基于 LCP 工藝均衡器小型化設計

在本文提出了一種基于液晶高分子聚合物（LCP）的小型化均衡器。把微帶線和陷波結構做成多層的形式來縮小均衡器的尺寸。結果表明，該均衡器工作在 2-6GHz，均衡量大于 12dB，回波損耗優于 13dB。尺寸：10mm×5mm×0.4mm，長和寬比傳統的 2-6GHz 均衡器小了百分之五十。

引言

為了保證行波管放大器的具有平坦的輸出，需要在其輸出或輸入端引入增益均衡網絡，從而實現行波管在工作時能在全工作頻帶的飽和輸出。固態電子器件的噪聲低，電壓低，穩定性好，體積小和便于集成，而真空電子器件主要優點是單個器件高功率、高效率、高頻率等，微波功率模塊則是綜合了兩者優點實現了一個高效，緊湊，輕型并且具有高功率，高增益，低噪聲的微波功率放大器。

本文提出了一種基于液晶高分子聚合物（LCP）的多層結構均衡器設計。通過把傳統諧振結構和微帶線做成多層結構來實現均衡器小型化設計。

1 λ/4 開路短截微帶線陷波結構

本文均衡器所用的陷波結構原理如圖 1 所示，運用的是傳統的開路短截微帶線陷波結構，圖 2 為其對應的頻率響應特性。

調節加載電阻 R 可以控制 Q 值。當加載電阻 R 具有不同的阻值時，微帶陷波器的響應變化是有不同的。

2 模型的仿真

在 HFSS 里面進行三維場仿真，首先進行單枝節的建模和仿真，驗證該結構是否可以可行。單枝節三維立體結構如圖 3 所示。

仿真結果表明該結構可以實現均衡器的功能，并且通過改變 L 的長度我們可以調節諧振頻率，結果如圖 4 所示。

該結構是基于 LCP 工藝進行的模擬仿真，第一層與第三層采用 ROGERS 介質厚度為 0.1mm，相對介電常數為 3.14 的 3850，第二層采用 ROGER 介

圖 8 仿真結果

質厚度為 0.2mm 相對介電常數為 3.54 的 RO4450B，

如圖 6 所示，結構總厚度為 0.4mm。經仿真分析發現：適當改變電感長度 L，寬度 W 和電阻 R 大小可以改變均衡量的大小和諧振頻率的中心。因此，通過調節這些參數可以方便的調節該結構的衰減曲線，以滿足我們需要的均衡目標。

該均衡器的均衡量大于 12dB，S11 小于-13dB，高端插損小于 1dB。

4 結論

本文基于 LCP 工藝設計了一種小型化的均衡器。通過對傳統陷波結構的基本原理分析，研究了多層結構陷波器的性能，最后設計出小型化的均衡器。通過把傳輸主線做成多層的結構可以有效的實現均衡器在長度方面的尺寸，把陷波結構做成多層的結構可以有效的減少均衡器在寬度方面的尺寸，而且改變諧振枝節的長度和寬度可以有效的調節均衡器陷波單元的頻率和回波損耗，該均衡器還具有結構緊湊和高端插損較小的特點，整體尺寸為 10mm×5mm×0.4mm，比傳統的 2-6GHz 平面微帶形式的均衡器縮小了百分之五十以上，該均衡器實現了小型化的目的。