十字型傳輸線諧波抑制Gysel功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種主要用于微波技術(shù)及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域中，十字型傳輸線諧波抑制Gysel功分器。
【背景技術(shù)】
[0002]功分器全稱功率分配器，是一種將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件，也可反過(guò)來(lái)將多路信號(hào)能量合成一路輸出，此時(shí)可也稱為合路器。在微波通信、雷達(dá)系統(tǒng)的功率分配以及合成網(wǎng)絡(luò)等大功率應(yīng)用場(chǎng)合中包含著很多用傳輸線相互連接的的單元，在每一個(gè)連接處都要產(chǎn)生失配，能在多大的程度上控制和精確地測(cè)量這些失配，往往限制了這些系統(tǒng)的性能。低耗傳輸微波功率的波導(dǎo)和傳輸線的發(fā)展是微波工程發(fā)展的里程碑之一。早期的微波系統(tǒng)，主要利用波導(dǎo)和同軸線作為傳輸媒介。傳統(tǒng)的波導(dǎo)雖具有功率容量大、低損耗、傳輸功率高等優(yōu)點(diǎn)，但它體積大，價(jià)格高，而同軸線也不易于制作復(fù)雜的微波元件。平面?zhèn)鬏斁€的出現(xiàn)提供了另一種選擇。微波平面?zhèn)鬏斁€包括帶狀線、微帶線、槽線、共面波導(dǎo)，共面帶狀線等。這些平面?zhèn)鬏斁€具有結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，并且易于和其他電路集成。但這些平面?zhèn)鬏斁€也有缺點(diǎn)，即功率容量小，存在一定的輻射損耗。而且容易產(chǎn)生回波損耗。
[0003]目前，被廣泛使用的Gysel型功分器具備了如下優(yōu)勢(shì):(I)其負(fù)載電阻可接出模塊并接地，散熱能力高，(2)監(jiān)測(cè)輸出端口功率失配度的能力。在工作頻率下，傳統(tǒng)二等分Gysel型功分器能將輸入端口的功率等分到輸出端口，實(shí)現(xiàn)各個(gè)端口良好的匹配以及各個(gè)輸出端口間的相互隔離。但是，傳統(tǒng)的Gysel功分器采用四分之一波長(zhǎng)傳輸線作為匹配單元，具有的寄生通帶，沒(méi)有諧波抑制能力；且電路面積較大，導(dǎo)致了其在實(shí)際應(yīng)用中較難利用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展，為了提高系統(tǒng)頻譜純度和提高信號(hào)傳輸效率，以及增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)的諧波抑制特性越來(lái)越得到重視。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)Gysel型功分器存在的寄生通帶以及電路面積大的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路面積相對(duì)傳統(tǒng)功分器有所減??；并且具有高頻諧波抑制特性，基于十字型傳輸線的諧波抑制單元的小型化Gysel型功分器。
[0005]為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型提出了一種十字型傳輸線諧波抑制Gysel功分器，包括至少通過(guò)三個(gè)負(fù)載端口連接的諧波抑制單元和至少兩個(gè)接地負(fù)載電阻Rl，其特征在于:各諧波抑制單元依次首尾相連組成兩端口對(duì)稱的三端口網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)傳輸線路回路，阻抗4的第一個(gè)端口 9連接在第一諧波抑制單元I和第二諧波抑制單元2的并聯(lián)接點(diǎn)的首端，阻抗4的第二個(gè)端口 10電連接在第一諧波抑制單元I與第三諧波抑制單元3的串聯(lián)接點(diǎn)之間，阻抗4的第三個(gè)端口 11電連接在第二諧波抑制單元2與第四諧波抑制單元4的串聯(lián)接點(diǎn)之間，兩個(gè)接地負(fù)載電阻RL分別電連接在第三諧波抑制單元3)與第五諧波抑制單元5，第四諧波抑制單元4與第六諧波抑制單元6的串聯(lián)接點(diǎn)之間。
[0006]本實(shí)用新型的相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
[0007]本實(shí)用新型通過(guò)利用基于十字型傳輸線的諧波抑制單元替換原有的傳輸線，實(shí)現(xiàn)了 Gysel功分器的諧波抑制功能?？朔藗鹘y(tǒng)Gysel型功分器的寄生通帶，電路結(jié)構(gòu)緊湊，面積小型化；而且保持原有Gysel在基頻處插損小、散熱特性高的特點(diǎn)，適應(yīng)高功率應(yīng)用的特點(diǎn)。
[0008]本實(shí)用新型的Gysel功分器兩端口對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)的輸出端口和短路接地隔離端口的輸出功率的總和剛好等于該網(wǎng)絡(luò)輸端口的輸入功率，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)高次諧波的抑制，并且在工作頻率范圍內(nèi)三個(gè)端口匹配良好。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型十字型傳輸線諧波抑制Gysel功分器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1十字型諧波抑制單元的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0011]圖3為圖1十字型傳輸線的諧波抑制Gysel功分器的電路版圖實(shí)施例示意圖。
[0012]圖4為實(shí)用新型Gysel功分器的S參數(shù)特性曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白以下，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]參閱圖1。在以下描述實(shí)施例中，十字型傳輸線諧波抑制Gysel功分器，主要包括阻抗4的第一個(gè)端口 9、阻抗Z [的第二個(gè)端口 10、阻抗Z [的第三個(gè)端口 11、第一諧波抑制單元1、第二諧波抑制單元2、第三諧波抑制單元3、第四諧波抑制單元4、第五諧波抑制單元5、第六諧波抑制單元6、阻抗&的第一接地負(fù)載電阻7和阻抗I的第二接地負(fù)載電阻
8。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，十字傳輸線Gysel型功分器包括三個(gè)端口、六個(gè)諧波抑制單元和兩個(gè)接地負(fù)載電阻。其中:第一諧波抑制單元1，第三諧波抑制單元3，第五諧波抑制單元5，第六諧波抑制單元6，第四諧波抑制單元4，第二諧波抑制單元2依次首尾相連呈閉合的傳輸線路；其中，第一端口 9連接于第一諧波抑制單元I和第二諧波抑制單元2的連接處；第二端口 10連接于第一諧波抑制單元I和第三諧波抑制單元3的連接處；第三端口 11連接于第二諧波抑制單元2和第四諧波抑制單元4的連接處；第一接地負(fù)載電阻7 —端連接于第三諧波抑制單元3和第五諧波抑制單元5的連接處，另一端短路接地；所述第二接地負(fù)載電阻8 一端連接于第四諧波抑制單元4和第六諧波抑制單元6的連接處，另一端短路接地。其中，第一諧波抑制單元I和第二諧波抑制單元2的結(jié)構(gòu)與參數(shù)完全相同。第三諧波抑制單元3和第四諧波抑制單元4的結(jié)構(gòu)與參數(shù)完全相同。第五諧波抑制單元5和第六諧波抑制單元6的結(jié)構(gòu)與參數(shù)完全相同。
[0015]所述的諧波抑制單元均為十字型諧波抑制單元。第一諧波抑制單元I?第六諧波抑制單元6均采用十字型傳輸線結(jié)構(gòu)。其中，十字線上第一分支傳輸線12的電長(zhǎng)度征阻抗Zy第二分支傳輸線13電長(zhǎng)度Θ。2，特征阻抗2。2;第三分支傳輸線14特征阻抗Z&電長(zhǎng)度Θ。；5;第四分支傳輸線15電長(zhǎng)度為θ特征阻抗Z以及第一分支傳輸線12、第二分支傳輸線13的端口 a和端口 b，帶有端口 a的第一分支傳輸線12和帶有端口 b的第二分支傳輸線13串聯(lián)在同一傳輸線上，一端開(kāi)路的第三分支傳輸線14 一端開(kāi)路的第四分支傳輸線15串聯(lián)在同一傳輸線上，且兩兩對(duì)稱交叉共端連接在十字中心的交點(diǎn)上。且不同諧波抑制單元中的十字型傳輸線的各個(gè)分支線阻抗和電廠度參數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況有所不同。
[0016]本實(shí)用新型提供的混合型功分器可直接印制在PCB印制板上，傳輸線阻抗及電長(zhǎng)度等根據(jù)使用頻率及PCB板材的不同而不同。在圖3中，給出了實(shí)施例的十字型傳輸線的諧波抑制Gysel功分器的電路結(jié)構(gòu)版，設(shè)計(jì)具體執(zhí)行步驟為:
[0017]步驟al:在所述功分器中，第一個(gè)端口 9的負(fù)載阻值為Zl= 50Ω，第二個(gè)端口 10的負(fù)載阻值為Zl= 50 Ω，第三個(gè)端口 11的負(fù)載阻值為Z L= 50 Ω。第一諧波抑制單元1，第二諧波抑制單元2，第三諧波抑制單元3，第四諧波抑制單元4，第五諧波抑制單元5，第六諧波抑制單元6的阻值為&= 50 Ω。第一接地負(fù)載電阻7、第二接地負(fù)載電阻8的阻值為Rl= 50 Ω。其中所述功分器各組成部分參數(shù)及交互關(guān)系如下:所述第一諧波抑制單元1，第三諧波抑制單元3，第五諧波抑制單元5，第六諧波抑制單元6，第四諧波抑制單元4，第二諧波抑制單元2依次首尾相連呈閉合的傳輸線路；所述第一端口 9連接于第一諧波抑制單元I和