[发明专利]用于阻抗调谐器的宽带探针

说明书

用于阻抗调谐器的多部探针和渐变探针，用以加宽探针的带宽，并且因此加宽调谐器的带宽。多部探针的每个部具有一标称长度，该标称长度等于在操作频带的中点处的四分之一波长。渐变探针具有一长度，该长度等于频率中点的多个四分之一波长。多部探针和渐变探针被配置为将调谐器传输线的特征阻抗逐步或连续地变换到目标阻抗值。

背景技术

机械阻抗调谐器使用探针来仿真各种微波和RF测量(诸如，负载牵引(load pull)或源牵引(source pull)测量或噪声参数测量)的阻抗值。调谐器的传输线可以是板状线(slab line)。探针在如下方向上可移动：与调谐器的传输线的中心导体成横向的方向上、以及在沿着中心导体的方向上。随着探针移动靠近中心导体，阻抗失配增加，而随着探针移动远离中心导体，该失配减小。探针可以生成高反射，并用于将板状线的特征阻抗变换为其他阻抗值。如微波工程师所知的，主要缺点是这些探针的窄带。

共同拥有的US 7,589,601描述了多部探针，其中各部由间隙分离开。

附图说明

图1是具有移动托架和探针的自动调谐器的等距剖视图。

图2是具有多部探针的阻抗调谐器的剖视图。

图3A是具有多部探针的备选实施例的阻抗调谐器的剖视侧视图。图3B是图3A的阻抗调谐器和探针的底视图，其示出了每个探针部的槽与其他探针部的槽不同。图3C是示意性的端视图，其图示了探针部槽的加宽、以及相应探针部的截面轮廓中的改变。

图4是具有直的渐变角度的渐变探针的示例性实施例的概略等距视图。

具体实施方式

图1示意性地描绘了自动的、板状线调谐器系统10的一个示例性实施例。在该实施例中，基板12、端板14和平面导体板状体18、20由金属或金属化的电介质材料制成。中心导体16支撑在板状体18、20之间，并且由安配到端壁14中的同轴连接器(在图1中不可见)支撑。导电探针22安装在托架(carriage)24上，以用于横向于中心导体轴的运动。探针马达26沿着横向路径驱动探针22朝向或远离中心导体轴。托架由导螺杆30沿着平行于中心导体轴的路径驱动，导螺杆30由托架驱动马达28驱动。在一个示例性实施例中，移动托架主要导致改变反射的相位，并且垂直(横向地)移动探针主要改变反射的幅度；因此，二者一起(水平和垂直移动)改变由调谐器在参考平面(通常是在中心导体的端部处的连接器的端部)处呈现的阻抗。示例性板状线阻抗调谐器在例如美国专利号7,589,601；8,823,392和8,907,750中描述，其全部内容通过引用并入本文。

在微波和RF电路中，多部四分之一波(multi-section quarter wave)变换器已用于生成针对微条带(microstrip)或同轴线的宽带四分之一波变换器。这些多部变换器在大多数情况下可以使用最大平坦滤波器响应或切比雪夫(Chebyshev)滤波器响应来设计。四分之一波长变换器在例如“Microwave Engineering,”第二版,David M.Pozar,JohnWileySons,Inc.,1998,章节5.4到5.8,页271-295(在下文中被称为“Pozar”)中描述。

根据本发明的一个方面，代替在机械阻抗调谐器中使用探针的一个部而在一个步骤中将主线的特征阻抗变换为非常低或非常高的阻抗值，特征阻抗使用多个相邻探针部而被逐步或逐探针部地变换为中间阻抗值，以最终达到目标阻抗值。此方法如果正确地被执行，将显著地加宽带宽，实际上取决于部的数目而任意地加宽带宽；参见例如Pozar，第277-278页。文献中(例如，Pozar，第278-286页)解释了如何计算针对期望带宽需要多少个部以及变化的阻抗值。