[发明专利]一种基于CSRR结构的超宽带电可调均衡器

说明书

本发明提出了一种基于CSRR结构的超宽带电可调均衡器，采用阶梯阻抗形式的微带线做主传输线，主传输线与偏置回路之间连接陷波单元，陷波单元包括串联连接的加载吸收电阻、CSRR谐振单元和变容二极管，通过控制加在变容二极管上的反向电压来调整其电容值，对陷波单元的中心频率和均衡量进行调节。本发明的基于CSRR结构的超宽带电可调均衡器结构通路损耗小，可实现更大幅度范围的功率均衡，而且可以对需要均衡的频点频段进行精确的控制。

技术领域

本发明涉及测试仪器领域，特别涉及一种基于CSRR结构的超宽带电可调均衡器。

背景技术

在毫米波雷达、电子对抗以及高精度电子测量仪器领域，功率放大器、行波放大器等固态器件的增益和功率的频响特性难以做到较高的水平。为了实现系统信号无失真、平坦稳定的传输，常常需要采用毫米波均衡器在宽频带内对放大器特性进行补偿。目前，已有的毫米波均衡器大多采用机械可调式或固定式两种结构形式，它们都有各自固有的缺点。机械可调式均衡器体积较大，调节速度较慢；固定式均衡器的均衡量不可调节，使用时需要根据放大器特性一对一单独设计，大大增加了工作量和复杂度。

因此，为了适应现代武器装备和高精度电子测量技术的发展，开展具有均衡量电可调节功能的均衡器小型化研究具有重要的现实意义。随着毫米波功率放大器和行波放大器等技术的发展，对功率均衡技术提出了更高的技术要求，一方面要求均衡器在工作带宽内均衡量可调节，另一方面还要求均衡器具有较小的面积和较大的调谐量。

如图1所示，传统的微带结构均衡器常采用多枝节结构以增加工作带宽，但是这种结构不具备均衡量电可调节的功能，同时面积也比较大，增加了设计和加工成本。

在实际应用中，每个功率放大器或行波放大组件的输出增益曲线都是不同的，即一个放大组件需要对应一个均衡器相对应，增加了设计工作量和复杂度。此外，现有微带均衡器的陷波单元大多采用基于均匀阻抗的λ/4开路枝节实现，面积比较大，设计时可调参数较少。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明提出了一种基于CSRR结构的超宽带电可调均衡器，给均衡器引入电可调节功能，提高工作带宽，减小芯片面积。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于CSRR结构的超宽带电可调均衡器，采用阶梯阻抗形式的微带线做主传输线，主传输线与偏置回路之间连接陷波单元，根据带宽和衰减量的需要增加或减少陷波单元级数及数量；陷波单元包括串联连接的加载吸收电阻、CSRR谐振单元和变容二极管，通过控制加在变容二极管上的反向电压来调整其电容值，对陷波单元的中心频率和均衡量进行调节。

可选地，所述变容二极管的直流偏置电路采用双LC滤波级联的形式。

可选地，所述LC滤波器中电感由薄膜微带线代替，去耦电容采用扇形开路枝节的形式以增加带宽。

本发明的有益效果是：

(1)均衡量电可调节：通过调节陷波单元的偏置电压实现均衡量的电调节；

(2)工作带宽宽：与传统微带结构均衡器相比，本发明的陷波单元中心频率可以电调节，进而实现工作带宽的拓展；

(3)面积小：每个陷波单元均采用基于CSRR结构，省去由传统四分之一波长枝节，同时CSRR结构还可以抑制单元之间的耦合，使得主传输线上的陷波单元紧密排列，无需考虑互耦的影响，从而极大地减小电路面积；

(4)端口驻波好：主传输线采用阶梯阻抗结构，省去了额外的阻抗匹配电路，改善端口驻波。

附图说明