CN106129569A - 一种具有组合链路的可调功率均衡器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有组合链路的可调功率均衡器，包括：主路及调节部分、组合链路部分；主路及调节部分包括：主路直通模块和主路枝节调节模块；主路直通模块中包括直通线、连续带线枝节、间隔带线枝节和枝节电阻位，连续带线枝节用于低频点均衡，间隔带线枝节用于高频点均衡，当主路直通模块上的连续带线枝节无法满足均衡频点要求时，增加主路枝节调节模块进行补偿；组合链路部分包括一个或者多个单位模块位，单位模块位用于装配可选枝节模块和/或相位调节模块；可选枝节模块或相位调节模块的宽度为单位模块位宽度的整数倍。与传统功率均衡器相比，本发明提出的新型的均衡器结构链路组合选择灵活多样，装配调试简单，具有普遍适用性强的特点。

Description

一种具有组合链路的可调功率均衡器

技术领域

本发明涉及微波毫米波固态功率放大器领域，特别涉及一种具有组合链路的可调功率均衡器。

背景技术

微波毫米波固态功率放大器技术的发展对功率均衡技术提出了更高的要求，不仅需要均衡器在更多频点上实现功率均衡、需要有更大的功率幅度均衡范围，还要求能够对功率均衡器的信号传输相位进行有效调节，这给均衡器的设计带来更大的挑战。因材料一致性等问题，均衡器实测结果与仿真结果往往有一定偏差，成品难以进行调节，所以往往需要多次投板测试才能得到最终所需的均衡器指标，造成了很多重复的工作，增加了设计的成本。

常规的功率均衡器一般采用一次加工成形的方式，可调范围有限，如图1所示，一般仅能采用金网连接枝节延长线的方式进行微调节，由于材料及装配等一致性问题，均衡器仿真与实际测试结果往往有较大偏差，因此，为得到理想的均衡效果，常需要根据实际测试而反复投产数次才能得到所需的均衡器，该实验及调试过程造成了很多重复的工作，增加了设计的成本。传统的成品均衡器难以做到均衡频点、幅度和相位的有效调节，普遍适用性差。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，为了实现均衡器的均衡频点、幅度及相位的有效调节，降低均衡器的设计成本、缩短调试周期，本发明提出了一种新型的广泛适用的具有组合链路的可调功率均衡器，具有枝节可调、电阻可调及带线介质介电常数可调的特点，从而实现了均衡频点、幅度及相位的有效调节。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有组合链路的可调功率均衡器，包括：主路及调节部分、组合链路部分；

其中，主路及调节部分包括：主路直通模块(1)和主路枝节调节模块(5)；主路直通模块(1)中包括直通线、连续带线枝节(2)、间隔带线枝节(3)和枝节电阻位(4)，连续带线枝节(2)用于低频点均衡，间隔带线枝节(3)用于高频点均衡，当主路直通模块(1)上的连续带线枝节(2)无法满足均衡频点要求时，增加主路枝节调节模块(5)进行补偿；

组合链路部分包括一个或者多个单位模块位(6)，单位模块位(6)用于装配可选枝节模块和/或相位调节模块；可选枝节模块或相位调节模块的宽度为单位模块位宽度的整数倍。

可选地，本发明的具有组合链路的可调功率均衡器，包括输入和输出共两个主路直通模块(1)，采用软介质覆铜板加工而成或者选用硬介质材料加工而成，其固定方式采用直接粘接的方式固定在均衡器腔体上。

可选地，主路枝节调节模块(5)上的带线设计以间隔带线为主、连续带线为辅。

可选地，主路枝节调节模块(5)的固定方式根据实际均衡器腔体空间大小进行选择，如果空间充足，先粘接在垫片上后螺装固定在腔体上；如果空间有限，选择直接粘接到腔体上。

可选地，枝节电阻位(4)根据设计需要进行焊接或粘接相应阻值的电阻，电阻选用贴片电阻或薄膜电阻。

可选地，可选枝节模块或相位调节模块，每个模块上的微带电路先粘接在垫片上，然后将垫片用螺钉固定于腔体上。

可选地，可选枝节模块作为主路枝节的补充，当均衡器有更多频点均衡要求时，根据需要进行增加和调节，其微带电路介质材料与主路直通带线模块相同或不同；可选枝节模块的枝节电阻和主路枝节电阻设计相同，阻值可变，选用贴片电阻或薄膜电阻。

可选地，相位调节模块上的微带电路形式以直通线为主，在相同物理长度下，通过采用不同介电常数的材料来改变信号传输的电长度，即改变信号传输的相位。

可选地，不同介电常数材料包括：微带电路本身介质材料和附加调节块(7)材料；

微带电路本身介质材料为相位调节模块的主体材料，选用与实际需要相近介电常数的常用微带电路材料进行加工；附加调节块(7)附着在带线主体上与微带电路形成复合材料结构，附加调节块材料选用各种不同介电常数的材料，根据需要进行剪裁尺寸并调节装配位置，实现均衡器相位可调。

本发明的有益效果是：

(1)采用通用的主路直通模块：本发明中的输入和输出主路直通模块可满足多种均衡器要求，普遍适用性强，能广泛应用于多种均衡器设计需要，节约生产和设计成本；

(2)主路直通模块上面同时具有连续带线枝节和间隔带线枝节两种主路枝节：可根据实际需要选择使用连续带线枝节或间隔带线枝节，连续带线枝节用于主要均衡低频频点，间隔带线枝节主要用于均衡高频频点，合理选用可有效调节均衡频点；

(3)主路直通模块上的枝节电阻位上连接的电阻阻值及材料可选：电阻阻值可选，电阻形式可选用贴片电阻或者薄膜电阻，阻值根据实际需要可选，装配简单，方便调试，从而达到了方便调节均衡幅度的作用；

(4)主路枝节调节模块作为主路直通模块的补充：若主路枝节带线长度不能满足实际设计需要时，可增加主路枝节调节模块进行调节，实现了更大范围的均衡频点可调，装配方式可选直接粘接到腔体或粘接到垫片上后螺装固定于腔体上；

(5)组合链路中包含若干个单位模块位，每个链路模块宽度为整数倍的单位模块位宽度；

(6)组合链路中的可选枝节模块可根据实际需要选择性增加：当主路枝节不能满足均衡频点数量要求时，可以增加可选枝节模块作为补充，可选枝节模块的介质材料可与主路直通模块相同或不同，实现了均衡频点数量可调；

(7)可选枝节模块上具有与主路直通模块上相同的枝节电阻位：可用于装配阻值不同、材料不同的电阻，实现了可选枝节模块上的均衡幅度可调；

(8)组合链路中的相位调节模块可根据实际需要选择性增加：在相同物理尺寸下可增加相位调节模块调节信号传输的相位，根据不同需要选择具有不同介电常数的带线介质制作相位调节模块，实现相位可调；

(9)相位调节模块上可选用附加调节块进行调节：附加调节块可选用不同介电常数材料制成，可裁剪成各种不同形状和尺寸，附加调节块粘接在相位调节模块带线的上方，形成复合材料带线结构，可以达到调节整体模块介电常数的效果，从而达到对相位进行调节的目的；

(10)相位调节模块中的相位调节方法也可应用在可选枝节模块中：根据实际需要可以选择相应的模块主体材料，并可以在可选枝节模块中增加装配附加调节块来对相位进行调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统微带功率均衡器结构示意图；

图2为本发明一种具有组合链路的可调功率均衡器的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明相位调节模块中附加调节块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在微波毫米波固态功率放大器领域中，功率放大器芯片的功率平坦度难以做到较高水平，尤其对于宽带高增益功率放大器电路，采用多级联高增益放大器，容易造成指标恶化叠加，对放大器的工作稳定性及性能指标造成不良影响，因此，一般采用功率均衡技术对功率放大器功率平坦度进行补偿。传统功率均衡器大都一次加工成形，普遍适用性差，在线调试困难，难以进行幅度及相位调节，难以适应多变的应用需要，尤其对于指标一致性较差的电路更是束手无策。因材料一致性等问题，均衡器实测结果与仿真结果往往有一定偏差，成品难以进行调节，所以往往需要多次投板测试才能得到最终所需的均衡器指标，因此在传统的均衡器设计过程中，造成了很多重复的工作，增加了设计的成本。

本发明提出了一种新型的具有组合链路的可调功率均衡器，基于现有的微带电路工艺技术，将主路直通、枝节带线及枝节电阻等拆分成多个可调模块进行组合链路设计，增加了相位调节模块和附加调节块等新型结构，通过枝节带线调节、枝节电阻调节和带线介质介电常数调节等，达到了均衡器均衡频点可调、均衡幅度可调以及传输相位可调的目的，可有效节约设计及调试成本。

本发明所提出的具有组合链路的可调功率均衡器结构示例如图2所示，该实施例中包括：主路及调节部分、组合链路部分。

其中，主路及调节部分包括：主路直通模块1和主路枝节调节模块5，主路直通模块1中包括直通线、连续带线枝节2、间隔带线枝节3和枝节电阻位4。

组合链路部分具有一个或者多个单位模块位6，其所在位置用于装配可选枝节模块和/或相位调节模块，图2示例中包括三个单位模块位6，其中，可选枝节模块占有两个单位模块位，相位调节模块占有一个单位模块位，本领域技术人员可根据实际需要进行拓展与组合。每个可选枝节模块或相位调节模块上的微带电路先粘接在垫片上，然后将垫片用螺钉固定于腔体上。主路带线、组合模块带线以及枝节间隔带线之间均采用金网连接，枝节电阻焊接在枝节电阻位4处。

在本发明的可调功率均衡器结构中，包括输入和输出共两个主路直通模块1，一般采用软介质覆铜板加工而成，工艺简单装配容易，根据实际应用需要也可选用硬介质(如，陶瓷片等)材料进行加工，固定方式采用直接粘接的方式固定在均衡器腔体上。

主路直通模块1包括两种枝节，分别为连续带线枝节2和间隔带线枝节3，根据四分之一波长阻抗匹配原理可知，枝节带线越长，均衡频率越低，反之，枝节带线越短则均衡频率越高，因此，连续带线枝节2主要用于低频点均衡，间隔带线枝节3主要用于高频点均衡，根据实际需要进行选择使用，可实现均衡频点可调。

当主路直通模块上的连续带线枝节2无法满足均衡频点要求时，可增加主路枝节调节模块5进行补偿，主路枝节调节模块5上的带线设计以间隔带线为主连续带线为辅，方便进行带线长度的调节。主路枝节调节模块的固定方式可根据实际均衡器腔体空间大小进行选择，如果空间充足，可先粘接在垫片(垫片材料一般与腔体材料相同)上后螺装固定在腔体上，如果空间有限，可选择直接粘接到腔体上，实现了更大范围的均衡频点可调，其枝节电阻阻值及材料可调，从而实现了均衡幅度可调。

枝节电阻位4可根据设计需要进行焊接或粘接相应阻值的电阻，电阻方便拆换调节阻值，从而实现均衡幅度可调，电阻可选用贴片电阻或薄膜电阻，实现均衡幅度可调，可进行重复拆装，装配简单，方便调试。

可选枝节模块是作为主路枝节的补充，当均衡器有更多频点均衡要求时，可根据需要进行增加和调节，其微带电路介质材料可与主路直通带线模块相同，也可不同；可选枝节模块的枝节电阻和主路枝节电阻设计思想相同，阻值可变，可选用贴片电阻或薄膜电阻。因此，可选枝节电阻不仅可以实现更多数量的均衡频点可调，也可实现均衡幅度可调。

相位调节模块上的微带电路形式以直通线为主，通过利用不同材料介电常数不同的性质，在相同物理长度下，通过采用不同介电常数的材料来改变信号传输的电长度，即改变信号传输的相位。不同介电常数材料体现为两个方面，一为微带电路本身介质材料，二为附加调节块7材料。微带电路介质材料为相位调节模块的主体材料，选用与实际需要相近介电常数的常用微带电路材料进行加工；附加调节块7将附着在带线主体上与微带电路形成复合材料结构，如图3所示，附加调节块材料可选用各种不同介电常数的材料，可根据需要进行剪裁尺寸并调节装配位置，从而实现了均衡器相位可调。

与传统功率均衡器相比，本发明采用了具有组合链路的可调均衡器结构，通过灵活方便的调节枝节带线长度、枝节电阻和模块介电常数来实现调节均衡频点范围及数量、均衡幅度及传输相位的目的，本发明提出的新型的均衡器结构链路组合选择灵活多样，装配调试简单，具有普遍适用性强的特点，通过合理设计与调节，可以满足多种应用要求，且该结构一致性高，利于形成产业化产品，可重复利用，避免不必要的浪费，降低了设计生产和调试的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，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之内。

Claims (9)

1.一种具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，包括：主路及调节部分、组合链路部分；

其中，主路及调节部分包括：主路直通模块(1)和主路枝节调节模块(5)；主路直通模块(1)中包括直通线、连续带线枝节(2)、间隔带线枝节(3)和枝节电阻位(4)，连续带线枝节(2)用于低频点均衡，间隔带线枝节(3)用于高频点均衡，当主路直通模块(1)上的连续带线枝节(2)无法满足均衡频点要求时，增加主路枝节调节模块(5)进行补偿；

组合链路部分包括一个或者多个单位模块位(6)，单位模块位(6)用于装配可选枝节模块和/或相位调节模块；可选枝节模块或相位调节模块的宽度为单位模块位宽度的整数倍。

2.如权利要求1所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，包括输入和输出共两个主路直通模块(1)，采用软介质覆铜板加工而成或者选用硬介质材料加工而成，其固定方式采用直接粘接的方式固定在均衡器腔体上。

3.如权利要求1所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，主路枝节调节模块(5)上的带线设计以间隔带线为主、连续带线为辅。

4.如权利要求3所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，主路枝节调节模块(5)的固定方式根据实际均衡器腔体空间大小进行选择，如果空间充足，先粘接在垫片上后螺装固定在腔体上；如果空间有限，选择直接粘接到腔体上。

5.如权利要求1所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，枝节电阻位(4)根据设计需要进行焊接或粘接相应阻值的电阻，电阻选用贴片电阻或薄膜电阻。

6.如权利要求1所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，可选枝节模块或相位调节模块，每个模块上的微带电路先粘接在垫片上，然后将垫片用螺钉固定于腔体上。

7.如权利要求1所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，可选枝节模块作为主路枝节的补充，当均衡器有更多频点均衡要求时，根据需要进行增加和调节，其微带电路介质材料与主路直通带线模块相同或不同；可选枝节模块的枝节电阻和主路枝节电阻设计相同，阻值可变，选用贴片电阻或薄膜电阻。

8.如权利要求1所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，相位调节模块上的微带电路形式以直通线为主，在相同物理长度下，通过采用不同介电常数的材料来改变信号传输的电长度，即改变信号传输的相位。

9.如权利要求8所述的具有组合链路的可调功率均衡器，其特征在于，不同介电常数材料包括：微带电路本身介质材料和附加调节块(7)材料；

微带电路本身介质材料为相位调节模块的主体材料，选用与实际需要相近介电常数的常用微带电路材料进行加工；附加调节块(7)附着在带线主体上与微带电路形成复合材料结构，附加调节块材料选用各种不同介电常数的材料，根据需要进行剪裁尺寸并调节装配位置，实现均衡器相位可调。