一种新型宽带微带巴伦的设计.pdf

四川大学硕士学位论文一种新型宽带微带巴伦的设计指导教师:陈星副教授业:无线电物理硕士生;郭福强专中国·四川·成都二六年五月五二
一种新型宽带微带巴伦的设计指导教师陈星副教授无线电物理专业研究生郭福强摘要巴伦珺瞧胶夥瞧胶庾;黄鞯英文翻译,在微波平衡混频器、倍频器、推挽放大器和天线等设备中得到广泛应用。在天线领域中,巴伦可以实现某些天线馈电的不平衡到平衡的转换。随着当今通讯技术的发展,通讯容量的不断扩大,要求天线在更宽的频带内工作,因此,对巴伦的工作频带要求越来越宽。,宽频带微带巴伦的研究已经成为当今的一个热门课题。本文结合有限元,算法的理论分析,研究并设计了一类宽频带微带巴伦。本论文首次应用接地共面波导,耦合微带线,设计了一种新型的宽频带微带巴伦,该类型微带巴伦可以在低相对介电常数的介质板上制作,具有结构紧凑,成本低廉,制作简单的特点。采用上述微带巴伦结构,设计和制作了一个非平衡到胶饫〉转换的微带巴伦,通过基于有限元的数值仿真计算和采用网络分析仪器的实际问馐裕っ鞲梦⒋,测试得到的馈电端口反射系数。。陀谝入损耗小于8梦⒋,也高于绝大多数现有文献设计的宽带微带巴伦。在加入一段切比雪夫阻抗变换段后,设计和制作了一个非平衡到四川大学硕士学位论文.
作频带损耗低
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:;黄鞯英文翻译,在微波平衡混频器、倍频器、推挽放大器和天线等设备中得到广泛应用【浚谑导视τ弥校矶嗄D獾缏芬G笃胶馐淙牒褪涑觯约跎僭胍艉托巢ǎ以及提高电路的动态范围,经常在幅度相位相反的信号需要平衡激励时用到变换器巴伦【,也就是将信号在不平衡电路结构和平衡电路结构之间进行转换,将不平衡信号转换为平衡信号【俊F渲校胶獾缏方峁怪械男藕庞闪礁龇认等、相位相差鹊男藕抛槌伞T谔煜吡煊虻挠τ弥校吐鬃;坏闹饕D康是:按照天线理论,在天线领域中,偶极子天线属于平衡型天线,而同轴电缆则属于不平衡传输线,如果将其直接连接,就会影响天线的辐射,因到阻抗变换的作用,而且可以实现某些天线馈电的不平衡到平衡的转换。正是由于这些特点,使得巴伦在微波技术中的天线领域得到了广泛的应用。下面就巴伦的工作原理、在天线领域应用中巴伦的种类和部分文献中具有代表性的微带巴伦的特点做简要的介绍..吐椎墓ぷ髟巴伦的作用是将高频信号从单端输入变为平衡输出,并完成阻抗匹配的功能。图卜硎玖税吐椎低频电路。从图杉伦初级的一端接地,是不平衡端口。巴伦次级痛渭两端都不接地,对地都具有高阻抗,因而次级是平衡端口【。当次级两端与地之间都接有负载电阻时,,四川大学硕士学位论文’..
肇:一如&蜶反,即从初级向负载方向看,输入阻抗为改变变压器的变比墒故淙氲缱栌胄藕旁吹缱鑂相等而达到匹配..吐字掷按照用途的不同,巴伦的种类有很多种。在天线领域的应用中,引入巴伦的主要目的是:在天线和电缆之问加入平衡不平衡转换器,把流入电缆屏蔽层外部的电流扼制掉,也就是说把从振子流过电缆屏蔽层外皮的高频电流截断。因此在天线领域的应用中,比较常见的种类主要有下列几种:一:双孔磁心阻抗变换器常用的该类阻抗变换器是在双孔高频磁芯中各用漆包线或单股双线绕制而成,再按阻抗要求作不同连接,其应用与天线馈电网络中变换原理结构示意如图卜H艚玜,与嗔琧’与嗔琣魑J淙攵耍琣’作为输出端,则就形成了杩贡浠黄鳌该方法应用范围较广,这种变换器的突出优点是体积小、质量轻、通频带宽、制作简单、使用方便;但使用大功率时受磁环磁饱和的限制,适合低频率接电视一图ǹ状判淖杩贡浠黄骷捌湓硎疽馔大学硕士学位论文辬’●
平衡,加扼流套后馈电同轴线外导体由面变化成外同轴线内导体外表面,因此弯折成蔚某ざ任N澹的一段相小功率使用。就是图中所示在电视机天线与电视的连接部件连接时应用的的该类型巴伦。二:高频开路法该方法是在在电缆屏蔽层外皮接一个四分之一波长的套筒刃于四分之一波长的开路线蛩分之一波长开路线对该频率视为开路,达到截断高频电流的作用。如图卜M崂〉绨氩ㄕ褡樱饧四分之一短路扼流套F涔ぷ髟是:如果没有扼流套,由于同轴馈线或外导体外表面电流影响,使振子馈线不四分之一波长短路线在开路端是电流节点,这样就消除了馈电同轴线外导体外表面电流的影响,从而使振子两臂达到馈线平衡。这种方法由于制作过程是根据相应的波长制作的,因此频带较窄。并且频率低时四分之一波长套筒就显得很长,适合大功率高频率使用。三:屯涔芏猿票浠黄瓮涔芏猿票浠黄鞯