一種功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于射頻無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，該功率分配器可作為第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)射頻前端的功率分配器件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信標(biāo)準(zhǔn)的多元化發(fā)展，多種通信系統(tǒng)、通信標(biāo)準(zhǔn)共存，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、功能單一的微波器件已不能滿足第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展要求。而可重構(gòu)微波器件可以用一個(gè)器件解決多個(gè)器件才能解決的問(wèn)題，能實(shí)現(xiàn)小型化、多功能集成化，同時(shí)也可解決日趨緊張的頻率資源問(wèn)題。因此，微波器件的可重構(gòu)已經(jīng)成為一種必然，可重構(gòu)技術(shù)也成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一。
[0003]功率分配器作為無(wú)線通信系統(tǒng)中不可或缺的微波無(wú)源器件，被廣泛應(yīng)用于平衡功率放大器、平衡混頻器和天線陣列等微波射頻系統(tǒng)中。尤其在相控陣?yán)走_(dá)天線中，對(duì)天線陣波束賦形，不等分功分器饋電可以有效抑制天線副瓣電平過(guò)大。近年來(lái)，隨著多波束形成技術(shù)在相控陣?yán)走_(dá)天線中的應(yīng)用，提高了雷達(dá)性能與電子反對(duì)抗的能力，而多波束天線陳列主要由可變功率分配器和移相器組成，能向饋源陣激勵(lì)所需的振幅和相位分布。如果采用傳統(tǒng)的非重構(gòu)功率分配器，勢(shì)必要配置多個(gè)功率分配比不同的功率分配器，這既增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也使得射頻前端的體積增大。為此，有必要在射頻前端子系統(tǒng)中采用具有實(shí)時(shí)重構(gòu)其性能和功能的可重構(gòu)功率分配器簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和縮小系統(tǒng)體積。但是，目前對(duì)于可以實(shí)時(shí)重構(gòu)其性能和功能的功率分配器還沒(méi)有較為深入的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，使所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器能以一電路實(shí)現(xiàn)多種輸出比例的功率分配，實(shí)現(xiàn)功率分配比例的連續(xù)可調(diào)，從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并縮小系統(tǒng)體積。
[0005]本發(fā)明以不等分的微帶Wilkinson功分器為架構(gòu)，結(jié)合微帶傳輸線與可調(diào)電容的T形等效，以可調(diào)電容調(diào)整其分壓比，使所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的輸出功率能在1:2到1:4之間自由調(diào)整，并且在一定頻率之間能很好地滿足功率分配器的性能要求。此外，本發(fā)明還具有小型化、便于加工的特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，包括微帶不等分Wilkinson功分器、基于電壓調(diào)節(jié)的T形電路結(jié)構(gòu)、介質(zhì)基板和地板金屬層；所述基于電壓調(diào)節(jié)的T形電路結(jié)構(gòu)和微帶傳輸線都附著在介質(zhì)基板的一側(cè)，地板金屬層附著在介質(zhì)基板的另一側(cè)。
[0007]所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，所述微帶不等分Wilkinson功分器包括第一微帶傳輸線、第二微帶傳輸線、第三微帶傳輸線、第四微帶傳輸線、第五微帶傳輸線、第六微帶傳輸線、第七微帶傳輸線、第八微帶傳輸線、第九微帶傳輸線、第十微帶傳輸線、第十一微帶傳輸線、第十二微帶傳輸線、第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第三變?nèi)荻O管、第四變?nèi)荻O管和隔離電阻R ;第一微帶傳輸線的一端作為所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的第一端口，第一微帶傳輸線的另一端連接第二微帶傳輸線的一端，第二微帶傳輸線的另一端連接第三微帶傳輸線的一端同時(shí)還連接第四微帶傳輸線的一端；第三微帶傳輸線的另一端與第一變?nèi)荻O管的正極端連接并與第五微帶傳輸線的一端連接，第一變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第五微帶傳輸線的另一端與第七微帶傳輸線的一端和隔離電阻R的一端連接，第三微帶傳輸線、第五微帶傳輸線和第一變?nèi)荻O管構(gòu)成了第一 T形電路結(jié)構(gòu)；第四微帶傳輸線的另一端與第二變?nèi)荻O管的正極端連接并與第六微帶傳輸線的一端連接，第二變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第六微帶傳輸線的另一端與第八微帶傳輸線的一端和隔離電阻R的另一端連接，第四微帶傳輸線、第六微帶傳輸線和第二變?nèi)荻O管構(gòu)成了第二 T形電路結(jié)構(gòu)；第七微帶傳輸線的另一端與第三變?nèi)荻O管的正極端連接并與第九微帶傳輸線的一端連接，第三變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第九微帶傳輸線的另一端與第十一微帶傳輸線的一端連接，第七微帶傳輸線、第九微帶傳輸線和第三變?nèi)荻O管構(gòu)成了第三T形電路結(jié)構(gòu)；第八微帶傳輸線的另一端與第四變?nèi)荻O管的正極端連接并與第十微帶傳輸線的一端連接，第四變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第十微帶傳輸線的另一端與第十二微帶傳輸線的一端連接，第八微帶傳輸線、第十微帶傳輸線和第四變?nèi)荻O管構(gòu)成了第四T形電路結(jié)構(gòu)；第十一微帶傳輸線的另一端作為所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的第二端口，第十二微帶傳輸線的另一端作為所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的第三端口 ；隔離電阻R的一端與第五微帶傳輸線和第七微帶傳輸線的交接點(diǎn)相接，隔離電阻R的另一端與第六微帶傳輸線和第八微帶傳輸線的交接點(diǎn)相接。
[0008]所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，所述第一 T形電路結(jié)構(gòu)中的第三微帶傳輸線一端作為第一 T形電路結(jié)構(gòu)的第一端口，第三微帶傳輸線的另一端與第一變?nèi)荻O管的正極端連接并與第五微帶傳輸線的一端連接，第一變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第五微帶傳輸線的另一端作為第一 T形電路結(jié)構(gòu)的第二端口 ；所述第二 T形電路結(jié)構(gòu)中的第四微帶傳輸線一端作為第二 T形電路結(jié)構(gòu)的第一端口，第四微帶傳輸線的另一端與第二變?nèi)荻O管的正極端連接并與第六微帶傳輸線的一端連接，第二變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第六微帶傳輸線的另一端作為第二 T形電路結(jié)構(gòu)的第二端口 ；所述第三T形電路結(jié)構(gòu)中的第七微帶傳輸線一端作為第三T形電路結(jié)構(gòu)的第一端口，第七微帶傳輸線的另一端與第三變?nèi)荻O管的正極端連接并與第九微帶傳輸線的一端連接，第三變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第九微帶傳輸線的另一端作為第三T形電路結(jié)構(gòu)的第二端口 ；所述第四T形電路結(jié)構(gòu)中的第八微帶傳輸線一端作為第四T形電路結(jié)構(gòu)的第一端口，第八微帶傳輸線的另一端與第四變?nèi)荻O管的正極端連接并與第十微帶傳輸線的一端連接，第四變?nèi)荻O管的負(fù)極端連接到地板，第十微帶傳輸線的另一端作為第四T形電路結(jié)構(gòu)的第二端口。
[0009]所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的第一端口至第二端口以及第一端口至第三端口的輸出阻抗均為Z。;第一微帶傳輸線、第十一微帶傳輸線和第十二微帶傳輸線的特征阻抗均為Z。。這種設(shè)置使得所述功率分配器輸入輸出端的插入損耗在其工作頻率范圍內(nèi)都比較小。
[0010]所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，所述的功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器中添加了隔離電阻R，這種設(shè)置使得所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的兩個(gè)輸出端口之間具有較大的隔離度。
[0011]所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器，所述功率分配比例連續(xù)可重構(gòu)的功率分配器的功率輸出比例可以隨第一 T形電路結(jié)構(gòu)、第二 T形電路結(jié)構(gòu)、第三T形電路結(jié)構(gòu)和第四T形電路結(jié)構(gòu)中變?nèi)荻O管兩端的反向控制電壓Vccl、反向控制電壓Vcc2、反向控制電壓Vcc3和反向控制電壓Vcc4改變而改變。第一端口到第二端口的傳輸系數(shù)與第一端口到第三端口的傳輸系數(shù)之比可以在1:2到1:4之間自由調(diào)整。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果:
[0013](1)本發(fā)明的功率分配器具有多種功率分配比，同一功分器可以實(shí)現(xiàn)多種功率分配比。通過(guò)改變變?nèi)荻O管的反向控制電壓，可以實(shí)現(xiàn)1:2到1:4之間任意功率比的功率分配，并且駐波比、隔離度良好，功率損耗小；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、體積較小，便于集成到其他系統(tǒng)中，可廣泛應(yīng)用于各種不同的微波電路中，并在其工作頻率區(qū)間能很好地滿足功率分配器的性能要求。