[实用新型]一种基于双层微带的超宽带低损耗功率分配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子器件技术领域，尤其涉及一种基于双层微带的超宽带低损耗功率分配器。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，人们对信息传输系统的要求越来越高，希望获得更多的频谱资源，来提高数据的传输速率以及降低系统的损耗。由此需求，超宽带UWB技术应运而生，超宽带技术以其系统结构简单，成本低、功耗小、安全性高、不易产生干扰、数据传输速率高等特点成为目前无线通信领域的一个研究热点。功分器是微波接收、发射及频率合成系统中不可缺少的部件，无论是微波通信、雷达、遥控遥感、电子侦察、电子对抗还是微波测量系统中，都有将信号等功率分配的需求，将信号等功率分配为多路，再分别进行处理，是非常普遍的应用。在发射系统中将功分器反转使用就是功率合成器，在中、大功率的发射源中，对整个系统性能有着重要的影响。尤其是在多通道测量系统中，更是决定系统性能的关键部件，对幅度一致性、相位一致性指标有着严格的要求，这样才能保证系统的测量精度。

超宽带UWB技术最早以军事雷达为主要用途，后于2002年2月14日解禁，美国联邦通信委员会FCC规定：“在发送功率低于美国放射噪音规定值－41.3dBm/MHz，即功率则为1mW/MHz的条件下，可将3.1G～10.6GHz的频带用于对地下和隔墙之物进行扫描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测距和无线数据通信”。超宽带通信因其更髙的传输速率，在现代短距离无线通信等领域中得到广泛的应用。超宽带系统通过发射以及接收射频信号，在很宽的频段内进行通信，有着很小的发射功率以及很高的信号传输速率。

2008年8月Sai Wai Wong等人IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS期刊(vol.18,no.8,pp.518-520,2008)上发表了“Ultra-Wideband Power Divider With Good In-Band Splitting and Isolation Performances”，提出一种单层微带结构，它是由一对阶梯阻抗线、开路枝节线和平行耦合线组成的功分器结构，虽然其具有较好的带内分离特性和输出端口的隔离特性，但是其带宽只能达到超宽带定义的范围而不能再拓宽。2013年10月P.O.Afanasiev等人在International Conference on Antenna Theory and Techniques期刊(pp.323-325，2013)上发表了“A Novel Design ofUltra-wideband Strip-line Power Divider for 2-18GHz”，提出一种由三层介质板组成的超宽带状线的功分器结构，虽然其带宽比较宽，但是该结构的尺寸比较大，不利于进行小型化。

发明内容

本申请的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于双层微带的超宽带低损耗功率分配器，可将其带宽延伸到能覆盖多个倍频程，并且能够降低功率分配器的损耗，提高输出端口的隔离度，并且可以保持较小的尺寸。

为实现上述目的，本申请提供了一种基于双层微带的超宽带低损耗功率分配器。所述基于双层微带的超宽带低损耗功率分配器，包括输入端口、第一输出端口、第二输出端口、设置在输入端口和一输出端口、第二输出端口之间的多级阻抗功分结构、上微带介质基板和下微带介质基板。

所述上微带介质基板和下微带介质基板相贴合，上微带介质基板的上表面和下微带介质基板的下表面均为金属接地面。

所述多级阻抗功分结构包括两组对称的多节阶梯阻抗传输线，其位于下微带介质基板的上表面，两组多节阶梯阻抗传输线之间设有一组隔离电阻，对称的两多节阶梯阻抗传输线每节的末端通过一隔离电阻相连。

进一步地，所述上微带介质基板和下微带介质基板的接触面、多级阻抗功分结构的两侧均设有金属条带。所述金属条带上开有若干金属化过孔，分别贯穿上微带介质基板和下微带介质基板，将上微带介质基板的上表面和下微带介质基板的下表面相连通。

优选地，所述上微带介质基板上开有容纳隔离电阻的若干通孔，所述通孔为非金属化过孔。

进一步地，所述上微带介质基板和下微带介质基板均为单面覆铜介质基板，覆铜面为金属接地面，非覆铜面相贴合。

优选地，所述上微带介质基板和下微带介质基板均采用介电常数为2.2，板厚均为0.7mm的单面覆铜介质基板。

优选地，所述多节阶梯阻抗传输线为八节阶梯阻抗传输线，对称的两阶梯阻抗传输线每节的末端通过一隔离电阻相连。