一種單頻段電調(diào)濾波型功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波無(wú)源器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及微波無(wú)源器件中的一種單頻段電調(diào)濾波型功分器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，微波電路的功能越來(lái)越復(fù)雜、電性能要求越來(lái)越高，同時(shí)也向著小型化、輕量化、低成本的方向發(fā)展。這種發(fā)展趨勢(shì)是為了適應(yīng)微波電路的商業(yè)化要求而形成的。器件多功能是有效縮減電路尺寸的方法，比如:共存于同一收發(fā)前端的功分器和濾波器，可以整合在一起，組成具有濾波特性的功分器，可以減小電路尺寸，減小差損。可調(diào)器件也是一種有效縮減電路尺寸和復(fù)雜度的常用方法，單個(gè)功能可調(diào)的器件，可以代替多個(gè)固定性能的器件，從而實(shí)現(xiàn)電路的小型化。
[0003]實(shí)現(xiàn)具有濾波特性的功分器的可調(diào)，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電路的小型化和低成本。通常濾波功分器只是將功分器的四分之一波長(zhǎng)功分分枝節(jié)，用等效為四分之一波長(zhǎng)枝節(jié)的濾波器代替，雖然減小了尺寸，但是和直接用濾波器和功分器級(jí)聯(lián)的方案相比，所用濾波器的數(shù)量和功分枝節(jié)成正比。尤其對(duì)于要實(shí)現(xiàn)可調(diào)濾波特性的功分器，可調(diào)器件及其直流偏置電路也將大幅增加，反而增加了電路的復(fù)雜度和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種單頻段電調(diào)濾波型功分器，該功分器內(nèi)部集成了可調(diào)濾波器，以實(shí)現(xiàn)功分器的額外可調(diào)濾波特性，并減少可調(diào)元件的數(shù)量。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種單頻段電調(diào)濾波型功分器，該功分器的輸入端由直線50歐姆微帶線構(gòu)成，微帶線之后，分成上下對(duì)稱(chēng)的兩條支路，每條支路由輸入平行耦合線、彎折微帶線和輸出平行耦合線組成。最后由兩條彎折50歐姆微帶線輸出，兩個(gè)串聯(lián)50歐姆電阻連接在兩條彎折50歐姆微帶線之間的起始端。變?nèi)莨芎蜕侠娮瓒冀釉谳斎肫叫旭詈暇€的正中間，兩個(gè)金屬化通孔接在變?nèi)莨芰硪欢?。直流偏置焊盤(pán)接在上拉電阻的另一端，貼片電容連接在輸出平行耦合線的正中間。
[0007]進(jìn)一步的，彎折微帶線連接輸入平行耦合線、輸出平行耦合線和貼片電容，形成環(huán)路，組成了上下兩個(gè)具有濾波特性的90度移相諧振器。
[0008]進(jìn)一步的，變?nèi)莨芎蜕侠娮柘嗷ゴ怪保洼斎肫叫旭詈暇€都是呈45度夾角，兩金屬化通孔采用圓形孔，對(duì)稱(chēng)分布在變?nèi)莨芤欢艘_兩側(cè)，并且不與變?nèi)莨芤_重疊。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0010](I)本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，成本低的優(yōu)點(diǎn)。一方面，通過(guò)將可調(diào)濾波器集成到功分器內(nèi)部，使電路尺寸降低；另一方面，功分器兩條支路，共用一個(gè)變?nèi)莨埽瑴p少了變?nèi)莨芷秒娐?，從而降低了整體電路的尺寸和成本。
[0011](2)本發(fā)明具有損耗低的優(yōu)點(diǎn)。由于只采用單個(gè)變?nèi)莨?，因此由變?nèi)莨軒?lái)的損耗更小，并且不會(huì)產(chǎn)生由多個(gè)變?nèi)莨艿牟灰恢滦詭?lái)的損耗。
[0012](3)本發(fā)明具有隔離度好的優(yōu)點(diǎn)。采用隔離電阻，保證每個(gè)工作頻帶內(nèi)的隔離度，并且隔離電阻由兩電阻實(shí)現(xiàn)，減小隔離電阻的寄生電路，縮小了隔離頻點(diǎn)的偏移。
[0013](4)本發(fā)明采用一貼片電容，移除由電路本身帶來(lái)的低頻毛刺，保證了通帶附近的隔離度。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2是本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)的S參數(shù)仿真結(jié)果
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、解決的技術(shù)問(wèn)題以及技術(shù)方案更加清晰，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0017]圖1為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。該功分器為Wilkinson型功分器，輸入端由直線50歐姆微帶線I構(gòu)成，線寬為1.1mm,微帶線之后，分成上下對(duì)稱(chēng)的兩條支路，每條支路由輸入平行耦合線2、彎折微帶線3和輸出平行耦合線4組成，構(gòu)成具有濾波特性的90度移相諧振器，等效為電長(zhǎng)度為四分之波長(zhǎng)，特性阻抗為1.414倍輸入輸出50歐姆微帶線的阻抗，即70.7歐姆的功分枝節(jié)。最后由兩條彎折50歐姆微帶線5輸出，兩個(gè)50歐姆電阻9，串聯(lián)成100歐姆，連接在兩條彎折50歐姆微帶線5之間的起始端，作為WiIkinson型功分器的隔離電阻。變?nèi)莨?和上拉電阻10都接在輸入平行耦合線2的正中間，兩個(gè)金屬化通孔7接在變?nèi)莨?另一端，直流偏置焊盤(pán)11接在上拉電阻10的另一端，容值為20pF的貼片電容8連接在輸出平行耦合線4的正中間。
[0018]進(jìn)一步的，彎折微帶線3連接輸入平行耦合線2、輸出平行耦合線4和貼片電容8，形成環(huán)路，組成了上下兩個(gè)具有濾波特性的90度移相諧振器，輸入平行耦合線2和輸出平行耦合線4長(zhǎng)度相同，都是9.7mm。調(diào)節(jié)接在輸入平行耦合線2正中間的變?nèi)莨?的容值，使此諧振器的諧振頻率發(fā)生變化，從而改變?yōu)V波型功分器的中心頻率。
[0019]進(jìn)一步的，變?nèi)莨?和上拉電阻10相互垂直，和輸入平行耦合線2都是呈45度夾角，兩金屬化通孔7采用直徑為0.5mm的圓形孔，對(duì)稱(chēng)分布在變?nèi)莨? —端引腳兩側(cè)，并且不與變?nèi)莨?引腳重疊，兩金屬化通孔7中心間距為0.7_。
[0020]該濾波型功分器采用的介質(zhì)基板為T(mén)aconic RF-35，介質(zhì)基板厚度為0.508mm,上下兩層金屬銅箔層厚度均為18um，最終基板尺寸為27mmX35.9mm。變?nèi)莨?為InfineonBB857，其電容容值的可調(diào)范圍為0.5pF-6.5pF ;貼片電容8，容值為20pF，封裝為0603 ;兩50歐姆電阻封裝為0603。
[0021]圖2為這個(gè)具體實(shí)施實(shí)例的仿真S參數(shù)結(jié)果，可以看出:當(dāng)變?nèi)莨?容值從0.5pF變化到1.5pF時(shí)，該濾波型功分器的中心頻率，從1800MHz變化到2100MHz，可調(diào)范圍為300MHz,同時(shí)在工作中心頻率處，隔離度保持很好的性能，隔離度均大于25dB，插入損耗均小于1.8dBo
[0022]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)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(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)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(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明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(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單頻段電調(diào)濾波型功分器，其特征在于:該功分器的輸入端由直線50歐姆微帶線(I)構(gòu)成，微帶線之后，分成上下對(duì)稱(chēng)的兩條支路，每條支路由輸入平行耦合線(2)、彎折微帶線(3)和輸出平行耦合線(4)組成，最后由兩條彎折50歐姆微帶線(5)輸出；兩個(gè)串聯(lián)50歐姆電阻(9)連接在兩條彎折50歐姆微帶線(5)之間的起始端；變?nèi)莨?6)和上拉電阻(10)都接在輸入平行耦合線(2)的正中間，兩個(gè)金屬化通孔(7)接在變?nèi)莨?6)另一端；直流偏置焊盤(pán)(11)接在上拉電阻(10)的另一端，貼片電容(8)連接在輸出平行耦合線(4)的正中間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單頻段電調(diào)濾波型功分器，其特征在于:彎折微帶線(3)連接輸入平行耦合線(2)、輸出平行耦合線(4)和貼片電容(8)，形成環(huán)路，組成了上下兩個(gè)具有濾波特性的90度移相諧振器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單頻段電調(diào)濾波型功分器，其特征在于:變?nèi)莨?6)和上拉電阻(10)相互垂直，并與輸入平行耦合線(2)都是呈45度夾角，兩金屬化通孔(7)采用圓形孔，對(duì)稱(chēng)分布在變?nèi)莨?6) —端引腳兩側(cè)，并且不與變?nèi)莨堋?引腳重疊。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種單頻段電調(diào)濾波器型功分器，屬于微波無(wú)源器件技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將可調(diào)濾波器集成在功分器的內(nèi)部，并解決可調(diào)濾波型功分器可調(diào)單元數(shù)量正比于功分支路數(shù)量帶來(lái)的復(fù)雜性和高成本問(wèn)題。采用的創(chuàng)新性方案為用輸入平行耦合線(2)、彎折微帶線(3)和輸出平行耦合線(4)構(gòu)成濾波移相支路，使濾波功分支路共用單個(gè)變?nèi)莨?6)來(lái)實(shí)現(xiàn)工作頻率的電調(diào)變換。本發(fā)明可用于微波通信系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是適用于系統(tǒng)的小型化、低成本和高集成度。
【IPC分類(lèi)】H01P5/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105140613
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510579811
【發(fā)明人】林先其, 江源, 康湛毓, 張瑾, 于家偉, 唐聰, 樊勇
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月12日