[发明专利]一种高功率低损耗宽带和差器

说明书

在相控阵雷达中，和差器起着至关重要的作用。和差器的带宽、幅相一致性、耐功率、损耗及和差隔离度直接影响雷达的性能，如天线增益、接收零深、测角测距精度等。传统和差器有波导魔T，平面环形电桥，3dB180°耦合电桥等。波导魔T一般应用于较高频段，因为频段低的波导体积较大；平面环形电桥带宽约10%左右，带宽增加后边频的幅相一致性较差；180°环形电桥需要采用特定要求（耦合度）的耦合器级联而成，带宽能达到一个倍频程，多级的能够达到3个倍频程，但对板材要求和加工精度要求较高，实际成品效果并不理想，且损耗偏大。对于常规20%左右带宽的低频段和差器，上述形式的和差器或多或少存在一些弊端。本发明提出了一种高功率低损耗和差器，该和差器带宽在20%以上，易于实现且具有低损耗和耐高功率要求。

技术领域

本发明属于天线与微波技术，具体涉及一种高功率低损耗宽带和差器。

背景技术

在相控阵雷达中，和差器起着至关重要的作用。和差器的带宽、幅相一致性、耐功率、损耗及和差隔离度直接影响雷达的性能，如天线增益、接收零深、测角测距精度等。

传统和差器有波导魔T，平面环形电桥，3dB180°耦合电桥等。波导魔T一般应用于较高频段，因为频段低的波导体积较大；平面环形电桥带宽约10%左右，带宽增加后边频的幅相一致性较差；180°环形电桥需要采用特定要求（耦合度）的耦合器级联而成，带宽能达到一个倍频程，多级的能够达到3个倍频程，但对板材要求和加工精度要求较高，实际成品效果并不理想，且损耗偏大。对于常规20%左右带宽的低频段和差器，上述形式的和差器或多或少存在一些弊端。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，本发明提出了一种和差器，该和差器带宽在20%以上，易于实现且具有低损耗和耐高功率要求。具体如下：。

将常规环形电桥的两段70.7欧姆阻抗线替代为3dB耦合电路。

进一步地，所述3dB耦合电路1/4λ长度为48mm，线宽4.29mm，宽边耦合偏心1.29mm。

本发明的有益效果在于：。

1. 相比于传统环形电桥带宽从10%增加到20%以上。

2.相比于3dB180°耦合电桥，损耗减小，耐功率提高，且易于实现。

3.相比于波导魔T，体积小。。

附图说明

图1为本发明和差器示意图。

图2为常规环形电桥示意图。

图3为和差器印制板部分电路尺寸。

图4为和差器仿真模型。

图5为和差器幅度仿真曲线。

图6为和差器相位仿真曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

以设计一个L波段的悬浮带线和差器为例。

1、进行板材选择，假设选择的板材参数为：介电常数为2.94，板材厚度为0.508mm，悬浮带线总腔高10mm。

2、各部分电路长度和线宽确定：1/4λ长度为48mm，50Ω线宽14.19mm，70.7Ω线宽8.74mm，3dB耦合电路的线宽4.29mm，宽边耦合偏心1.29mm。

3、进行电路仿真优化和设计，最终设计电路图如图3所示，图4为仿真模型，图5为仿真幅度曲线，在1.2GHz到1.5GHz内幅度一致性达到±0.2dB，图6为相位一致性曲线，在1.2GHz到1.5GHz内相位一致性达到±3°。由曲线可知，该和差器在1.2GHz到1.5GHz频带内能够满足使用要求，带宽达到22%。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。