擬金屬板為板狀。所述第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶14、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶15和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶16均由四個微帶交指構(gòu)成。所述第一金屬化通孔陣列21、第二金屬化通孔陣列22和第三金屬化通孔陣列23均由三個金屬化通孔構(gòu)成。
[0020]能量由功率增益均衡器的一端流入，沿傳輸線主線10流動，當(dāng)能量傳到第一電阻
11時,第一個復(fù)合左右手諧振器(由第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶14、第一金屬化通孔陣列21、介質(zhì)基板20以及虛擬金屬板30構(gòu)成)諧振頻率及其附近的一部分能量通過第一電阻11，在第一復(fù)合左右手諧振器內(nèi)激起電磁振蕩，耦合進來的能量由第一電阻11吸收，非第一個諧振器諧振頻率及其諧振頻率附近的能量將不流過第一電阻11，而是繼續(xù)向前行進;
[0021]當(dāng)能量傳到第二電阻12時，第二個復(fù)合左右手諧振器(由第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶15、第二金屬化通孔陣列22、介質(zhì)基板20以及虛擬金屬板30構(gòu)成)諧振頻率及其附近的一部分能量通過第二電阻12，在第二復(fù)合左右手諧振器內(nèi)激起電磁振蕩，耦合進來的能量由第二電阻12吸收，非第二個諧振器諧振頻率及其諧振頻率附近的能量將不流過第二電阻12，而是繼續(xù)向前行進；
[0022]當(dāng)能量傳到第三電阻13時，第三個復(fù)合左右手諧振器(由第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶16、第三金屬化通孔陣列23、介質(zhì)基板20以及虛擬金屬板30構(gòu)成)諧振頻率及其附近的一部分能量通過第三電阻13，在第三復(fù)合左右手諧振器內(nèi)激起電磁振蕩，耦合進來的能量由第三電阻13吸收。
[0023]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小型化功率增益均衡器，其特征在于:包括微帶層(I)、介質(zhì)層(2)和金屬層(3)，微帶層(I)、介質(zhì)層(2)和金屬層(3)依次層疊；微帶層(I)位于最上層，金屬層(3)位于最下層。
2.如權(quán)利要求1所述的小型化功率增益均衡器，其特征在于:所述微帶層(I)包括傳輸線主線(10)、第一電阻(11)、第二電阻(12)和第三電阻(13)，傳輸線主線(10)為條狀，中間凸起；第一電阻(11)和第三電阻(13)連接在傳輸線主線(10)的凸起左右兩條邊上，第二電阻(12)連接在傳輸線主線(10)的凸起處；所述微帶層(I)還包括第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶(14)、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶(15)和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶(16);第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶(14)與第一電阻(11)相連，第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶(15)與第二電阻(12)相連，第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶(16)與第三電阻(13)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的小型化功率增益均衡器，其特征在于:所述介質(zhì)層(2)包括介質(zhì)基板(20)、第一金屬化通孔陣列(21)、第二金屬化通孔陣列(22)和第三金屬化通孔陣列(23)，介質(zhì)基板(20)為板狀，第一金屬化通孔陣列(21)和第三金屬化通孔陣列(23)設(shè)置在介質(zhì)基板(20)向外的一端，分別位于左右兩側(cè)；第二金屬化通孔陣列(22)設(shè)置在介質(zhì)基板(20)向內(nèi)的一端,位于中部。
4.如權(quán)利要求3所述的小型化功率增益均衡器，其特征在于:所述第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶(14)、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶(15)和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶(16)與第一金屬化通孔陣列(21)、第二金屬化通孔陣列(22)和第三金屬化通孔陣列(23)對應(yīng)，扣合后，第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶(14)、第一金屬化通孔陣列(21)、介質(zhì)基板(20)以及虛擬金屬板(30)構(gòu)成第一復(fù)合左右手諧振器；第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶(15)、第二金屬化通孔陣列(22)、介質(zhì)基板(20)以及虛擬金屬板(30)構(gòu)成第二復(fù)合左右手諧振器；第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶(16)、第三金屬化通孔陣列(23)、介質(zhì)基板(20)以及虛擬金屬板(30)構(gòu)成第三復(fù)合左右手諧振器。
5.如權(quán)利要求3所述的小型化功率增益均衡器，其特征在于:所述金屬層(3)包括虛擬金屬板(30)，虛擬金屬板為板狀。
6.如權(quán)利要求3所述的小型化功率增益均衡器，其特征在于:所述第一復(fù)合左右手諧振器表層微帶(14)、第二復(fù)合左右手諧振器表層微帶(15)和第三復(fù)合左右手諧振器表層微帶(16)均由四個微帶交指構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求3所述的小型化功率增益均衡器，其特征在于:所述第一金屬化通孔陣列(21)、第二金屬化通孔陣列(22)和第三金屬化通孔陣列(23)均由三個金屬化通孔構(gòu)成。
【文檔編號】H01J23/16GK103956313SQ201410191182
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】夏雷, 楊清愉, 延波, 徐銳敏 申請人:電子科技大學(xué)