一種一分六等功率分配器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種一分六等功率分配器，該功率分配器包括盒體、PCB板、盒蓋和sma連接器接頭；所述PCB板從下到上依次為金屬覆銅底層、下層介質(zhì)層、中間傳輸線層、上層介質(zhì)層和金屬覆銅頂層，在中間傳輸線層的一邊設(shè)置輸入端，輸入端引出后連接一分三等功分電路，一分三等功分電路的末端分別連接一分二等功分電路，一分二等功分電路的末端均為輸出端并延伸至中間傳輸線層的另一邊；PCB板和盒蓋固定在盒體的空腔內(nèi)，PCB板的金屬覆銅底層與盒體的空腔底部貼合，盒蓋與PCB板的金屬覆銅底層貼合，PCB板的輸入端、輸出端分別與盒體上的sma連接器接頭位置相對(duì)應(yīng)，sma連接器接頭上安裝sma連接器；本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶、低損耗、高隔離度且成本低等特點(diǎn)。
【專利說明】一種一分六等功率分配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種一分六等功率分配器，屬于微波【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]功率分配器是一種常見的無源器件，其主要用于將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或不等能量的器件，也可以反過來將多路信號(hào)合成一路輸出。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)一分六等功率分配器，多采用微帶線，三級(jí)一分二功分器級(jí)聯(lián)，即第一級(jí)為兩端口輸出1:2不等功分，第二、三級(jí)采用兩端口輸出1:1等功分，實(shí)現(xiàn)一分六等功率分配。但這種形式由于使用不等分功分，傳輸線不連續(xù)性增大，難實(shí)現(xiàn)寬帶匹配，會(huì)引起更多的反射，而且電磁波在微帶線屬于半開放電場(chǎng)分布，傳輸損耗大，降低傳輸效率。因此，設(shè)計(jì)一種具有寬頻帶、低損耗、高隔離度和結(jié)構(gòu)緊湊的低成本小型功分器受到人們關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種一分六等功率分配器，能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶、低損耗、高隔離度且成本低等特點(diǎn)。
[0005]一種一分六等功率分配器，該功率分配器包括盒體、PCB板、盒蓋和sma連接器接頭;
[0006]所述盒體為頂端開口的矩形空腔結(jié)構(gòu)，盒體的內(nèi)腔底部留有安裝孔，其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上留有sma連接器接頭的安裝孔；
[0007]所述PCB板從下到上依次為金屬覆銅底層、下層介質(zhì)層、中間傳輸線層、上層介質(zhì)層和金屬覆銅頂層，在中間傳輸線層的一邊設(shè)置輸入端，輸入端引出后連接一分三等功分電路，一分三等功分電路的末端分別連接一分二等功分電路，一分二等功分電路的末端均為輸出端并延伸至中間傳輸線層的另一邊；
[0008]其中，一分三等功分電路由輸入端引出后分成兩個(gè)大支路，每個(gè)大支路按2:1功率再分成兩個(gè)支路，兩個(gè)大支路中功率小的支路合成一路，從而形成三個(gè)輸出端；一分三等功分電路中兩個(gè)大支路之間設(shè)置隔離電阻，每個(gè)大支路分成的兩個(gè)支路之間也設(shè)置隔離電阻；
[0009]上層介質(zhì)層上開窗露出中間傳輸線層，且開窗位置與PCB板上輸入端、輸出端和隔離電阻位置相對(duì)應(yīng)；
[0010]安裝關(guān)系:PCB板和盒蓋固定在盒體的空腔內(nèi)，PCB板的金屬覆銅底層與盒體的空腔底部貼合，盒蓋與PCB板的金屬覆銅底層貼合，PCB板的輸入端、輸出端分別與盒體上的sma連接器接頭位置相對(duì)應(yīng)，sma連接器接頭上安裝sma連接器，sma連接器針狀接頭焊接到開窗露出的中間傳輸線層上。
[0011]所述盒體和盒蓋材料均選用鋁LV12，且兩者的表面均導(dǎo)電氧化處理。
[0012]所述PCB板采用羅杰斯5880，上層介質(zhì)層和下層介質(zhì)層的厚度都為0.508mm，兩者采用高溫壓合工藝，金屬覆銅頂層厚度為0.018mm，金屬覆銅底層和金屬覆銅頂層表面沉金處理。
[0013]有益效果:
[0014]本實(shí)用新型采用傳輸線局部開窗的傳輸形式，使電磁波在傳輸線不屬于半開放電場(chǎng)分布，其傳輸損耗小，解決了傳輸線傳輸損耗大的問題，同時(shí)局部開窗也方便于連接器接頭的焊接，解決了傳輸線與同軸連接器焊接困難，保證了電磁信號(hào)長距離低損耗傳輸。
[0015]本實(shí)用新型應(yīng)用三等分電路與二等分電路相結(jié)合的方式，并通過調(diào)節(jié)各路輸出傳輸線的長度保證輸出相位基本一致，且三等分電路能夠形成寬帶信號(hào)，即實(shí)現(xiàn)寬頻帶信號(hào)匹配。
[0016]本實(shí)用新型在等分電路上設(shè)置隔離電阻，其隔離度高且成本低；此外，盒體與盒蓋將PCB板緊密安裝，保證其性能穩(wěn)定、信號(hào)屏蔽，更廣泛的適用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一分六等功率分配器的半剖視圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型功率分配器中PCB板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型功率分配器的阻抗效果圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型功率分配器的功率傳輸損耗效果圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型功率分配器功率的隔離度效果圖。
[0022]其中，1-盒體，2-PCB板，3-盒蓋，4-sma連接器接頭
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]如附圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種一分六等功率分配器，該功率分配器包括盒體1、PCB板2、盒蓋3和sma連接器接頭4。
[0025]盒體I為頂端開口的矩形空腔結(jié)構(gòu)，盒體I和盒蓋3材料均選用鋁LV12，且兩者的表面均導(dǎo)電氧化處理，盒體I的內(nèi)腔底部留螺紋孔和通孔，其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面留有sma連接器接頭4的安裝孔。
[0026]如附圖2所示，PCB板2為多層介質(zhì)板，從下到上依次為金屬覆銅底層、下層介質(zhì)層、中間傳輸線層、上層介質(zhì)層和金屬覆銅頂層。PCB板2采用羅杰斯5880，上下兩層介質(zhì)層厚度都為0.508mm,金屬覆銅頂層厚度為0.018mm,覆銅表面沉金處理，上下介質(zhì)層采用高溫壓合工藝，其型號(hào)與尺寸為本實(shí)用新型最優(yōu)實(shí)施例，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到其效果好、功能可靠。
[0027]中間傳輸線層分為一分三等功分電路和一分二等功分電路，其中一分二等功分電路使用兩級(jí)1/4阻抗變換器級(jí)聯(lián)，擴(kuò)展工作頻帶，在兩級(jí)1/4阻抗變換器末端分別焊接表貼電阻。
[0028]功分器輸入端位置可以調(diào)整，本實(shí)例在中間傳輸線層的一邊上設(shè)置輸入端，輸入端引出后連接一分三等功分電路，一分三等功分電路的末端分別連接一分二等功分電路，一分二等功分電路的末端均為輸出端并延伸至中間傳輸線層的另一邊，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)分配器一分六等的功率分配。
[0029]其中，一分三等功分電路由輸入端引出后分成兩個(gè)大支路，每個(gè)大支路按2:1功率再分成兩個(gè)支路，兩個(gè)大支路中功率小的支路合成一路，從而形成三個(gè)輸出端，這樣相比輸入端直接引出三個(gè)支路作為輸出端，能形成寬帶信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)寬帶匹配。為保證等分電路輸出相位基本一致，即要保證連接一分三等功分電路和三個(gè)一分二等功分電路之間的傳輸線長度也相同，中間一個(gè)輸出端連接一分二等功分電路時(shí)，傳輸線需要拐彎進(jìn)行調(diào)整相位。
[0030]一分三等功分電路中兩個(gè)大支路之間設(shè)置50Ω隔離電阻，每個(gè)大支路分成的兩個(gè)支路之間設(shè)置100Ω隔離電阻，一分二等功分電路使用兩級(jí)1/4阻抗變換器級(jí)聯(lián)，并在兩級(jí)1/4阻抗變換器末端分別焊接隔離電阻，即一分二等功分電路中兩個(gè)支路之間由輸入端至輸出端依次設(shè)置有100Ω、200Ω、470Ω隔離電阻，所有傳輸線的兩側(cè)均加工有金屬過孔，為了將電磁信號(hào)束縛在較小區(qū)域，使其盡可能集中在傳輸線上，保證電磁信號(hào)由輸入端向輸出端傳輸，而不會(huì)向別的方向傳輸。
[0031]上層介質(zhì)層上開窗露出中間傳輸線層,且開窗位置與PCB板2上輸入端、輸出端和隔離電阻位置相對(duì)應(yīng)，方便焊接隔離電阻和sma連接器接頭4。
[0032]安裝關(guān)系:PCB板2和盒蓋3固定在盒體I的空腔內(nèi)，PCB板2的金屬覆銅底層與盒體I的空腔底部貼合，盒蓋3與PCB板2的金屬覆銅底層貼合，PCB板2的輸入端、輸出端分別與盒體I上的sma連接器接頭4位置相對(duì)應(yīng),sma連接器接頭4上安裝sma連接器，sma連接器針狀接頭焊接到介質(zhì)開窗露出的中間傳輸線層上，保證電磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)微帶，再通過微帶轉(zhuǎn)帶狀線實(shí)現(xiàn)電磁信號(hào)長距離低損耗傳輸。
[0033]測(cè)試使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，測(cè)試端口駐波、各個(gè)端口之間的傳輸幅值和相位，圖3為輸出端口 1、2、4的駐波曲線，圖4為輸入端口 I到輸出端口 2、4、6功率傳輸曲線，圖5為輸出端口 2-3、4-5、6-7之間的隔離度，通過測(cè)試結(jié)果可以看出本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)Ku波段電磁波良好的阻抗效果、功率傳輸?shù)牡蛽p耗、高隔離度等效果。
[0034]本實(shí)用新型不限于Ku波段，同樣適用于K、X、C、S、L等波段。
[0035]綜上所述，以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種一分六等功率分配器，其特征在于，該功率分配器包括盒體(I)、PCB板(2)、盒蓋(3)和sma連接器接頭(4)； 所述盒體(I)為頂端開口的矩形空腔結(jié)構(gòu)，盒體(I)的內(nèi)腔底部留有安裝孔，其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上留有sma連接器接頭(4)的安裝孔； 所述PCB板(2)從下到上依次為金屬覆銅底層、下層介質(zhì)層、中間傳輸線層、上層介質(zhì)層和金屬覆銅頂層，在中間傳輸線層的一邊設(shè)置輸入端，輸入端引出后連接一分三等功分電路，一分三等功分電路的末端分別連接一分二等功分電路，一分二等功分電路的末端均為輸出端并延伸至中間傳輸線層的另一邊； 其中，一分三等功分電路由輸入端引出后分成兩個(gè)大支路，每個(gè)大支路按2:1功率再分成兩個(gè)支路，兩個(gè)大支路中功率小的支路合成一路，從而形成三個(gè)輸出端；一分三等功分電路中兩個(gè)大支路之間設(shè)置隔離電阻，每個(gè)大支路分成的兩個(gè)支路之間也設(shè)置隔離電阻； 上層介質(zhì)層上開窗露出中間傳輸線層，且開窗位置與PCB板(2)上輸入端、輸出端和隔離電阻位置相對(duì)應(yīng)； 安裝關(guān)系:PCB板(2)和盒蓋(3)固定在盒體(I)的空腔內(nèi)，PCB板(2)的金屬覆銅底層與盒體(I)的空腔底部貼合，盒蓋(3)與PCB板(2)的金屬覆銅底層貼合，PCB板(2)的輸入端、輸出端分別與盒體(I)上的sma連接器接頭(4)位置相對(duì)應(yīng)，sma連接器接頭(4)上安裝sma連接器，sma連接器針狀接頭焊接到開窗露出的中間傳輸線層上。
2.如權(quán)利要求1所述的一分六等功率分配器，其特征在于，所述盒體(I)和盒蓋(3)材料均選用鋁LV12，且兩者的表面均導(dǎo)電氧化處理。
3.如權(quán)利要求1所述的一分六等功率分配器，其特征在于，所述PCB板(2)采用羅杰斯5880，上層介質(zhì)層和下層介質(zhì)層的厚度都為0.508mm，兩者采用高溫壓合工藝，金屬覆銅頂層厚度為0.018mm，金屬覆銅底層和金屬覆銅頂層表面沉金處理。
【文檔編號(hào)】H01P5/16GK203747007SQ201320858865
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】于沖, 江志遠(yuǎn), 高立寧 申請(qǐng)人:北京理工雷科電子信息技術(shù)有限公司