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加载PIN 二极管的均衡量可调微带均衡器

阅读：293发布：2021-04-14

专利汇可以提供加载PIN 二极管的均衡量可调微带均衡器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种加载PIN 二极管的均衡量可调微带均衡器；其包括从上至下依次层叠的第一金属层、介质基片和第二金属层；所述第一金属层包括沿直线设置的输入传输线、主传输线及输出传输线；所述主传输线一侧的两端位置分别设置有第一谐振单元和第二谐振单元，另一侧的中段位置设置有直流偏置电路；所述直流偏置电路包括第一焊盘和第二焊盘，所述第二焊盘接入正向偏置电压。本发明基于微带形式，利用PIN二极管的电阻随偏置电压的变化关系，通过PIN二极管改变吸收电阻，从而实现均衡器的均衡量可调，能在一定程度上改善均衡器的温度特性，同时兼顾了小型化和低驻波的要求，具有调谐电压低、调谐方便以及体积小的优点。，下面是加载PIN 二极管的均衡量可调微带均衡器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种加载PIN 二极管的均衡量可调微带均衡器，其特征在于，包括从上至下依次层叠的第一金属层(17)、介质基片(18)和第二金属层(19)；所述第一金属层(17)包括沿直线设置的输入传输线(1)、主传输线(5)及输出传输线(10)；所述主传输线(5)一侧的两端位置分别设置有第一谐振单元(4)和第二谐振单元(7)，所述主传输线(5)另一侧的两端位置分别设置有输入匹配枝节(3)和输出匹配枝节(8)，另一侧的中段位置设置有直流偏置电路(6)；
所述第一谐振单元(4)和第二谐振单元(7)具有相同结构，均包括与所述主传输线(5)连接的PIN二极管及微带枝节；所述第一谐振单元(4)的微带枝节一端与第一PIN二极管(15)连接，另一端通过金属通孔(14)接地；所述第二谐振单元(7)的微带枝节一端与第二PIN二极管(16)连接，另一端通过金属通孔(14)接地；所述直流偏置电路(6)包括第一焊盘(11)和第二焊盘(13)，所述第二焊盘(13)接入正向偏置电压。
2.如权利要求1所述的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器，其特征在于，所述输入传输线(1)与所述输入匹配枝节(3)之间串联有第一隔直电容(2)。
3.如权利要求1所述的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器，其特征在于，所述输出传输线(10)与所述输出匹配枝节(8)之间串联有第二隔直电容(9)。
4.如权利要求1所述的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器，其特征在于，所述第一谐振单元(4)和第二谐振单元(7)的微带枝节均为折叠弯曲结构。
5.如权利要求1所述的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器，其特征在于，所述直流偏置电路(6)的第一焊盘(11)连接所述主传输线(5)，所述第二焊盘(13)通过扼流电感(12)与所述第一焊盘(11)连接。

说明书全文

加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器

技术领域

[0001] 本发明属于均衡器控制技术领域，尤其涉及一种加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器。

背景技术

[0002] 均衡器主要运用于现代雷达电子战中，它连接在大功率行波管输入或输出端，起增益均衡(幅度均衡器)或相位均衡(相位均衡器)的作用。关键是如何选择性吸收多余微波能量，同时不让能量反射回输入端口。电阻是均衡器中的能量吸收机制，主要影响均衡器曲线的衰减特性，吸波材料可用于腔体式均衡器的能量吸收，但其衰减量却难以准确控制，因而在工程实用中以固定电阻为主。电阻加工上的误差以及装配上的原因常常导致最终的均衡量比目标偏高或偏低，此外，MPM前级驱动模块输出功率往往随工作温度有较大变化，改变均衡器均衡量能在一定程度上改善这一温度特性，因此，实现均衡器衰减的二次调节将具有重要的使用价值。

发明内容

[0003] 本发明的发明目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器。

[0004] 本发明的技术方案是：一种加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器，包括从上至下依次层叠的第一金属层、介质基片和第二金属层；所述第一金属层包括沿直线设置的输入传输线、主传输线及输出传输线；所述主传输线一侧的两端位置分别设置有第一谐振单元和第二谐振单元，另一侧的中段位置设置有直流偏置电路；所述第一谐振单元和第二谐振单元具有相同结构，均包括与所述主传输线连接的PIN二极管及微带枝节；所述第一谐振单元的微带枝节一端与第一PIN二极管连接，另一端通过金属通孔接地；所述第二谐振单元的微带枝节一端与第二PIN二极管连接，另一端通过金属通孔接地；所述直流偏置电路包括第一焊盘和第二焊盘，所述第二焊盘接入正向偏置电压。

[0005] 进一步地，所述主传输线的另一侧的两端位置分别设置有输入匹配枝节和输出匹配枝节。

[0006] 进一步地，所述输入传输线与所述输入匹配枝节之间串联有第一隔直电容。

[0007] 进一步地，所述输入传输线与所述输出匹配枝节之间串联有第二隔直电容。

[0008] 进一步地，所述第一谐振单元和第二谐振单元的微带枝节均为折叠弯曲结构。

[0009] 进一步地，所述直流偏置电路的第一焊盘连接所述主传输线，所述第二焊盘通过扼流电感与所述第一焊盘连接。

[0010] 本发明的有益效果是：本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器基于微带形式，利用PIN二极管的电阻随偏置电压的变化关系，通过PIN二极管改变吸收电阻，从而实现均衡器的均衡量可调，能在一定程度上改善均衡器的温度特性，同时兼顾了小型化和低驻波的要求，具有调谐电压低、调谐方便以及体积小的优点。附图说明

[0011] 图1是本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的横截面结构示意图。

[0012] 图2是本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的电路拓扑结构示意图。

[0013] 图3是本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的第一金属层的电路结构示意图。

[0014] 图4是本发明实施例中S21的测试结果示意图。

[0015] 图5是本发明实施例中S11的测试结果示意图。

[0016] 其中，1、输入传输线；2、第一隔直电容；3、输入匹配枝节；4、第一谐振单元；5、主传输线；6、直流偏置电路；7、第二谐振单元；8、输出匹配枝节；9、第二隔直电容；10、输出传输线；11、第一焊盘；12、扼流电感；13、第二焊盘；14、金属通孔；15、第一PIN二极管；16、第二PIN二极管；17、第一金属层；18、介质基片；19、第二金属层。

具体实施方式

[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0018] 如图1所示为本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的横截面结构示意图。一种加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器，包括从上至下依次层叠的第一金属层17、介质基片18和第二金属层19；为了形成本发明的可调均衡器，通过印刷电路板制造工艺对第一金属层17进行加工形成所需的金属图案，第二金属层19为未做加工的完整的金层。

[0019] 如图2所示，为本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的电路拓扑结构示意图。本发明的第一金属层17包括沿长边直线设置的输入传输线1、主传输线5及输出传输线10；主传输线5一侧的两端位置分别设置有第一谐振单元4和第二谐振单元7，另一侧的中段位置设置有直流偏置电路6；主传输线5的另一侧的两端位置还分别设置有输入匹配枝节3和输出匹配枝节8，用于调节端口驻波；输入传输线1与输入匹配枝节3之间串联有第一隔直电容2，输出传输线10与输出匹配枝节8之间串联有第二隔直电容9实现隔直。

[0020] 本发明的第一谐振单元4和第二谐振单元7具有相同结构，均包括与主传输线连接的PIN二极管及微带枝节；第一谐振单元4的微带枝节一端与第一PIN二极15管连接，另一端通过金属通孔14接地；第二谐振单元7的微带枝节一端与第二PIN二极管16连接，另一端通过金属通孔14接地；金属通孔14同时作为谐振结构中的射频通路接地和直流电路的地；为减小谐振单元的长度，第一谐振单元4和第二谐振单元7的微带枝节均为折叠弯曲结构。

[0021] 本发明的直流偏置电路6包括第一焊盘11和第二焊盘13，第二焊盘13接入正向偏置电压。直流偏置电路6的第一焊盘11连接主传输线5，第二焊盘13通过扼流电感12与第一焊盘11连接进行微波信号隔离。

[0022] 如图3所示，为本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的第一金属层的电路结构示意图。本发明的整个结构传输线采用微带线，介质基片18使用厚度为0.635mm，介电常数为6.15的Taconic RF-60(tm)基片，输入传输线1和输出传输线10的线宽w0＝0.95mm；主传输线5的线宽ws＝0.6mm，长度ls＝6.2mm；输入匹配枝节3和输出匹配枝节8的尺寸相同，dx＝1mm，dy＝0.8mm，d1＝0.5mm，d2＝0.4mm；第一谐振单元4和第二谐振单元7的尺寸相同，pad_w＝0.8mm，pad_l＝0.8mm，w＝0.25mm，l1＝0.8mm，l2＝2.5mm，l3＝l5＝l7＝
0.7mm，l4＝l6＝l8＝3.5mm，l9＝1.2mm，l10＝2.5mm，a＝b＝1mm；金属通孔14的直径d0＝
0.5mm。第一隔直电容2和第二隔直电容9采用0402封装的100pF电容，扼流电感12选用LQW18AN13NJ00，电感值为13nH。第一PIN二极管15和第二PIN二极管16采用SKYWORKS公司的低电容二极管SMP1302-040LF，对应的偏置电压约为600～650mV。整个电路大小为15mm×
24mm。

[0023] 如图4所示，为本发明实施例中S21的测试结果示意图，如图5所示，为本发明实施例中S11的测试结果示意图。本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器工作于2～6GHz，对应的曲线最大衰减值从5.8dB增加到11.4dB，S11除了偏置电压0.65V时中间个别点略高于-10dB，其余均在-10dB以下。

[0024] 本发明的加载PIN二极管的均衡量可调微带均衡器的工作原理为：

[0025] 微波信号从输入传输线1馈入，经输入匹配枝节3进行阻抗匹配后在主传输线5上传输；主传输线5上连接两个谐振单元(第一谐振单元4、第二谐振单元7)，信号在第一谐振单元4和第二谐振单元7上发生谐振，表现带阻特性，其中的第一PIN二极管15和第二PIN二极管16主要表现为电阻特性，用于吸收微波能量；微波信号由输出匹配枝节8进行阻抗匹配后，经输出传输线10输出；第一隔直电容2和第二隔直电容9的作用是隔直流通交流，扼流电感12的作用是通直流隔交流；通过第二焊盘13给第一PIN二极管15和第二PIN二极管16加正偏压，调节其偏置电压即可得到不同的电阻值，达到调节衰减量的效果。

[0026] 本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

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