[发明专利]PIN管加载频率可调均衡器

说明书

本发明公开了一种PIN管加载频率可调均衡器。其包括从上至下依次层叠的电路层、介质层和金属层；所述电路层包括沿直线依次设置的输入端口、阻抗匹配传输线和输出端口；所述阻抗匹配传输线的一侧中段设置有直流供电单元，所述阻抗匹配传输线的另一侧相对于其中段对称设置有第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元和第二谐振单元均包括PIN变容二极管。本发明通过外加电压的变化直接调节变容管的偏置电压大小，根据PIN变容二极管的变容曲线调节偏置电压，PIN变容二极管连接于阻抗匹配传输线，使整个谐振单元谐振于所需频率，从而具有良好的二端口特性，结构简单，交、直流隔离良好，频率调节效果明显。

技术领域

本发明属于微波功率器件技术领域，特别涉及一种PIN管加载频率可调均衡器。

背景技术

微波功率模块(MPM)是集固态功率器件和行波管的优势于一体的电路，具有体积小、功率大、增益高等优点，是现代军、民用领域中十分重要的一类功率器件。行波管在宽频带内存在增益波动大的问题，使得MPM难以实现平坦的输出功率，因此，在电路中使用额外的均衡网络成为改善行波管增益波动的主要措施。均衡器是一个类似于陷波器的衰减电路，通常置于MPM前级固态驱动与后级行波管之间，与放大电路一起实现相对平坦的功率输出。根据前级输出功率以及后级行波管增益曲线，确定目标均衡曲线，主要矫正行波管的增益波动。目前的均衡器多为无源结构，腔体式均衡器因其体积重量等局限使用较少，常用的是易于平面集成的微带式均衡器以及多层电路工艺实现的小型化均衡器。均衡器的原理类似于陷波器，目的在于在所用频段中相应的频点上实现所需的衰减量，同时保证电路输入输出端口良好的驻波。谐振单元是均衡器的关键，决定了均衡曲线的形态。谐振单元通过电阻并联于主传输线上，谐振提取的能量被电阻所吸收，从而实现特定频率的衰减，衰减量的大小由电阻控制，多个谐振单元级联可实现较复杂的均衡目标曲线。

当前工程所采用的平面式均衡器多为固定形式，不能实现加工转配后的二次调节，因此，每套均衡器只能适用于与其对应的行波管。目前行波管一致性较差，每只行波管所需的均衡曲线存在一定差异，因此需要分别设计对应的均衡器，这就带来了大量相近而又不可缺少的工作，同时延长了整个项目的设计周期。此外，由于加工和装配上存在一些误差，使得实测的均衡器曲线与设计的目标略有差距。如果能实现均衡器的小范围二次调节，不仅可以根据具体需要调整均衡曲线以适应不同目标，还能修正加工和装配上引入的误差，将极大的提高设计效率以及精度。

发明内容

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PIN管加载频率可调均衡器。

本发明的技术方案是：一种PIN管加载频率可调均衡器，包括从上至下依次层叠的电路层、介质层和金属层；所述电路层包括沿直线依次设置的输入端口、阻抗匹配传输线和输出端口；所述阻抗匹配传输线的一侧中段设置有直流供电单元，所述直流供电单元用于提供直流偏置电压；所述阻抗匹配传输线的另一侧相对于其中段对称设置有第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元和第二谐振单元均包括PIN变容二极管。

进一步地，所述直流供电单元包括导线焊盘和隔离电阻；所述导线焊盘通过隔离电阻与所述阻抗匹配传输线连接。

进一步地，所述第一谐振单元包括串联连接的第一SIR谐振器和第一PIN变容二极管，所述第一SIR谐振器的另一端通过第一耦合电阻与所述阻抗匹配传输线连接，所述第一PIN变容二极管的另一端通过设置有第一金属化通孔的金属片接地。

进一步地，所述第二谐振单元包括串联连接的第二SIR谐振器和第二PIN变容二极管，所述第二SIR谐振器的另一端通过第二耦合电阻与所述阻抗匹配传输线连接，所述第二PIN变容二极管的另一端通过设置有第二金属化通孔的金属片接地。

进一步地，所述输入端口与所述阻抗匹配传输线之间串联有第一隔直电容。

进一步地，所述输出端口与所述阻抗匹配传输线之间串联有第二隔直电容。