[实用新型]一种功率分配器印制板设计系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波印制板设计领域，具体涉及一种功率分配器印制板设计系统。 

背景技术

现有微波功率分配器印制板的设计过程，首先由功率分配比计算出功率分配器每个枝节的特性阻抗，然后由工作频率、选用印制板的相关参数及微带线相关公式计算出每个枝节的特性阻抗对应的带线宽度和长度，根据计算结果在PCB软件中手工布线绘出功率分配器的图形，该设计过程效率低下，而且容易出错。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功率分配器印制板程序化设计系统，提高印制板设计的效率和准确性。 

本实用新型包括：依次连接的运算器、坐标生成模块、CAD绘图器、PCB文件生成器，PCB文件生成器连接印制设备。 

所述运算器为一台根据输入的功率分配比、功率分配器输入输出端阻抗值、工作频率、印制板厚度和介电常数计算出功率分配器每个枝节微带线的长度和宽度的PC机； 

所述坐标生成模块为以功率分配器规定的中心位置为坐标原点、根据运算器输出的每个枝节微带线的长度和宽度、计算并转换成每个节点的坐标的可编程控制器；

所述CAD绘图器为装有AUTOCAD软件的PC机。

作为优选方式，所述运算器、坐标生成模块、CAD绘图器和PCB文件生成器使用同一PC机的处理器控制。

本系统工作原理：由功率分配比计算出功率分配器每个变换节点的特性阻抗及隔离电阻值，再根据工作频率、印制板厚度、介电常数计算出每个枝节微带线的长度和宽度，再以功率分配器中心位置为坐标原点，根据每个枝节微带线的长度和宽度，计算并转换成每个节点的坐标，将节点坐标数据作为AutoCAD软件绘制多段线工具命令视口中的指定起点输入数据，AutoCAD软件根据复制的所有节点坐标数据绘制出功率分配器图形，并将绘制的图形另存为dwg文件，然后在Protel绘制PCB软件中导入该dwg文件，再将该文件另存为PCB文件，从而完成功率分配器印制板程序化快速准确绘制。 

功分器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器，一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。 

在功率分配器印制板程序化设计中每个枝节微带线的长度和宽度的计算方法为： 

对于任意功率分配比输出时，各变换节特性阻抗和隔离电阻，可以根据两输出口的输出功率比计算：

功率分配器输入输出端接阻抗为时，各四分之一波长变换节的特性阻抗、、、、及隔离电阻按下面式子计算：

由功率分配比计算出功率分配器每个变换节的特性阻抗、、、、，再根据工作频率，所选用印制板的厚度、介电常数，依据如下公式计算出每个枝节微带线的宽度和长度：

当时

其中 

当时

其中 

以上：为微带线宽度，为微带线印制板厚度，

为微带线印制板介电常数。

本实用新型的有益效果： 

本实用新型的一种功率分配器印制板程序化设计系统，提高了设计功率分配器印制板的效率，并且有效保证印制板设计的准确性，该程序化设计系统可以应用在环行电桥、耦合器、滤波器等其它微波器件印制板的设计过程中。 

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

本实施例的一种功率分配器印制板设计系统，如图1所示包括依次连接的运算器、坐标生成模块、CAD绘图器、PCB文件生成器，PCB文件生成器连接印制设备。 

运算器为一台PC机，用于根据输入的功率分配比、功率分配器输入输出端阻抗值、工作频率、印制板厚度和介电常数计算出功率分配器每个枝节微带线的长度和宽度。 

对于两输出端口的输出功率比为2：1的功率分配器，印制板选用厚度为1mm，介电常数为2.7，通过本实用新型前述公式计算出功率分配器印制板各部分的尺寸为： 

各变换节特性阻抗      变换节微带线宽  变换节1/4波长微带线长度

Z1=41.430336           W1=3.59          λg1/4=49.57

Z2=85.336838           W2=1.05          λg2/4=51.58