集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器的制造方法
【專利摘要】集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器屬于功率分配器領(lǐng)域，尤其涉及一種集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器。本發(fā)明提供一種帶有寬帶輸出匹配和理想隔離性能的集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器。本發(fā)明的輸入阻抗選為 25 Ω，其特征在于：該功率分配器后端網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)并不需要額外考慮阻抗匹配功能；兩輸出端口阻抗為標(biāo)準(zhǔn)的 50 Ω，后端網(wǎng)絡(luò)的輸入匹配在全頻段是理想的；然后采用 4 個(gè)放置在兩根 50 Ω標(biāo)準(zhǔn)傳輸線之間的隔離電阻來取得超寬帶的高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)。
【專利說明】集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功率分配器領(lǐng)域，尤其涉及一種集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器。

【背景技術(shù)】
[0002]在射頻無源器件中，三端口或者多端口功率分配器的功能是將輸入功率分成兩路或者多路輸出，其廣泛應(yīng)用在天線陣饋電網(wǎng)絡(luò)、高功率放大器、信號(hào)分配與反饋等電路與子系統(tǒng)中，是組成微波射頻前端的核心器件之一，因此占據(jù)了非常重要的地位。顯然，傳統(tǒng)的威爾金森功分器只能工作在特定的頻率或奇次諧波處，其相對(duì)帶寬很窄，另外當(dāng)工作頻率升高時(shí)功率分配器的尺寸將變小，因此采用威爾金森結(jié)構(gòu)的功率分配器，微帶線之間的耦合會(huì)驟然增加，會(huì)在一定程度上影響功率分配器的性能，因此傳統(tǒng)的單節(jié)威爾金森功率分配器既沒有寬帶工作的優(yōu)點(diǎn)也不具有內(nèi)在濾波功能。對(duì)于三端口功率分配器來講，目前增加其工作帶寬的方式主要有三種:一種是采用級(jí)聯(lián)的方式；一種是采用漸變線技術(shù)；最后一種是采用漸變線與級(jí)聯(lián)方式相結(jié)合的方式。具體來講，提出了通過增加Wilkinson功分器的級(jí)數(shù)來增加帶寬，其采用了切比雪夫等波紋的匹配設(shè)計(jì)方法來獲得各個(gè)傳輸線節(jié)的參數(shù)值；提出了一種新的采用耦合線的方法來實(shí)現(xiàn)寬帶功分器；提出了一種基于漸變線技術(shù)的超寬帶功分器，其將傳統(tǒng)Wilkinson功分器中的λ /4傳輸線替換為漸變線并增加一個(gè)隔離電阻來實(shí)現(xiàn)超寬帶性能；另外，將漸變線和級(jí)聯(lián)技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)來獲取寬的工作帶寬。顯然，上述寬帶功率分配器的設(shè)計(jì)方法需要一定的優(yōu)化算法，具有較大的復(fù)雜性，其優(yōu)化參數(shù)的選擇難度較大，另外其并不具有內(nèi)在的濾波性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種帶有寬帶輸出匹配和理想隔離性能的集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明的輸入阻抗選為25 Ω，其特征在于:該功率分配器后端網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)并不需要額外考慮阻抗匹配功能；兩輸出端口阻抗為標(biāo)準(zhǔn)的50 Ω，后端網(wǎng)絡(luò)的輸入匹配在全頻段是理想的；然后采用4個(gè)放置在兩根50 Ω標(biāo)準(zhǔn)傳輸線之間的隔離電阻來取得超寬帶的高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)。
[0005]進(jìn)一步地，高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)在1-1lGHz頻段內(nèi)工作。
[0006]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明基于此高性能的后端網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)輸入端口之前嵌入帶有50 Ω至25 Ω匹配以及各種濾波功能的單元即可實(shí)現(xiàn)多種濾波功能的新型功率分配器結(jié)構(gòu)，鑒于此，該后端網(wǎng)絡(luò)可被認(rèn)為屬于一種簡(jiǎn)單可靠的通用結(jié)構(gòu)。植入式帶通濾波器單元擴(kuò)展成帶有內(nèi)在50 Ω至25Ω阻抗匹配功能，成功結(jié)合之前的新型高隔離功率分配后端網(wǎng)絡(luò)，最終實(shí)現(xiàn)了一款新型的帶有內(nèi)在高選擇性單頻帶通濾波功能的功率分配器。該新型功率分配器的優(yōu)點(diǎn)包含:1)電路參數(shù)選擇簡(jiǎn)單；2)通帶回波損耗低；3)濾波選擇性高；4)單層PCB電路實(shí)現(xiàn)，制作成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]為本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0008]圖1是本發(fā)明電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖所示，本發(fā)明的輸入阻抗選為25Ω，其特征在于:該功率分配器后端網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)并不需要額外考慮阻抗匹配功能；兩輸出端口阻抗為標(biāo)準(zhǔn)的50Ω，后端網(wǎng)絡(luò)的輸入匹配在全頻段是理想的；然后采用4個(gè)放置在兩根50Ω標(biāo)準(zhǔn)傳輸線之間的隔離電阻來取得超寬帶的高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)。
[0010]進(jìn)一步地，高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)在1-1lGHz頻段內(nèi)工作。
[0011]考慮到傳統(tǒng)的Wilkinson功分器達(dá)不到超寬帶的工作要求，本發(fā)明提出的超寬帶功分器需要采用切比雪夫多項(xiàng)式的方法來計(jì)算電路參數(shù)，其過程相對(duì)來講較復(fù)雜，不便重復(fù)設(shè)計(jì)。本發(fā)明提出了一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路參數(shù)較少，易于工程實(shí)現(xiàn)和便于與濾波等其他性能綜合集成的超寬帶功分器。該超寬帶功分器的輸入端口的端接阻抗為Z0/2，其后分為兩路，由四對(duì)特征阻抗均為Z0，電長(zhǎng)度均為Θ的傳輸線級(jí)聯(lián)并在中間分別接有Rl，R2，R3，R4四個(gè)隔離電阻組成，該四個(gè)隔離電阻的作用是為了增加兩個(gè)輸出端口之間在寬頻帶的隔離度以及提高輸出匹配效果。功分器的輸出端口的特性阻抗都為標(biāo)準(zhǔn)的Z0。值得注意的是，該寬帶功分器輸入端口 I的端接阻抗特選為Z0/2的直接效果是該電路在采用偶模分析時(shí)，如果四段傳輸線的特性阻抗均為Z0，則無需考慮傳輸線的電長(zhǎng)度Θ就能在全頻段內(nèi)滿足理想的輸入匹配，因此工程師可以將輸入阻抗75匹配的要求放置到該電路設(shè)計(jì)之外進(jìn)行單獨(dú)考慮。為了計(jì)算與測(cè)量的方便，我們使Ζ0=50Ω，θ=π/2，工作頻帶的中心頻率為6GHz?；贖FSS優(yōu)化的方法，獲得了寬帶高隔離度相對(duì)應(yīng)的隔離電阻，其分別為R1=250Q，R2=90 Ω , R3=160Q和R4=300 Ω。至此，整個(gè)超寬帶功率分配器的電路參數(shù)選擇已經(jīng)完成，無需進(jìn)行其它的優(yōu)化或重新考慮。
[0012]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明，對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器，輸入阻抗選為250，其特征在于:該功率分配器后端網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)并不需要額外考慮阻抗匹配功能；兩輸出端口阻抗為標(biāo)準(zhǔn)的50 0，后端網(wǎng)絡(luò)的輸入匹配在全頻段是理想的；然后采用4個(gè)放置在兩根50 0標(biāo)準(zhǔn)傳輸線之間的隔離電阻來取得超寬帶的高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交集成濾波功能的三端口高隔離等分功率分配器，其特征在于高隔離功率分配的后端網(wǎng)絡(luò)在1-11(--頻段內(nèi)工作。
【文檔編號(hào)】H01P5/16GK104466333SQ201310417796
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月15日
【發(fā)明者】應(yīng)璐, 范智淵 申請(qǐng)人:應(yīng)璐