1 导言
行波管和大功率固态功率放大器作为雷达、搅扰机的中心，其技术水平决议了这些配备的战术功能，是现代战争中的关键技术。但行波管和大功率固态功率放大器在作业频段内往往存在较大的增益动摇，不能到达武器配备的要求。现在大都选用引进均衡网络的方法来处理这个问题，这个网络的特性刚好与信号的畸变特性相反，这样就能够使信号不发生起伏畸变，刺进的这个网络便是功率均衡器。
因为微带枝节型均衡器具有体积小和高可靠性的长处，所以在微波频段得到了广泛的运用，可是因为该结构均衡器将电阻直接加载在了主传输线上，使得电路的反射大大增加，并且引进了较大的高端插损。本文提出了一种新颖的均衡器结构，该结构均衡器具有结构紧凑、体积小的长处，和传统枝节型均衡器比较，驻波系数和高端插损都有较大改进。
2 物理模型
一个均衡器实际上是由多个陷波器构成，然后完成咱们需求的衰减曲线，因而，咱们从单个陷波器动身，来剖析均衡器的作业原理。如图1所示，是一个单枝节陷波器的电路模型及其频率呼应特性，图1(b)中
、
别离代表频率呼应特性的上下截止角频率，经过调理L和C，能够调理该陷波器的中心频率，而调理串联电阻R，能够调理陷波器的Q值，然后完成对衰减巨细和陷波器的作业频段的调理。
咱们将多个接地谐振回路级联起来，构成级联网络如图2所示，级联网络的T矩阵与各个谐振枝节T矩阵的联系如下：
(1)
再由T矩阵和S矩阵的转化联系，得到级联网络的S矩阵。假如每级陷波器的输入输出都是匹配的，则级联网络的s21能够写为：
(2)
依据级数打开理论，用无限多的陷波器子结构相级联，能够组成恣意的呼应特性波形。
图1 (a)陷波器电路模型
图1 (b)陷波器频率呼应特性
因而，以谐振枝节加电阻陷波器单元作为均衡器子结构，然后经过级联的方法，完成均衡器的规划。经过调整各子结构的谐振频率和Q值然后迫临咱们所需求的均衡曲线。
3 均衡器的规划
3.1 传统枝节均衡器
如图所示为传统枝节型均衡器的电路拓扑图，该结构均衡器以λ/4开路枝节作为谐振枝节，加电阻构成陷波单元，电路左端和右端加匹配电路，因为电阻是直接加载在主传输线上，所以形成该均衡网络的输入输出阻抗发生变化，因而两头需求增加匹配网络才能使驻波根本到达要求，并且用该结构规划的均衡器高端插损也很大。
图2 枝节型均衡器电路拓扑图
3.2 新结构均衡器子结构规划
图3是本文所提出的新结构均衡器的陷波器子结构，谐振器坐落主传输线的正下方，由通孔和主传输线相连，在接近通孔处加电阻，谐振器和接地板间留有0.3mm的缝隙，因为谐振器和主传输线是由通孔直接相连，二者之间存在宽边耦合，因而该结构谐振器具有强耦合特性，并且不会像传统开路枝节相同占用太多的空间。
图3 新结构陷波器模型
依据所要求的频率衰减特性，咱们选用RF60介质基板，厚度为0.635mm，通孔直径为0.5mm。
图4为改动谐振枝节的长度和电阻的巨细时的频率仿真曲线，可见当增大电阻时，陷波器的Q值减小，而减小谐振器的长度时，陷波器的中心频率升高。所以能够经过改动谐振器的长度和电阻的巨细，完成对中心频率和Q值的调理，所以该结构能够到达均衡器子结构的要求。
图4 (a)谐振器长度对S21的影响
图4 (b)电阻巨细对S21的影响
3.3 新结构均衡器规划和仿真成果
依据需求，咱们选用三个陷波子结构级联规划制造了一个微带均衡器，图5是该类型均衡器的S21和S11仿真成果曲线，很明显能够看出，选用新结构规划制造的均衡器在作业频段内能确保S11小于-20dB，而高端插损小于-2dB，阐明选用该结构能很好的改进均衡器的驻波和高端插损。
图5 (a)S21仿真成果
图5 (b)S11仿真成果
4 定论
本文选用一种新的结构规划制造了均衡器，将谐振器放于主传输线的正下方接地板上，增大了传输线和谐振器之间的耦合量。该结构不光大大节省了均衡器的体积，并且因为电阻不是直接加载在主传输线上，因而对整个电路的输入输出阻抗影响比较小，不需求在均衡器的两头增加匹配电路就能到达杰出的匹配，大大减小了均衡器的规划难度。经过对仿真成果的剖析，验证了该结构均衡器与传统结构比较驻波和高端插损都有较大改进。一起因为该结构是立体结构，为LTCC等新技术在均衡器规划中的运用供给了一个新的思路。
