均衡网络及微波组件的制作方法

1.本技术涉及射频电路技术领域，具体涉及一种均衡网络及微波组件。


背景技术：

2.微波脉冲调制用于调制产生系统所需的特定脉宽、重复频率的微波信号，广泛应用于雷达系统、微波通信收发机系统、生物医学、粒子加速器、电磁环境效应研究等领域。通常采用pin开关来实现微波脉冲调制。
3.然而，在采用pin开关进行微波脉冲调制过程中，会在射频主线上产生直接泄漏，该射频泄漏信号称为“视频泄漏”。无论射频信号输入端有无信号注入，pin开关在正常工作时，射频信号输出端均会产生射频泄漏信号，该射频泄漏信号会损坏其后的敏感器件，因此需要对射频泄漏信号进行抑制，即对“视频泄漏”进行抑制。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本技术实施例提供了一种均衡网络及微波组件。
5.本技术是通过如下技术方案实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种均衡网络，包括：第一射频输入端口、第一射频输出端口、第一电容、第二电容、第一t型节、第二t型节、第一微带线与第二微带线；
7.所述第一电容的一端与所述第一射频输入端口连接，另一端与所述第一t型节的第一端连接；所述第二电容的一端与所述第一t型节的第二端连接，另一端与所述第二t型节的第一端连接；
8.所述第一t型节的第三端与所述第一微带线的第一端连接；所述第二t型节的第二端与所述第一射频输出端口连接，第三端与所述第二微带线的第一端连接；
9.所述第一微带线的第二端接地；所述第二微带线的第二端接地。
10.在第一方面的一种可能的实施方式中，所述均衡网络的幅度衰减量由所述第一电容、第二电容、第一微带线与第二微带线的参数调整控制。
11.在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一电容的参数为第一电容的容值，所述第二电容的参数为第二电容的容值，所述第一微带线的参数包括第一微带线的长度和宽度，所述第二微带线的参数包括第二微带线的长度和宽度。
12.在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括：第三微带线、第四微带线、第五微带线与第六微带线；
13.所述第三微带线连接在所述第一电容与所述第一t型节之间，所述第四微带线连接在所述第一t型节与所述第二电容之间，所述第五微带线连接在所述第二电容与所述第二t型节之间，所述第六微带线连接在所述第二t型节与所述第一射频输出端口之间。
14.在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一微带线的宽度与所述第一t型节的第三端的宽度相同；
15.所述第二微带线的宽度与所述第二t型节的第三端的宽度相同。
16.在第一方面的一种可能的实施方式中，所述第三微带线的宽度、所述第四微带线的宽度、所述第一t型节的第一端的宽度与所述第一t型节的第二端的宽度相同；
17.所述第五微带线的宽度、所述第六微带线的宽度、所述第二t型节的第一端的宽度与所述第二t型节的第二端的宽度相同。
18.在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括：与所述第一微带线的第二端连接的第一接地孔；
19.所述第一微带线通过所述第一接地孔接地。
20.在第一方面的一种可能的实施方式中，还包括：与所述第二微带线的第二端连接的第二接地孔；
21.所述第二微带线通过所述第二接地孔接地。
22.第二方面，本技术实施例提供了一种微波组件，包括：第二射频输入端口、第二射频输出端口、低噪声放大器、第一方面任一项所述的均衡网络、单片微波集成电路与场效应管；
23.所述低噪声放大器的输入端与所述第二射频输入端口连接，所述低噪声放大器的输出端与所述均衡网络的第一射频输入端口连接，所述均衡网络的第一射频输出端口与所述单片微波集成电路的输入端连接，所述单片微波集成电路的输出端与所述场效应管的输入端连接，所述场效应管的输出端与所述第二射频输出端口连接。
24.在第二方面的一种可能的实施方式中，还包括：第一隔离器、第二隔离器与第三隔离器；
25.所述第一隔离器的输入端与所述第二射频输入端口连接，所述第一隔离器的输出端与所述低噪声放大器的输入端连接；
26.所述第二隔离器的输入端与所述均衡网络的第一射频输出端口连接，所述第二隔离器的输出端与所述单片微波集成电路的输入端连接；
27.所述第三隔离器的输入端与所述场效应管的输出端连接，所述第三隔离器的输出端与所述第二射频输出端口连接。
28.可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
29.本技术实施例提供的均衡网络及微波组件，均衡网络的第一电容的一端与第一射频输入端口连接，另一端与第一t型节的第一端连接，第二电容的一端与第一t型节的第二端连接，另一端与第二t型节的第一端连接，第一t型节的第三端与第一微带线的第一端连接，第二t型节的第二端与第一射频输出端口连接，第三端与第二微带线的第一端连接，第一微带线的第二端接地，第二微带线的第二端接地，能够有效抑制微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号，避免损坏敏感器件。
30.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本技术一实施例提供的均衡网络的结构示意图；
33.图2是本技术一实施例提供的均衡网络的结构示意图；
34.图3是本技术一实施例提供的微波组件的结构示意图；
35.图4是未添加均衡网络的微波组件的电路增益仿真结果示意图；
36.图5是本技术一实施例提供的微波组件的电路增益仿真结果示意图；
37.图6是未添加均衡网络的微波组件的输出频谱示意图；
38.图7是本技术一实施例提供的微波组件的输出频谱示意图。
39.附图标记：
40.rf1：第一射频输入端口；rf2：第一射频输出端口；c1：第一电容；c2：第二电容；tee1：第一t型节；tee2：第二t型节；t1：第一微带线；t2：第二微带线；t3：第三微带线；t4：第四微带线；t5：第五微带线；t6：第六微带线；d1：第一接地孔；d2：第二接地孔；1：第二射频输入端口；2：第二射频输出端口；3：低噪声放大器；4：均衡网络；5：单片微波集成电路；6：场效应管。
具体实施方式
41.下面结合具体实施例对本技术进行更清楚的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术的作用，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
42.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
43.在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
45.此外，本技术实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。
46.微波脉冲调制用于调制产生系统所需的特定脉宽、重复频率的微波信号，广泛应用于雷达系统、微波通信收发机系统、生物医学、粒子加速器、电磁环境效应研究等领域。通常采用pin开关来实现微波脉冲调制。
47.然而，在采用pin开关进行微波脉冲调制过程中，会在射频主线上产生直接泄漏，该射频泄漏信号称为“视频泄漏”。无论射频信号输入端有无信号注入，pin开关在正常工作时，射频信号输出端均会产生射频泄漏信号，该射频泄漏信号会损坏其后的敏感器件，例
如，pin开关产生的射频泄漏信号会对其后的卫星应答机造成损坏。因此，在使用pin开关时需要对射频泄漏信号进行抑制，即对“视频泄漏”进行抑制，避免对pin开关之后的敏感器件或系统造成负面影响。
48.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种均衡网络，该均衡网络的第一电容的一端与第一射频输入端口连接，另一端与第一t型节的第一端连接，第二电容的一端与第一t型节的第二端连接，另一端与第二t型节的第一端连接，第一t型节的第三端与第一微带线的第一端连接，第二t型节的第二端与第一射频输出端口连接，第三端与第二微带线的第一端连接，第一微带线的第二端接地，第二微带线的第二端接地，能够有效抑制微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号，避免损坏敏感器件。
49.图1是本技术一实施例提供的均衡网络的结构示意图。如图1所示，均衡网络包括：第一射频输入端口rf1、第一射频输出端口rf2、第一电容c1、第二电容c2、第一t型节tee1、第二t型节tee2、第一微带线t1与第二微带线t2。
50.第一电容c1的一端与第一射频输入端口rf1连接，另一端与第一t型节tee1的第一端连接。第二电容c2的一端与第一t型节tee1的第二端连接，另一端与第二t型节tee2的第一端连接。第一t型节tee1的第三端与第一微带线t1的第一端连接；第二t型节tee2的第二端与第一射频输出端口rf2连接，第三端与第二微带线t2的第一端连接。第一微带线t1的第二端接地；第二微带线t2的第二端接地。
51.可选的，均衡网络的幅度衰减量由第一电容c1、第二电容c2、第一微带线t1与第二微带线t2的参数调整控制。
52.其中，第一电容c1的参数为第一电容c1的容值，第二电容c2的参数为第二电容c2的容值，第一微带线t1的参数包括第一微带线t1的长度和宽度，第二微带线t2的参数包括第二微带线t2的长度和宽度。
53.具体的，电容与微带线的连接可以优先通过所需的特定频率的微波信号，从而达到对射频泄漏信号的抑制。均衡网络的幅度衰减量的大小标志着对射频泄漏信号的抑制效果的大小。
54.在实际应用中，可对pin开关进行测试，以确定在微波脉冲调制中由该pin开关引起的射频泄漏信号的主要频率范围和幅度，进而根据该频率范围和幅度选取第一电容c1、第二电容c2、第一微带线t1与第二微带线t2的相关参数，也就是选取第一电容c1、第二电容c2的容值以及第一微带线t1、第二微带线t2的长度与宽度。其中，微带线的长度与宽度影响微带线的阻抗值。
55.可选的，第一电容c1、第一t型节tee1与第一微带线t1构成第一子网络，第二电容c2、第二t型节tee2与第二微带线t2构成第二子网络。在实际应用中，为提高对射频泄漏信号的抑制作用，还可以根据实际情况选取均衡网络中子网络的数量，使均衡网络中包括至少两个子网络，例如，可以综合考虑pin开关引起的射频泄漏信号的主要频率范围和幅度选取均衡网络中子网络的数量。
56.示例性的，为降低损耗与寄生参数的影响，第一电容c1与第二电容c2采用射频电容。
57.可选的，第一t型节tee1用于连接第一电容c1、第二电容c2与第一微带线t1，第二t型节tee2用于连接第二电容c2与第二微带线t2。
58.可选的，第一微带线t1的宽度与第一t型节tee1的第三端的宽度相同；第二微带线t2的宽度与第二t型节tee2的第三端的宽度相同。以保证微波信号可在微带线与t型节中正常传输。
59.具体的，在实际应用中，均衡网络设置在pin开关后，对微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号进行抑制。
60.本技术实施例提供的均衡网络，通过设置均衡网络的第一电容的一端与第一射频输入端口连接，另一端与第一t型节的第一端连接，第二电容的一端与第一t型节的第二端连接，另一端与第二t型节的第一端连接，第一t型节的第三端与第一微带线的第一端连接，第二t型节的第二端与第一射频输出端口连接，第三端与第二微带线的第一端连接，第一微带线的第二端接地，第二微带线的第二端接地，能够有效抑制微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号，避免损坏敏感器件。
61.可选的，在实际应用中，均衡网络可以设置在微波组件中，上述微波组件设置在pin开关后，进而达到均衡网络对微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号的抑制。关于均衡网络与微波组件中其他元器件的具体连接关系，请参考后续相关实施例，此处不再赘述。
62.在上述实施例提供的技术方案的基础上，可选的是，还可以设置多条微带线用于连接电容与t型节，以保证微波信号的正常传输。
63.图2是本技术一实施例提供的均衡网络的结构示意图。如图2所示，均衡网络包括：第一射频输入端口rf1、第一射频输出端口rf2、第一电容c1、第二电容c2、第一t型节tee1、第二t型节tee2、第一微带线t1与第二微带线t2。
64.第一电容的c1一端与第一射频输入端口rf1连接，另一端与第一t型节tee1的第一端连接。第二电容c2的一端与第一t型节tee1的第二端连接，另一端与第二t型节tee2的第一端连接。第一t型节tee1的第三端与第一微带线t1的第一端连接；第二t型节tee2的第二端与第一射频输出端口rf2连接，第三端与第二微带线t2的第一端连接。第一微带线t1的第二端接地；第二微带线t2的第二端接地。
65.此外，可选的，上述均衡网络还可以包括：第三微带线t3、第四微带线t4、第五微带线t5与第六微带线t6。
66.第三微带线t3连接在第一电容c1与第一t型节tee1之间，第四微带线t4连接在第一t型节tee1与第二电容c2之间，第五微带线t5连接在第二电容c2与第二t型节tee2之间，第六微带线t6连接在第二t型节tee2与第一射频输出端口rf2之间。
67.具体的，上述微带线用于连接电容与t型节，以保证微波信号在电容与t型节中的正常传输。
68.可选的，第三微带线t3的宽度、第四微带线t4的宽度、第一t型节tee1的第一端的宽度与第一t型节tee1的第二端的宽度均相同；第五微带线t5的宽度、第六微带线t6的宽度、第二t型节tee2的第一端的宽度与第二t型节tee2的第二端的宽度均相同。通过对上述宽度的设置，能够进一步保证微波信号在微带线与t型节中的正常传输。
69.可选的，上述均衡网络还可以包括：与第一微带线t1的第二端连接的第一接地孔d1和与第二微带线t2的第二端连接的第二接地孔d2。第一微带线t1通过第一接地孔d1接地，第二微带线t2通过第二接地孔d2接地。
70.本技术实施例中，通过设置第三微带线、第四微带线、第五微带线与第六微带线连接电容与t型节，可以保证微波信号在电容与t型节中的正常传输，且相较于金属波导，微带线体积小、重量轻、频带宽、可靠性高以及成本低。
71.图3是本技术一实施例提供的微波组件的结构示意图。如图3所示，微波组件包括：第二射频输入端口1、第二射频输出端口2、低噪声放大器3、均衡网络4、单片微波集成电路5与场效应管6。
72.低噪声放大器3的输入端与第二射频输入端口1连接，低噪声放大器3的输出端与均衡网络4的第一射频输入端口连接，均衡网络4的第一射频输出端口与单片微波集成电路5的输入端连接，单片微波集成电路5的输出端与场效应管6的输入端连接，场效应管6的输出端与第二射频输出端口2连接。
73.其中，均衡网络4可以为本技术任意实施例提供的均衡网络4。
74.可选的，低噪声放大器3(lownoise amplifier，简称lna)用于对第二射频输入端口1输入的微弱微波信号进行放大处理以及降低噪声。单片微波集成电路5(monolithic microwave integrated circuit，简称mmic)用于对低噪声放大器3输出的微波信号进行进一步放大，并提供一定的注入功率给场效应管6。场效应管6(field effect transistor，简称fet)用于对单片微波集成电路5输出的微波信号进行进一步放大，放大至预设功率阈值并输出微波信号。
75.具体的，因为单片微波集成电路5与场效应管6的输出功率较大，而均衡网络4存在一定的插入损失，将均衡网络4设置在上述单片微波集成电路5或场效应管6后面会影响微波组件的效率。低噪声放大器3与单片微波集成电路5之间为小信号线性放大区，将均衡网络4设置在低噪声放大器3之后与单片微波集成电路5之前的位置，可以减小均衡网络4对微波组件效率的影响，即均衡网络4对微波组件的效率的影响可以忽略不计。
76.可选的，上述微波组件还可以包括：第一隔离器、第二隔离器与第三隔离器(图未示)。
77.第一隔离器的输入端与第二射频输入端口1连接，第一隔离器的输出端与低噪声放大器3的输入端连接。第二隔离器的输入端与均衡网络4的第一射频输出端口连接，第二隔离器的输出端与单片微波集成电路5的输入端连接。第三隔离器的输入端与场效应管6的输出端连接，第三隔离器的输出端与第二射频输出端口2连接。
78.本技术实施例提供的微波组件，通过在低噪声放大器后设置均衡网络，可以有效抑制微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号，避免损坏敏感器件。
79.一个简单的示例是，在x波段微波脉冲调制过程中，信号源输出微波信号，微波组件对该微波信号进行调制，在信号源与未添加均衡网络的微波组件之间加入pin开关对微波信号进行调制。
80.图4是未添加均衡网络的微波组件的电路增益仿真结果示意图。如图4所示，横坐标为频率，纵坐标为增益，工作频带9～10ghz的增益为16.02～16.64db，相对于工作频带的增益，2.5ghz以下频带的增益明显，且部分为正值且呈上升趋势，例如在2.5ghz附近，增益约为15db，1ghz以下频带的增益约为-20～-10db。也就是说，此时所需的微波信号的频率为9～10ghz，而射频泄漏信号的主要频率范围在低频频段，此时存在明显的射频泄漏信号。
81.图5是本技术一实施例提供的微波组件的电路增益仿真结果示意图。如图5所示，
横坐标为频率，纵坐标为增益，工作频带9～10ghz的增益为16.13～16.59db，而2.5ghz以下频带的增益变为负值，例如在2.5ghz附近，增益约为-5db，1ghz以下频带的增益约为-144.93～-75db。与未添加本技术实施例提供的均衡网络的电路增益仿真结果对比，工作频带的增益基本不变，而低频频段尤其是2.5ghz以下频带的增益明显减小，也就是说，此时所需的特定脉宽、重复频率的微波信号的强度基本不变，而对射频泄漏信号的抑制效果明显。
82.经过测试，本技术实施例提供的均衡网络能够有效抑制微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号，也就是说，包括本技术实施例提供的均衡网络的微波组件能够有效抑制微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号，进而避免该射频泄漏信号对其后敏感器件造成损坏。
83.具体的，在上述电路增益仿真测试中，本技术实施例提供的均衡网络的具体参数取值可以为：第一电容与第二电容为0.39pf，第一微带线与第二微带线的长度为3.3mm、宽度为0.8mm，第一t型节与第二t型节的第一端的宽度为1.6mm、第二端的宽度为1.6mm、第三端的宽度为0.8mm，第三微带线、第四微带线、第五微带线与第六微带线的长度为2mm、宽度为1.6mm。
84.图6是未添加均衡网络的微波组件的输出频谱示意图。如图6所示，未添加均衡网络的微波组件的输出频谱显示在主谱周围出现较多幅度不一的杂谱，即在所需的特定脉宽、重复频率的微波信号周围出现射频泄漏信号。
85.图7是本技术一实施例提供的微波组件的输出频谱示意图。如图7所示，本技术实施例提供的微波组件的输出频谱显示在主谱周围未有明显的杂谱，即在所需的特定脉宽、重复频率的微波信号周围未出现射频泄漏信号，也就是说，在微波脉冲调制中由pin开关引起的射频泄漏信号被有效抑制。
86.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。