[发明专利]基于矢量合成的小型化多峰均衡器

说明书

本发明公开了一种基于矢量合成的小型化多峰均衡器，包括由上至下依次层叠的微带层、介质层和金属层，所述微带层包括第一传输线主线、第二传输主线、及由第一级功分器结构表层微带、第二级功分器结构表层微带、第三级功分器结构表层微带和第四级功分器结构表层微带构成的多级功率分配‑合成结构。本发明利用多级功率分配‑合成结构实现微波信号的多路分配与矢量合成，在多个特定频点实现均衡，当需要多个频带衰减时可以采用多级功分器实现，可以实现较大均衡量，同时实现小型化。

技术领域

本发明的属于微波增益均衡器技术领域，具体涉及一种基于矢量合成的小型化多峰均衡器。

背景技术

微波增益均衡器为无源二端口网络，其最终目的是吸收特定频点的功率。结构上一般由主传输线和谐振单元与微波波吸收体构成的陷波器组成。根据有无偏置电源，均衡器可分为有源和无源均衡器。有源均衡器往往是可调均衡器，包括均衡量可调和频带可调等，结构较复杂。无源均衡器较容易实现，通常可分为两类：一是腔体结构的均衡器，常见的类型主要包括波导和同轴型；二是应用最广泛的平面结构均衡器，主要由微带及基片集成波导等结构实现。

波导和同轴型均衡器都是基于腔体谐振原理的均衡器，也有将两者结合起来，主传输线上采用波导传输，谐振陷波单元用同轴结构。波导和同轴型均衡器都有良好的可调性，能承受较大的传输功率，但是体积太大，也不能适应微波毫米波功率模块小型化的趋势，且设计复杂，调试难度高，所以在微波毫米波波段应用较少。

平面结构的均衡器可以分为微带形式和基片集成波导形式。其中，基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)是近年来提出一种新的电路结构，多用于多层电路结构，有体积小、Q值高、易于集成等优点。其原理是通过特定的过孔排列，构成一定的边界条件，将平面结构中的电磁场等效成矩形波导中的电磁场。基片集成波导结构有很多优点，多用于窄带的设计中。但是由于其结构复杂，对于宽带以及复杂均衡曲线的均衡器难以实际设计加工，而微带形式的均衡器可以克服这种问题。微带形式的均衡器是目前工程生产中使用最多的结构，相对于腔体形式的均衡器有体积小、易于集成等优点。

目前基于微带线的微波增益均衡器设计多采用微带枝节结构的形式，这种结构设计制作简单、优化快速、成本低等优点，但仍然有很多不足之处：

1)由谐振枝节和吸收电阻构成的均衡器，其可调参数较少；难以在较宽的频带内实现良好的驻波特性。

2)当工作频带内需要实现复杂均衡特性(如多个均衡峰时)，需要多个不同谐振频率的枝节级联构成，从而使均衡器尺寸较大。

3)电阻在枝节型均衡器中作为微波吸收元件，均衡器的均衡特性对电阻的加工精度极为敏感。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于矢量合成的小型化多峰均衡器，旨在解决既有方法中存在的以上全部或部分技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于矢量合成的小型化多峰均衡器，包括由上至下依次层叠的微带层、介质层和金属层，所述微带层包括第一传输线主线、第二传输主线、及由第一级功分器结构表层微带、第二级功分器结构表层微带、第三级功分器结构表层微带和第四级功分器结构表层微带构成的多级功率分配-合成结构；所述第一级功分器结构表层微带的一功分支路通过第二级功分器结构表层微带和第三级功分器结构表层微带，结合第一级功分器结构表层微带的另一功分支路与第四级功分器结构表层微带连接。

进一步地，所述微带层的多级功率分配-合成结构为第一级功分器结构表层微带的一功分支路与第二级功分器结构表层微带连接，第一级功分器结构表层微带的另一功分支路通过第一匹配微带线与第四级功分器结构表层微带的一功分支路连接，第二级功分器结构表层微带的一功分支路通过第二匹配微带线与第三级功分器结构表层微带的一功分支路连接，第二级功分器结构表层微带的另一功分支路通过相位延时线与第三级功分器结构表层微带的另一功分支路连接，第三级功分器结构表层微带与第四级功分器结构表层微带的另一功分支路连接。