本發(fā)明屬于均衡器控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器。
背景技術(shù):
均衡器主要運(yùn)用于現(xiàn)代雷達(dá)電子戰(zhàn)中,它連接在大功率行波管輸入或輸出端,起增益均衡(幅度均衡器)或相位均衡(相位均衡器)的作用。關(guān)鍵是如何選擇性吸收多余微波能量,同時不讓能量反射回輸入端口。電阻是均衡器中的能量吸收機(jī)制,主要影響均衡器曲線的衰減特性,吸波材料可用于腔體式均衡器的能量吸收,但其衰減量卻難以準(zhǔn)確控制,因而在工程實用中以固定電阻為主。電阻加工上的誤差以及裝配上的原因常常導(dǎo)致最終的均衡量比目標(biāo)偏高或偏低,此外,mpm前級驅(qū)動模塊輸出功率往往隨工作溫度有較大變化,改變均衡器均衡量能在一定程度上改善這一溫度特性,因此,實現(xiàn)均衡器衰減的二次調(diào)節(jié)將具有重要的使用價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題,本發(fā)明提出了一種加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器,包括從上至下依次層疊的第一金屬層、介質(zhì)基片和第二金屬層;所述第一金屬層包括沿直線設(shè)置的輸入傳輸線、主傳輸線及輸出傳輸線;所述主傳輸線一側(cè)的兩端位置分別設(shè)置有第一諧振單元和第二諧振單元,另一側(cè)的中段位置設(shè)置有直流偏置電路;所述第一諧振單元和第二諧振單元具有相同結(jié)構(gòu),均包括與所述主傳輸線連接的pin二極管及微帶枝節(jié);所述第一諧振單元的微帶枝節(jié)一端與第一pin二極管連接,另一端通過金屬通孔接地;所述第二諧振單元的微帶枝節(jié)一端與第二pin二極管連接,另一端通過金屬通孔接地;所述直流偏置電路包括第一焊盤和第二焊盤,所述第二焊盤接入正向偏置電壓。
進(jìn)一步地,所述主傳輸線的另一側(cè)的兩端位置分別設(shè)置有輸入匹配枝節(jié)和輸出匹配枝節(jié)。
進(jìn)一步地,所述輸入傳輸線與所述輸入匹配枝節(jié)之間串聯(lián)有第一隔直電容。
進(jìn)一步地,所述輸入傳輸線與所述輸出匹配枝節(jié)之間串聯(lián)有第二隔直電容。
進(jìn)一步地,所述第一諧振單元和第二諧振單元的微帶枝節(jié)均為折疊彎曲結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述直流偏置電路的第一焊盤連接所述主傳輸線,所述第二焊盤通過扼流電感與所述第一焊盤連接。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器基于微帶形式,利用pin二極管的電阻隨偏置電壓的變化關(guān)系,通過pin二極管改變吸收電阻,從而實現(xiàn)均衡器的均衡量可調(diào),能在一定程度上改善均衡器的溫度特性,同時兼顧了小型化和低駐波的要求,具有調(diào)諧電壓低、調(diào)諧方便以及體積小的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的第一金屬層的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例中s21的測試結(jié)果示意圖。
圖5是本發(fā)明實施例中s11的測試結(jié)果示意圖。
其中,1、輸入傳輸線;2、第一隔直電容;3、輸入匹配枝節(jié);4、第一諧振單元;5、主傳輸線;6、直流偏置電路;7、第二諧振單元;8、輸出匹配枝節(jié);9、第二隔直電容;10、輸出傳輸線;11、第一焊盤;12、扼流電感;13、第二焊盤;14、金屬通孔;15、第一pin二極管;16、第二pin二極管;17、第一金屬層;18、介質(zhì)基片;19、第二金屬層。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示為本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。一種加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器,包括從上至下依次層疊的第一金屬層17、介質(zhì)基片18和第二金屬層19;為了形成本發(fā)明的可調(diào)均衡器,通過印刷電路板制造工藝對第一金屬層17進(jìn)行加工形成所需的金屬圖案,第二金屬層19為未做加工的完整的金層。
如圖2所示,為本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的第一金屬層17包括沿長邊直線設(shè)置的輸入傳輸線1、主傳輸線5及輸出傳輸線10;主傳輸線5一側(cè)的兩端位置分別設(shè)置有第一諧振單元4和第二諧振單元7,另一側(cè)的中段位置設(shè)置有直流偏置電路6;主傳輸線5的另一側(cè)的兩端位置還分別設(shè)置有輸入匹配枝節(jié)3和輸出匹配枝節(jié)8,用于調(diào)節(jié)端口駐波;輸入傳輸線1與輸入匹配枝節(jié)3之間串聯(lián)有第一隔直電容2,輸出傳輸線10與輸出匹配枝節(jié)8之間串聯(lián)有第二隔直電容9實現(xiàn)隔直。
本發(fā)明的第一諧振單元4和第二諧振單元7具有相同結(jié)構(gòu),均包括與主傳輸線連接的pin二極管及微帶枝節(jié);第一諧振單元4的微帶枝節(jié)一端與第一pin二極15管連接,另一端通過金屬通孔14接地;第二諧振單元7的微帶枝節(jié)一端與第二pin二極管16連接,另一端通過金屬通孔14接地;金屬通孔14同時作為諧振結(jié)構(gòu)中的射頻通路接地和直流電路的地;為減小諧振單元的長度,第一諧振單元4和第二諧振單元7的微帶枝節(jié)均為折疊彎曲結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的直流偏置電路6包括第一焊盤11和第二焊盤13,第二焊盤13接入正向偏置電壓。直流偏置電路6的第一焊盤11連接主傳輸線5,第二焊盤13通過扼流電感12與第一焊盤11連接進(jìn)行微波信號隔離。
如圖3所示,為本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的第一金屬層的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的整個結(jié)構(gòu)傳輸線采用微帶線,介質(zhì)基片18使用厚度為0.635mm,介電常數(shù)為6.15的taconicrf-60(tm)基片,輸入傳輸線1和輸出傳輸線10的線寬w0=0.95mm;主傳輸線5的線寬ws=0.6mm,長度ls=6.2mm;輸入匹配枝節(jié)3和輸出匹配枝節(jié)8的尺寸相同,dx=1mm,dy=0.8mm,d1=0.5mm,d2=0.4mm;第一諧振單元4和第二諧振單元7的尺寸相同,pad_w=0.8mm,pad_l=0.8mm,w=0.25mm,l1=0.8mm,l2=2.5mm,l3=l5=l7=0.7mm,l4=l6=l8=3.5mm,l9=1.2mm,l10=2.5mm,a=b=1mm;金屬通孔14的直徑d0=0.5mm。第一隔直電容2和第二隔直電容9采用0402封裝的100pf電容,扼流電感12選用lqw18an13nj00,電感值為13nh。第一pin二極管15和第二pin二極管16采用skyworks公司的低電容二極管smp1302-040lf,對應(yīng)的偏置電壓約為600~650mv。整個電路大小為15mm×24mm。
如圖4所示,為本發(fā)明實施例中s21的測試結(jié)果示意圖,如圖5所示,為本發(fā)明實施例中s11的測試結(jié)果示意圖。本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器工作于2~6ghz,對應(yīng)的曲線最大衰減值從5.8db增加到11.4db,s11除了偏置電壓0.65v時中間個別點(diǎn)略高于-10db,其余均在-10db以下。
本發(fā)明的加載pin二極管的均衡量可調(diào)微帶均衡器的工作原理為:
微波信號從輸入傳輸線1饋入,經(jīng)輸入匹配枝節(jié)3進(jìn)行阻抗匹配后在主傳輸線5上傳輸;主傳輸線5上連接兩個諧振單元(第一諧振單元4、第二諧振單元7),信號在第一諧振單元4和第二諧振單元7上發(fā)生諧振,表現(xiàn)帶阻特性,其中的第一pin二極管15和第二pin二極管16主要表現(xiàn)為電阻特性,用于吸收微波能量;微波信號由輸出匹配枝節(jié)8進(jìn)行阻抗匹配后,經(jīng)輸出傳輸線10輸出;第一隔直電容2和第二隔直電容9的作用是隔直流通交流,扼流電感12的作用是通直流隔交流;通過第二焊盤13給第一pin二極管15和第二pin二極管16加正偏壓,調(diào)節(jié)其偏置電壓即可得到不同的電阻值,達(dá)到調(diào)節(jié)衰減量的效果。
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(hù)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(hù)范圍內(nèi)。