【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频通信，具体涉及一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器。
技术介绍
1、在微波通信系统中，功分器有着重要的应用，其主要功能是将输入信号按照要求的功率比例分成多路输出信号，是一个多端口的无源器件。
2、传统的功分器，如威尔金森功分器是由多段特性阻抗不同传输线和隔离电阻组成，可以通过增加阶数的方式增加其阻抗带宽，但其体积过大，又如t形结功分器，其结构与威尔金森功分器类似，放弃了隔离性能，去掉了隔离电阻，但要保证输入输出端口阻抗一致和较宽的带宽，需要高阶的四分之一波长阻抗变换器，这也会带来较大的体积，因此在较小的体积下实现超宽带功率分配是射频研发的重点，上述两类功分器有成熟的设计流程，可以直接通过综合方法得到结果。
3、除了这两种之外，还有以耦合线级联为基础的功分器，这类功分器通常带宽窄、相位幅度不平衡度比较难控制，并且推导相对复杂，因此耦合线功分器经常与滤波器组合起来设计，能够设计出窄带、宽带的差分功分滤波器、功分滤波器。
4、因此综上可以知晓，现有技术中所使用的功分器存在以下缺点：功率容量低，相位和幅度偏差大、损耗大、体积和带宽不能兼顾。
5、为此，本申请特提出一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其具备频带宽、功率容量大、幅度相位偏差小、损耗小的优点。
2、本专利技术采用以下技
3、一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，包括串联型marchand巴伦、并联型marchand巴伦和连接馈线，其中：
4、所述串联型marchand巴伦和所述并联型marchand巴伦均为多段传输线和金属腔体结构；
5、所述串联型marchand巴伦的输出端与所述并联型marchand巴伦的输入端级联；
6、所述串联型marchand巴伦定义为第一级，用于将输入信号分为两个等功率信号；
7、所述并联型marchand巴伦定义为第二级，用于将两个等功率的信号分为四个等功率信号。
8、优选的，所述串联型marchand巴伦上设置有一级输入端，两组所述并联型marchand巴伦上分别设置有二级输入端a、二级输入端b；
9、设置有二级输入端a的所述并联型marchand巴伦上设置有二级输出端a、二级输出端b；
10、设置有二级输入端b的所述并联型marchand巴伦上设置有二级输出端c、二级输出端d。
11、优选的，所述一级输入端由一段四分之一波长传输线z和一段输入馈线连接组成；
12、所述一级输入端通过四分之一波长短路线z和一组外导体连接有平行双线，所述一级输入端的外导体与金属腔体连接，所述一级输入端的四分之一波长短路线z与金属腔体内壁连接，所述四分之一波长短路线z与一级输入端外导体尺寸保持一致；
13、所述串联型marchand巴伦上设置有双线-同轴线转换，所述双线-同轴线转换用于将差分阻抗为一级输入端阻抗值的平行双线过渡到两个阻抗为输入端阻抗值一半的第一同轴线和第二同轴线。
14、优选的，所述并联型marchand巴伦中：
15、所述二级输入端a、二级输入端b的内导体分别连接有四分之一波长短路线a和四分之一波长短路线b，所述四分之一波长短路线a、四分之一波长短路线b、二级输入端a的外导体、二级输入端b的外导体均与金属腔体内壁短接，所述四分之一波长短路线a、四分之一波长短路线b与二级输入端a、二级输入端b的外导体尺寸均保持一致；
16、所述二级输出端a、二级输出端b、二级输出端c、二级输出端d分别由一段常规传输线a、常规传输线b、常规传输线c、常规传输线d和一段对应四分之一波长传输线a、四分之一波长传输线b、四分之一波长传输线c、四分之一波长传输线d构成；
17、所述并联型marchand巴伦的四个二级输出端的传输线阻抗值和一级输入端的阻抗值一致；
18、所述二级输出端b和二级输出端c，分别与四分之一波长短路线a和四分之一波长短路线b连接并接出；
19、所述二级输入端a、二级输入端b的内导体分别用于与二级输出端a、二级输出端d连接并接出。
20、优选的，所述金属腔体分别以巴伦的内外导体接出处，分别向四分之一波长短路线z以及四分之一波长传输线z、四分之一波长短路线a以及四分之一波长传输线b、四分之一波长短路线b以及四分之一波长传输线c方向延伸四分之一波长，构成三个长度为半波长的金属腔结构，三个金属腔结构紧凑拼接。
21、优选的，所述双线-同轴线转换通过二级输入端a和二级输入端b与所述并联型marchand巴伦的四组四分之一波长传输线连接，所述二级输入端a和二级输入端b的阻抗值分别与第一同轴线、第二同轴线保持一致。
22、优选的，所述一级输入端、双线-同轴线转换、二级输入端a、二级输入端b、二级输出端a、二级输出端b、二级输出端c、二级输出端d中矩形同轴线的直角拐角处均有切角，且切角大小为内导体宽度指定倍数，用于减小传输的不连续性。
23、优选的，传输线上均周期性刻蚀有释放孔，且所述传输线上均周期性设置有支撑结构，用于支持矩形同轴线内导体。
24、本专利技术提供了一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器。与现有技术相比本专利技术的有益效果体现在：
25、1.本专利技术通过采用矩形微同轴结构设计，结合串联型与并联型marchand巴伦的两级配置，实现了超宽带信号的一分四等功率分配，显著提升了功分器的频带覆盖能力，满足了超宽带通信系统对宽频谱的需求。
26、2.本专利技术通过在串联型marchand巴伦与并联型marchand巴伦之间实施级联连接，能有效将输入信号先分为两个等功率信号，再进一步分为四个等功率信号，这一设计确保了信号分配的均衡性，减少了幅度和相位偏差，提高了信号传输质量。
27、3.本专利技术基于矩形微同轴的微加工技术，具有插入损耗低、功率容量大的特点，且通过对矩形同轴线拐角实施切角设计，并在传输线上周期性地增设释放孔与支撑结构，能够减少信号传输过程中的不连续性，提升信号完整性，同时加强内导体的机械稳定性，延长器件的使用寿命。
28、4.本专利技术短路线与长方体腔体短接，促进了热量的快速散发，可以实现热量的快速传导，有效解决了高功率应用中的热积累问题，更进一步的提高了功率容量。
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1.一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，包括串联型Marchand巴伦、并联型Marchand巴伦和连接馈线，其中：
2.如权利要求1所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述串联型Marchand巴伦上设置有一级输入端（1），两组所述并联型Marchand巴伦上分别设置有二级输入端a（4）、二级输入端b（5）；
3.如权利要求2所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述一级输入端（1）由一段四分之一波长传输线z（14）和一段输入馈线（13）连接组成；
4.如权利要求3所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述并联型Marchand巴伦中：
5.如权利要求4所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述金属腔体（12）分别以巴伦的内外导体接出处，分别向四分之一波长短路线z（2）以及四分之一波长传输线z（14）、四分之一波长短路线a（7）以及四分之一波长传输线b（23）、四分之一波长短路线b（6）以及四分之一波长传输线c
6.如权利要求4所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述双线-同轴线转换（3）通过二级输入端a（4）和二级输入端b（5）与所述并联型Marchand巴伦的四组四分之一波长传输线连接，所述二级输入端a（4）和二级输入端b（5）的阻抗值分别与第一同轴线（16）、第二同轴线（17）保持一致。
7.如权利要求6所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述一级输入端（1）、双线-同轴线转换（3）、二级输入端a（4）、二级输入端b（5）、二级输出端a（8）、二级输出端b（9）、二级输出端c（10）、二级输出端d（11）中矩形同轴线的直角拐角处均有切角，且切角大小为内导体宽度指定倍数，用于减小传输的不连续性。
8.如权利要求1-7任一项所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，传输线上均周期性刻蚀有释放孔，且所述传输线上均周期性设置有支撑结构，用于支持矩形同轴线内导体。
...【技术特征摘要】
1.一种基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，包括串联型marchand巴伦、并联型marchand巴伦和连接馈线，其中：
2.如权利要求1所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述串联型marchand巴伦上设置有一级输入端（1），两组所述并联型marchand巴伦上分别设置有二级输入端a（4）、二级输入端b（5）；
3.如权利要求2所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述一级输入端（1）由一段四分之一波长传输线z（14）和一段输入馈线（13）连接组成；
4.如权利要求3所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述并联型marchand巴伦中：
5.如权利要求4所述的基于矩形微同轴工艺的超宽带一分四巴伦功分器，其特征在于，所述金属腔体（12）分别以巴伦的内外导体接出处，分别向四分之一波长短路线z（2）以及四分之一波长传输线z（14）、四分之一波长短路线a（7）以及四分之一波长传输线b（23）、四分之一波长短路线b（6）以及四分...
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