基于 LCP 工艺均衡器小型化设计

基于 LCP 工艺均衡器小型化设计

在本文提出了一种基于液晶高分子聚合物（LCP）的小型化均衡器。把微带线和陷波结构做成多层的形式来缩小均衡器的尺寸。结果表明，该均衡器工作在 2-6GHz，均衡量大于 12dB，回波损耗优于 13dB。尺寸：10mm×5mm×0.4mm，长和宽比传统的 2-6GHz 均衡器小了百分之五十。

引言

为了保证行波管放大器的具有平坦的输出，需要在其输出或输入端引入增益均衡网络，从而实现行波管在工作时能在全工作频带的饱和输出。固态电子器件的噪声低，电压低，稳定性好，体积小和便于集成，而真空电子器件主要优点是单个器件高功率、高效率、高频率等，微波功率模块则是综合了两者优点实现了一个高效，紧凑，轻型并且具有高功率，高增益，低噪声的微波功率放大器。

本文提出了一种基于液晶高分子聚合物（LCP）的多层结构均衡器设计。通过把传统谐振结构和微带线做成多层结构来实现均衡器小型化设计。

1 λ/4 开路短截微带线陷波结构

本文均衡器所用的陷波结构原理如图 1 所示，运用的是传统的开路短截微带线陷波结构，图 2 为其对应的频率响应特性。

调节加载电阻 R 可以控制 Q 值。当加载电阻 R 具有不同的阻值时，微带陷波器的响应变化是有不同的。

2 模型的仿真

在 HFSS 里面进行三维场仿真，首先进行单枝节的建模和仿真，验证该结构是否可以可行。单枝节三维立体结构如图 3 所示。

仿真结果表明该结构可以实现均衡器的功能，并且通过改变 L 的长度我们可以调节谐振频率，结果如图 4 所示。

该结构是基于 LCP 工艺进行的模拟仿真，第一层与第三层采用 ROGERS 介质厚度为 0.1mm，相对介电常数为 3.14 的 3850，第二层采用 ROGER 介

图 8 仿真结果

质厚度为 0.2mm 相对介电常数为 3.54 的 RO4450B，

如图 6 所示，结构总厚度为 0.4mm。经仿真分析发现：适当改变电感长度 L，宽度 W 和电阻 R 大小可以改变均衡量的大小和谐振频率的中心。因此，通过调节这些参数可以方便的调节该结构的衰减曲线，以满足我们需要的均衡目标。

该均衡器的均衡量大于 12dB，S11 小于-13dB，高端插损小于 1dB。

4 结论

本文基于 LCP 工艺设计了一种小型化的均衡器。通过对传统陷波结构的基本原理分析，研究了多层结构陷波器的性能，最后设计出小型化的均衡器。通过把传输主线做成多层的结构可以有效的实现均衡器在长度方面的尺寸，把陷波结构做成多层的结构可以有效的减少均衡器在宽度方面的尺寸，而且改变谐振枝节的长度和宽度可以有效的调节均衡器陷波单元的频率和回波损耗，该均衡器还具有结构紧凑和高端插损较小的特点，整体尺寸为 10mm×5mm×0.4mm，比传统的 2-6GHz 平面微带形式的均衡器缩小了百分之五十以上，该均衡器实现了小型化的目的。