一种180°电桥、带状线宽带和差器、雷达系统的制作方法

本发明属于微波，具体涉及一种180°电桥、带状线宽带和差器、雷达系统。

背景技术：

1、在天线系统中和差器的使用非常广泛，是雷达和差波束测角的关键器件，对雷达的性能有着较大影响。随着对雷达性能要求的不断提高，高性能和差器的需求也越来越紧迫，传统的和差器带宽窄，在超过5％带宽以上时信号的幅相一致性较差，难以满足宽带工作需求。

2、中国专利号cn 106342355 b提供了一种宽带带状线和差器，该和差器只有两个输入端口，只能实现一维和差网络，无法满足二维天线阵面同时实现方位差和俯仰差两维差波束的要求。

3、中国专利号cn 106654493 b提供了一种单脉冲和差器，该和差器通过四个混合环实现和差功能，只有20％带宽。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：

2、为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种带状线宽带和差器，通过优化180°电桥结构，减小色散，提高了频带内的相位一致性，可以在25％的相对带宽内保持较好的幅相一致性。

3、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

4、一种180°电桥，包括四个端口，其中一个输入端口设有弯折线，其特征在于，还包括开路枝节对和十字枝节，所述十字枝节位于四个端口的中心点位置处，所述开路枝节对位于未设有弯折线的输入端口位置处。

5、本发明进一步的技术方案：所述开路枝节对由两条弯折90°的金属带状线组成，所述金属带状线的长度为中心频率的二分之一波长。

6、一种宽带带状线和差器，其特征在于，包括介质板和带状线网络；

7、所述介质板由两层印制板压合组成，形成最上层、中间层和最下层；

8、所述带状线网络包括位于介质板中间层的三个180°电桥；位于介质板最下层的四个输入端口；位于介质板最上层的和输出端口、方位差输出端口、俯仰差输出端口；

9、所述三个180°电桥包括第一180°电桥、第二180°电桥和第三180°电桥，所述第二180°电桥的两个端口分别连接两个输入端口，剩余两个端口一个与第一180°电桥的一个端口连接，另一个端口与俯仰差输出端口连接；所述第三180°电桥的两个端口分别连接另外两个输入端口，剩余两个端口一个与第一180°电桥的一个端口连接，另一个端口与俯仰差输出端口连接；所述第一180°电桥的剩余两个端口分别连接和输出端口和方位差输出端口。

10、本发明进一步的技术方案：所述宽带带状线和差器还包括威尔金森功分器，所述威尔金森功分器位于介质板中间层，所述威尔金森功分器的两个输入端口分别与所述第二180°电桥、第三180°电桥与俯仰差输出端口连接的两个端口连接，所述威尔金森功分器的输出端口与俯仰差输出端口连接。

11、本发明进一步的技术方案：所述四个输入端口、和输出端口、方位差输出端口和俯仰差输出端口周围设有金属化屏蔽孔。

12、本发明进一步的技术方案：所述介质板的相对介电常数为3.0，厚度为1mm。

13、本发明进一步的技术方案：还包括隔离电阻，所述隔离电阻位于介质板的最上层，对应在威尔金森功分器的两个输入端口之间，通过金属化过孔连接到介质板的中间层。

14、本发明进一步的技术方案：所述隔离电阻的阻值为100ω。

15、一种雷达系统，其特征在于，所述雷达系统包括接收单元和/或发射单元，所述的接收单元或所述发射单元包括权利要求3-8任意一项所述的宽带带状线和差器。

16、本发明的有益效果在于：

17、本发明提供的一种带状线宽带和差器，具有以下优点：

18、1)在180°电桥上添加十字枝节和开路枝节对减小色散，拓展带宽，可以明显改善带内相位一致性，使25％带宽内相位一致性在3°以内，同时幅度一致性在0.5db以内。

19、2)采用威尔金森功分器改善端口隔离度，两个差端口之间隔离度大于50db。

20、3)该和差器结构简单，所有电路均位于同一平面，输入输出端口分别位于介质板上下表面，便于与前后级连接。

技术特征：

1.一种180°电桥，包括四个端口，其中一个输入端口设有弯折线，其特征在于，还包括开路枝节对和十字枝节，所述十字枝节位于四个端口的中心点位置处，所述开路枝节对位于未设有弯折线的输入端口位置处。

2.根据权利要求1所述一种180°电桥，其特征在于，所述开路枝节对由两条弯折90°的金属带状线组成，所述金属带状线的长度为中心频率的二分之一波长。

3.一种宽带带状线和差器，其特征在于，包括介质板和带状线网络；

4.根据权利要求3所述一种宽带带状线和差器，其特征在于，所述宽带带状线和差器还包括威尔金森功分器，所述威尔金森功分器位于介质板中间层，所述威尔金森功分器的两个输入端口分别与所述第二180°电桥、第三180°电桥与俯仰差输出端口连接的两个端口连接，所述威尔金森功分器的输出端口与俯仰差输出端口连接。

5.根据权利要求3所述一种宽带带状线和差器，其特征在于，所述四个输入端口、和输出端口、方位差输出端口和俯仰差输出端口周围设有金属化屏蔽孔。

6.根据权利要求3所述一种宽带带状线和差器，其特征在于，所述介质板的相对介电常数为3.0，厚度为1mm。

7.根据权利要求4所述一种宽带带状线和差器，其特征在于，还包括隔离电阻，所述隔离电阻位于介质板的最上层，对应在威尔金森功分器的两个输入端口之间，通过金属化过孔连接到介质板的中间层。

8.根据权利要求7所述一种宽带带状线和差器，其特征在于，所述隔离电阻的阻值为100ω。

9.一种雷达系统，其特征在于，所述雷达系统包括接收单元和/或发射单元，所述的接收单元或所述发射单元包括权利要求3-8任意一项所述的宽带带状线和差器。

技术总结本发明涉及一种180°电桥、带状线宽带和差器、雷达系统，属于微波技术领域。其中180°电桥，包括开路枝节对和十字枝节，十字枝节位于四个端口的中心点位置处，开路枝节对位于未设有弯折线的输入端口位置处。宽带带状线和差器包括介质板和带状线网络；介质板由两层印制板压合组成，形成最上层、中间层和最下层；带状线网络包括位于介质板中间层的三个180°电桥；位于介质板最下层的四个输入端口；位于介质板最上层的和输出端口、方位差输出端口、俯仰差输出端口。本发明在180°电桥上添加十字枝节和开路枝节对减小色散，拓展带宽，可以明显改善带内相位一致性，使25％带宽内相位一致性在3°以内，同时幅度一致性在0.5dB以内。技术研发人员：穆依飞,冯甘霖,闫兴锋,杨欢,武星帆,刘海强受保护的技术使用者：西安电子工程研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/9