一種十六分功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于微波器件領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于雷達、天線、衛(wèi)星通訊微波傳輸時的功率分配。
【背景技術(shù)】
[0002]功率分配器，簡稱功分器，主要應(yīng)用于微波電路領(lǐng)域，其作用主要是將某一輸出功率按一定的比例分配到各分支電路中，Wilkinson功分器由于其良好的相位特性和設(shè)計簡單等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)和現(xiàn)代雷達中，作為天線陣列，功率合成等微波電路中的不可缺少的組成部件。但隨著微波射頻電路技術(shù)的不斷發(fā)展，微波系統(tǒng)對功分器也提出了更高的要求，分支數(shù)目更多，體積更小。由于十六分功分器雖然分支數(shù)目多，但體積大，并且用平面電路形式在制作上產(chǎn)生困難，還不能很好的滿足目前的需求。
[0003]目前，縮小功分器體積的方法是通過對每一節(jié)的1/4阻抗變換器進行彎折。公告號為201020651798.3的中國專利“寬帶十六功分器”公開了將功分器體積縮小的技術(shù)，是將級聯(lián)的一分二功分器的輸入端口和輸出端口各有一條呈正弦矩形波段的傳輸變換段，兩條傳輸變換段波形相對，從而減小功分器的體積。但這樣做會大幅增加功分器的寬度，尤其是對于分支數(shù)目較多，由十五個一分二功分器級聯(lián)而成的十六分功分器并不能很有效的縮小功分器的體積。同時，相鄰的一分二功分器的微帶線之間由于彎曲靠的很近，更容易發(fā)生耦合，導(dǎo)致功分器性能不好。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本【實用新型內(nèi)容】針對【背景技術(shù)】存在的缺陷，提供了一種對十六分功分器體積小型化的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)不僅使功分器的分支數(shù)目多，體積更小，應(yīng)用更廣，同時功分器的隔離度尚，損耗小。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]—種十六分功分器，包括功分器主體、一個功分器輸入端、十六個功分器輸出端、基板，主體是由內(nèi)部互聯(lián)四級十五個一分二功分器來實現(xiàn)的，其特征在于，其中三四級級聯(lián)的每個一分二功分器的每節(jié)1/4波長阻抗變換器多次彎曲，所述的每一級每一個一分二功分器50歐姆匹配輸出微帶線部分進行彎曲折疊。
[0007]進一步地，所述十六分功分器主體設(shè)計在基板上，功分器輸入端與功分器輸出端都是標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆匹配微帶線，基板的材料為高性能聚四氟乙烯，功分器腔體材料為鋁，重量輕。
[0008]進一步地，所述的十六分功分器主體是由內(nèi)部互聯(lián)四級十五個一分二功分器來實現(xiàn)的。
[0009]進一步地，所述的一分二功分器的輸入端與外部輸入端口相連，兩個輸出端分別與兩個一分二功分器輸入端相連，依次級聯(lián)四級至有十六個輸出端口。
[0010]進一步地，所述的每一個級聯(lián)的一分二功分器的三節(jié)1/4波長阻抗變換器分別由五個半圓彎曲成波狀。
[0011]進一步地，所述的每一個級聯(lián)的一分二功分器的每節(jié)1/4波長阻抗變換器向中間彎曲的兩個半圓形微帶線的半徑要比向兩邊彎曲的三個半圓形微帶線的半徑要小。
[0012]進一步地，所述的一分二功分器的50歐姆匹配輸出部分的微帶線向相反方向折疊，即將第一級一分二功分器輸出端微帶線向輸入端口方向上下折疊，使第二級的兩個功分器分別位于第一級一分二功分器的正上方和正下方，第三四級也運用同種方式。
[0013]進一步地，第四級八個一分二功分器的十六個輸出端口的微帶線經(jīng)過彎曲變換使得十六個輸出端口處于一條直線上。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]1、本實用新型采用將每一級的一分二功分器的1/4波長阻抗變換器和50歐姆輸出微帶線部分彎曲折疊的方式，減小了十六分功分器的體積，微帶線電路結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0016]2、本實用新型采用將每一個一分二功分器的每節(jié)1/4波長阻抗變換器向中間彎曲的兩個半圓形微帶線的半徑要比向兩邊彎曲的三個半圓形微帶線的半徑要小的方式，使得每個一分二功分器的兩個分支不會因彎曲靠的太近而產(chǎn)生耦合，提高了功分器的性能。
[0017]3、本實用新型通過對功分器十六個輸出端口的微帶線的彎曲變換，使得十六個輸出端口都處于同一條直線并且保持了輸出相位一致，既美觀又使用方便。
【附圖說明】
[0018]圖1為十六分功分器整體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為十六分功分器部分三節(jié)1/4波長阻抗變換器彎曲方式放大圖。
[0020]圖3為十六分功分器部分微帶線折疊方式放大圖。
[0021]圖4為十六分功分器的回波損耗仿真曲線圖。
[0022]圖5為十六分功分器的插入損耗仿真曲線圖。
[0023]圖6為十六分功分器的隔離度仿真曲線圖。
[0024]圖7為十六分功分器實物圖實測回波損耗曲線圖。
[0025]圖8為十六分功分器實物圖實測插入損耗曲線圖。
[0026]圖9為十六分功分器實物圖實測隔離度曲線圖。
[0027]其中，I為十六分功分器腔體，2為十六分功分器主體、3為十六分功分器總輸入端，4為十六分功分器總輸出端，5為十六分功分器基板。
【具體實施方式】
[0028]下面，結(jié)合附圖和實施例詳述本實用新型的技術(shù)方案。
[0029]如圖1所示為體積小型化之后的十六分功分器整體微帶電路結(jié)構(gòu)圖，包括功分器主體2、功分器輸入端3、功分器輸出端4、基板5。本實用新型實例是由內(nèi)部四級互聯(lián)一分二功分器來實現(xiàn)十六分功分器的，即一分二功分器的輸入端與外部輸入端口相連，兩個輸出端分別與兩個一分二功分器輸入端相連，依次級聯(lián)至有十六個輸出端口，其中，每一個一分二功分器有三節(jié)1/4波長阻抗變換器，每一節(jié)阻抗變換節(jié)點處用隔離電阻連接。
[0030]如圖2所示部分三節(jié)1/4波長阻抗變換器彎曲方式放大圖。本實用新型實例中，將四級互聯(lián)的十五個一分二功分器的后兩級級聯(lián)的每個一分二功分器的三節(jié)1/4波長阻抗變換器分別進行五次彎曲來減小功分器整體的長度，其中向中間彎曲的半圓形微帶線的半徑要比向兩邊彎曲的半圓形微帶線的半徑要小，這是因為兩分支微帶線之間距離不宜過小，否則容易發(fā)生耦合，只能通過在兩分支微帶線之間加電阻來改善，設(shè)計繁瑣。通過上述微帶線的彎曲方式，不僅使功分器不用犧牲過多的寬度就能減小長度，并且向內(nèi)彎曲的微帶線之間即使不加隔離電阻對十六分功分器的隔離度也不會產(chǎn)生影響。
[0031]為了能進一步減小功分器的體積，將四級互聯(lián)的十五個一分二功分器的所有50歐姆匹配輸出部分的微帶線向相反方向折疊，即將第一級一分二功分器輸出端微帶線向輸入端口方向上下折疊，使第二級的兩個功分器分別位于第一級一分二功分器的正上方和正下方。運用此種方式，再將第二級和第三級的每個一分二功分器輸出端口的微帶線分別向各自的輸入端口方向上下折疊，使第三級和第四級在同一直線上。最后，將第四級的八個一分二功分器的十六個輸出端向各自的輸入端口折疊。具體折疊方式的部分放大圖如圖3所示。
[0032]進一步地，通過改變微帶線的彎曲形狀使十六個輸出端在同一條垂直線上和保持功分器的相位一致性。
[0033]本實用新型的方法實施加工的十六分功分器工作頻率為0.8Ghz-2.5Ghz。十六分功分器的體積為22.2cm*12.8cm*0.9cm。
[0034]圖7、圖8、圖9為本實用新型提供的十六分功分器實物，利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀所得的實測曲線圖，如圖所示，十六分功分器工作頻帶為0.86^-2.56^，回波損耗-15.1(18以下，插入損耗范圍-13.5dB到-15dB，隔離度都在_22dB以下，若忽略由于加工誤差造成的影響，實測曲線與仿真曲線圖4、圖5、圖6結(jié)果接近，充分證明十六分功分器體積很小并且性能較好。
【主權(quán)項】
1.一種十六分功分器，包括功分器主體、一個功分器輸入端、十六個功分器輸出端、基板，主體是由內(nèi)部互聯(lián)四級十五個一分二功分器來實現(xiàn)的，其特征在于，其中三四級級聯(lián)的每個一分二功分器的每節(jié)1/4波長阻抗變換器多次彎曲，所述的每一級每一個一分二功分器50歐姆匹配輸出微帶線部分進行彎曲折疊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十六分功分器，其特征在于，所述的每一個一分二功分器的三節(jié)I /4波長阻抗變換器分別由五個半圓彎曲成波狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十六分功分器，其特征在于，所述的每一個級聯(lián)的一分二功分器的每節(jié)1/4波長阻抗變換器向中間彎曲的兩個半圓形微帶線的半徑要比向兩邊彎曲的三個半圓形微帶線的半徑要小。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十六分功分器，其特征在于，所述的一分二功分器的50歐姆匹配輸出部分的微帶線向相反方向折疊，即將第一級一分二功分器輸出端微帶線向輸入端口方向上下折疊，使第二級的兩個功分器分別位于第一級一分二功分器的正上方和正下方，第三四級也運用同種方式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的十六分功分器，其特征在于，第四級八個一分二功分器的十六個輸出端口的微帶線經(jīng)過彎曲變換使得十六個輸出端口處于一條直線上。
【專利摘要】一種十六分功分器，該十六分功分器包括功分器腔體、功分器主體、功分器輸入端、功分器輸出端、基板，主體是由內(nèi)部互聯(lián)四級十五個一分二功分器來實現(xiàn)的。所述的三四級級聯(lián)的每個一分二功分器的每節(jié)1/4波長阻抗變換器都經(jīng)過五次彎曲；所述的每一級每個一分二功分器50歐姆匹配輸出微帶線部分都分別向其輸入端方向上下折疊；所述的十六個輸出端口的微帶線經(jīng)過折疊彎曲仍然都在一條直線上，便于安裝。所述十六分功分器相對于傳統(tǒng)的功分器來說體積更小，性能指標(biāo)較好，同時，所述十六分功分器的每一個支路的輸出都保持在同一直線并且微帶線電路結(jié)構(gòu)更加緊湊，也使得功分器美觀，使用更方便。
【IPC分類】H01P5/16
【公開號】CN205282627
【申請?zhí)枴緾N201520815242
【發(fā)明人】杜姍姍, 劉暢, 范仁鈺, 安照輝
【申請人】成都威頻通訊技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年10月20日