一种微带板均衡器
阅读说明：本技术 一种微带板均衡器 (Microstrip board equalizer ) 是由 潘华府 桑飞 叶宝江 韩洋 钟卉 胡芳 王开伟 刘瑞 张勇 高朝辉 于 2021-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种微带板均衡器,包括微带线和微带板,微带线设置在微带板上,微带线设置有第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线和第五微带线,第二微带线的两端分别连接第一微带线和负载,第三微带线连接在第二微带线的一侧,第四微带线和第五微带线设置在第二微带线的另一侧,第四微带线设置在第一微带线和第五微带线之间；本发明微带板均衡器降低了固态组件及功率放大器输出功率起伏,由原来固态组件的100％调试率降低到30％调试率,同时在均衡器上调试有效的降低了主微带的驻波,减少了组件的温升,固态组件的散热效果和质量有了很大的提升,在实际的生产过程中,功率管的损坏率由原来6％降低到2％以下,大大降低了调试成本。(The invention discloses a microstrip board equalizer, which comprises a microstrip line and a microstrip board, wherein the microstrip line is arranged on the microstrip board and is provided with a first microstrip line, a second microstrip line, a third microstrip line, a fourth microstrip line and a fifth microstrip line, two ends of the second microstrip line are respectively connected with the first microstrip line and a load, the third microstrip line is connected with one side of the second microstrip line, the fourth microstrip line and the fifth microstrip line are arranged on the other side of the second microstrip line, and the fourth microstrip line is arranged between the first microstrip line and the fifth microstrip line; the microstrip board equalizer reduces the fluctuation of the output power of the solid component and the power amplifier, reduces the debugging rate from 100 percent to 30 percent of the original debugging rate of the solid component, simultaneously effectively reduces the standing wave of the main microstrip by debugging on the equalizer, reduces the temperature rise of the component, greatly improves the heat dissipation effect and the quality of the solid component, reduces the damage rate of a power tube from 6 percent to below 2 percent in the actual production process, and greatly reduces the debugging cost.)
技术领域
本发明涉及均衡器设备技术领域，具体涉及一种微带板均衡器。
背景技术
随着现代微波技术的飞速发展和进步，雷达产品实现了快速更新换代；全固态微波组件已经大规模应用在雷达发射系统中，雷达发射机的体积变小，功率容量更大，这也是雷达实现准相控阵及全相控阵的关键技术，同时雷达的发射机的稳定性及工作寿命有了很大的提高。固态组件的功率起伏是一项重要的技术指标。固态组件的功率起伏过大会影响天线的相位参数校正、合成器及电缆安全工作。该指标完全取决于微波功率管输出功率的起伏，现在功率管输出功率起伏大都在1.5dB到2dB(例如：M/A-COM、NXP中国电科13所等公司)，同时功率呈高端频率输出功率小、中间频率输出功率大、低端频率输出功率介于两只之间的曲线特性。同时产品的技术指标中规定固态组件的功率起伏不大于1.4dB(注释：如果一个固态组件的输出功率P≥1000W，固态组件的输出起伏不大于1.4dB，就可以计算出固态组件输出的最大功率为1380)，其中95％的固态组件的起伏大于1.9dB，每个固态组件都要经过大量的调试才能满足技术指标要求。
目前为了能实现固态组件输出功率起伏满足要求，就需要在主微带(传输射频信号的微带线)进行调试，该调试就是在主微带上焊接铜箔改变微带线的匹配特性，把频率带宽中间频率损耗变大，减少固态组件的输出功率，同时要保证高端功率变大，从而使固态组件的输出功率起伏满足指标要求。该类调试方法把中间频点的功率滞留在微带上，导致固态组件的温度升高，微带的驻波变大，致使功率管的寿命降低，导致调试过程中功率管的损坏率达到6％左右，同时功率管属于固态组件核心贵重器件，调试过程造成了重大的损耗。组件的稳定性也受到影响。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种微带板均衡器，包括微带线和微带板，所述微带线设置在所述微带板上，所述微带线设置有第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线和第五微带线，所述第二微带线的两端分别连接所述第一微带线和负载，所述第三微带线连接在所述第二微带线的一侧，所述第四微带线和所述第五微带线设置在所述第二微带线的另一侧，所述第四微带线设置在所述第一微带线和所述第五微带线之间。
较佳的，所述第二微带线包括第一微带段、第二微带段、第三微带段，所述第一微带段的一端与所述第一微带线垂直连接，另一端与所述第二微带段的端部垂直连接，所述第三微带段的一端与所述负载连接，另一端与所述第二微带段的端部垂直连接。
较佳的，所述第三微带线包括第四微带段、第五微带段、第六微带段、第七微带段，所述第四微带段的一端与所述第二微带线垂直连接，另一端与所述第五微带段的端部垂直连接，所述第五微带段的端部通过所述第六微带段与所述第七微带段的端部连接。
较佳的，所述第四微带线包括第八微带段、第九微带段、第十微带段，所述第八微带段的一端与所述第二微带线垂直连接，另一端与所述第九微带段的端部垂直连接，所述第十微带段的端部与所述第九微带段的端部垂直连接。
较佳的，所述第五微带线包括第十一微带段、第十二微带段，所述第十一微带段的一端与所述第二微带线垂直连接，另一端与所述第十二微带段的端部垂直连接。
较佳的，所述第四微带段、所述第八微带段和所述第十一微带段均与所述第三微带段垂直连接。
较佳的，所述第一微带段、所述第二微带段、所述第三微带段的宽度相同，所述第四微带段、所述第五微带段、所述第七微带段的宽度相同，所述第八微带段、所述第九微带段、所述第十微带段的宽度相同，所述第十一微带段和所述第十二微带段的宽度相同，所述第六微带段的宽度大于所述第七微带段的宽度。
较佳的，所述第一微带段和所述第二微带段之间、所述第三微带段和所述第二微带段之间、所述第四微带段和所述第五微带段之间、所述第九微带段和所述第十微带段之间、所述第十一微带段和所述第十二微带段之间均设置有等线宽的45度倒角。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明所述微带板均衡器的设计及使用有效的降低了固态组件及功率放大器输出功率起伏，由原来固态组件的100％调试率降低到30％调试率，同时在均衡器上调试有效的降低了主微带的驻波，减少了组件的温升，固态组件的散热效果和质量有了很大的提升，在实际的生产过程中，功率管的损坏率由原来6％降低到2％以下，大大降低了调试成本。
附图说明
图1为所述微带板均衡器的结构视图；
图2为实施例所述微带线的结构视图；
图3为图2的结构补充视图；
图4为固态组件及功率放大器模块输出功率起伏曲线及衰减曲线图。
图中数字表示：
1-微带线；2-微带板；3-负载；4-固定螺纹孔。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1所示，图1为所述微带板均衡器的结构视图；本发明所述微带板均衡器包括微带线1和微带板2，所述微带线1设置在所述微带板2上，所述微带线1设置有第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线和第五微带线，所述第二微带线的两端分别连接所述第一微带线和负载3，所述第三微带线连接在所述第二微带线的一侧，所述第四微带线和所述第五微带线设置在所述第二微带线的另一侧，所述第四微带线设置在所述第一微带线和所述第五微带线之间。
所述第二微带线包括第一微带段、第二微带段、第三微带段，所述第一微带段的一端与所述第一微带线垂直连接，另一端与所述第二微带段的端部垂直连接，所述第三微带段的一端与所述负载3连接，另一端与所述第二微带段的端部垂直连接。
所述第三微带线包括第四微带段、第五微带段、第六微带段、第七微带段，所述第四微带段的一端与所述第二微带线垂直连接，另一端与所述第五微带段的端部垂直连接，所述第五微带段的端部通过所述第六微带段与所述第七微带段的端部连接。
所述第四微带线包括第八微带段、第九微带段、第十微带段，所述第八微带段的一端与所述第二微带线垂直连接，另一端与所述第九微带段的端部垂直连接，所述第十微带段的端部与所述第九微带段的端部垂直连接。
所述第五微带线包括第十一微带段、第十二微带段，所述第十一微带段的一端与所述第二微带线垂直连接，另一端与所述第十二微带段的端部垂直连接。
所述第四微带段、所述第八微带段和所述第十一微带段均与所述第三微带段垂直连接。
较佳的，所述第一微带段、所述第二微带段、所述第三微带段的宽度相同，所述第四微带段、所述第五微带段、所述第七微带段的宽度相同，所述第八微带段、所述第九微带段、所述第十微带段的宽度相同，所述第十一微带段和所述第十二微带段的宽度相同，所述第六微带段的宽度大于所述第七微带段的宽度。
较佳的，所述第一微带段和所述第二微带段之间、所述第三微带段和所述第二微带段之间、所述第四微带段和所述第五微带段之间、所述第九微带段和所述第十微带段之间、所述第十一微带段和所述第十二微带段之间均设置有等线宽的45度倒角。
较佳的，所述微带板2一端面设置有所述微带线1，另一端面设置有安装板，用于在设备上的安装。
所述安装板可设置为铝板，所述铝板上设置有固定螺纹孔4，用螺钉固定在组件壳体或功率放大器模块底板上。
所述安装板可设置为铜箔，所述铜箔钎焊在固态组件壳体或功率放大器模块的底板上。
较佳的，所述负载3尺寸为32-1121，阻值为50Ω，额定功率为50W，此负载为法兰盘结构，通过螺钉固定在金属盒体或功率放大模块上。
在实际的微带电路设计中把所述微带板2均衡器串入放大器的输入端，所述微带板2均衡器对微波信号进行衰减，达到固态组件及功率放大器模块输出功率起伏的要求；如果固态组件及功率放大器模块的输出功率起伏仍然无法满足要求，可以在所述微带板2均衡器上进行调试，直到满足指标要求为止。
实施例
以S波段(3.1GHz～3.4GHz)的微带板2均衡器为例。微带板2材质采用双面复介质板RT6010(ROGERS公司)εγ＝10.2，厚度为0.635mm，铜箔35um，底部衬1.6mm铝板。
在本实施例中，所述微带板2均衡器可以采用单面设计，正面是微带板2，底部衬1.6mm铝板结构，微带线的结构尺寸是利用微波软件生成并对其进行工程优化。
工作频率带宽及衰减指标决定微带线的具体结构，如图2、图3所示，图2为实施例所述微带线1的结构视图；
图3为图2的结构补充视图；在本实施例中的具体结构为：
所述第一微带线的长度L1＝13.5mm，宽度W1＝2mm。
所述第一微带段的长度L2＝10mm，所述第二微带段的长度L3＝3mm，所述第三微带段的长度L4＝36mm，所述第一微带段、所述第二微带段、所述第三微带段的宽度W6＝1.5mm。
所述第四微带段的长度L5＝8mm，所述第五微带段的长度L6＝14mm，所述第六微带段的长度L8＝9.5mm，所述第七微带段的长度L7＝3.5mm，所述第四微带段、所述第五微带段、所述第七微带段的宽度W2＝4mm；所述第六微带段的宽度W3＝10mm。
所述第八微带段的长度L9＝4mm，所述第九微带段的长度L10＝7mm，所述第十微带段的长度L11＝4mm；所述第八微带段、所述第九微带段、所述第十微带段的宽度W4＝2mm。
所述第十一微带段的长度L12＝2mm，所述第十二微带段的长度L13＝4mm；所述第十一微带段和所述第十二微带段的宽度W5＝2mm。
本发明可采用底部衬铝板结构设计，也就是底部有设置有1.6mm的铝板，所述微带板2均衡器是用螺钉固定在组件壳体或功率放大器模块底板上。
本发明可采用底部衬0.2mm铜箔使用钎焊模式设计，把所述微带板2均衡器钎焊在固态组件壳体或功率放大器模块的底板上。
工作原理：当微波信号通过所述第一微带线时，均衡器会对3.1GHz～3.4GHz的工作带宽的微波信号进行衰减，频率低端频率损耗0.4dB，频率中端损耗0.7dB，频率低端损耗小于0.2dB。
如图4所示，图4为固态组件及功率放大器模块输出功率起伏曲线及衰减曲线图。图中，横坐标是频率代码单位GHz，纵坐标功率的起伏及均衡器的衰减单位dB，通过本发明所述微带板2均衡器对某固态组件的实际测试数据。
理论上，固态组件及功率放大器模块在放大器的输入端增加本发明所述微带板2均衡器的设计，有60％的组件能够满足功率起伏要求，部分无法满足功率起伏要求的固态组件及功率放大模块，在所述微带板2均衡器上继续调试(在适当的微带线上焊接0.3mm～0.5mm镀锡铜箔)，通过改变电路的匹配特性改变均衡器电路对微波信号的衰减控制。直至满足固态组件及功率放大器模块的输出功率起伏要求。
本发明所述微带板2均衡器的设计及使用有效的降低了固态组件及功率放大器输出功率起伏，由原来固态组件的100％调试率降低到30％调试率，同时在均衡器上调试有效的降低了主微带的驻波，减少了组件的温升，固态组件的散热效果和质量有了很大的提升，在实际的生产过程中，功率管的损坏率由原来6％降低到2％以下，大大降低了调试成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
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