專利名稱：功率分配器、電子器件、射頻前端裝置和功率分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及功率分配器、電子器件、射頻前端裝置和功率分配方法。
背景技術(shù)：
功率分配器在高增益天線陣、高效率Doherty功率放大器和寬帶平衡放大器中具有重要的應(yīng)用。在實(shí)際的射頻電路或系統(tǒng)中，原始的單節(jié)威爾金森功率分配器在工作帶寬上有一定的局限性，無法滿足3. 1-10. 6GHz的超寬帶(UWB)系統(tǒng)需求。為了解決此類問題，在2007年澳大利亞Abbosh博士提出了采用多層耦合線結(jié)構(gòu)進(jìn)行超寬帶功率分配器的設(shè)計(jì)，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)和制作難度大，在實(shí)際工程大范圍應(yīng)用中有一定的成本障礙。2010年，香港Song和Xue博士提出采用多層槽線來實(shí)現(xiàn)超寬帶功率分配器，該結(jié)構(gòu)仍然復(fù)雜，需要三層電路，需要過孔，R為隔離電阻，而且對(duì)物理尺寸的依賴性強(qiáng)，因此增大了功率分配器的制作成本，降低了其實(shí)際產(chǎn)品成品率，而且其制作條件苛刻，設(shè)計(jì)和制作調(diào)試難度大，不易和單層微帶線子系統(tǒng)進(jìn)行集成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供功率分配器、電子器件、射頻前端裝置和功率分配方法，能夠以平面電路方式實(shí)現(xiàn)超寬帶等分功率分配。本發(fā)明提供了一種功率分配器，包括輸入端口，以及第一和第二輸出端口 ；從所述輸入端口到所述第一和第二輸出端口之間串聯(lián)有特性阻抗依次減小的至少兩個(gè)節(jié)段，每個(gè)所述節(jié)段中包括并聯(lián)的傳輸線；每個(gè)節(jié)段中的各并聯(lián)傳輸線在其處于所述第一和第二輸出端口一側(cè)的末端通過集中電阻相連，從所述輸入端口到所述第一和第二輸出端口方向，各個(gè)集中電阻的阻值依次增大。優(yōu)選地，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)節(jié)段是第一節(jié)段和第二節(jié)段，所述第一節(jié)段包括兩個(gè)并聯(lián)的具有第一特性阻抗的第一傳輸線2，所述第二節(jié)段包括兩個(gè)并聯(lián)的具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗的第二傳輸線3，所述兩個(gè)第二傳輸線3分別連接到所述第一和第二輸出端口 P2，P3 ；所述集中電阻是具有第一阻值的第一集中電阻4，其連接在所述第一節(jié)段的兩個(gè)并聯(lián)的第一傳輸線2的末端之間；和具有大于所述第一阻值的第二阻值的第二集中電阻 5，其連接在所述第二節(jié)段的兩個(gè)并聯(lián)的第二傳輸線3的末端之間。優(yōu)選地，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，所述輸入端口 Pl通過輸入端口傳輸線連接到所述第一節(jié)段，且所述第一和第二輸出端口 P2，P3分別通過輸出端口傳輸線連接到所述第二節(jié)段的所述兩個(gè)并聯(lián)的第二傳輸線3的末端。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，所述功率分配器進(jìn)一步包括以下過渡結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述輸入端口傳輸線與所述第一節(jié)段之間的過渡結(jié)構(gòu)；和/或設(shè)置在所述第一節(jié)段與所述第二節(jié)段之間的過渡結(jié)構(gòu)；和/或設(shè)置在所述第二節(jié)段與所述輸出端口傳輸線之間的過渡結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，所述過渡結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述第一節(jié)段與所述第二節(jié)段的串聯(lián)連接方向以40-45度或45-50度的角度傾斜地延伸。優(yōu)選地，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，所述并聯(lián)傳輸線包括微帶線和/或帶狀線和/或共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和/或慢波結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，所述第一傳輸線2和所述第二傳輸線3具有相等的電長度θ工且在超寬帶中心頻段上為90度；所述第一傳輸線2的第一特性阻抗&、所述第二傳輸線3的第二特性阻抗&、所述第一集中電阻4的第一阻值R1、所述第二集中電阻5的第二阻值&滿足以下關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種功率分配器，其特征在于，包括輸入端口，以及第一和第二輸出端口 ；從所述輸入端口到所述第一和第二輸出端口之間串聯(lián)有特性阻抗依次減小的至少兩個(gè)節(jié)段，每個(gè)所述節(jié)段中包括并聯(lián)的傳輸線；每個(gè)節(jié)段中的各并聯(lián)傳輸線在其處于所述第一和第二輸出端口一側(cè)的末端通過集中電阻相連，從所述輸入端口到所述第一和第二輸出端口方向，各個(gè)集中電阻的阻值依次增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器，其特征在于，所述至少兩個(gè)節(jié)段是第一節(jié)段和第二節(jié)段，所述第一節(jié)段包括兩個(gè)并聯(lián)的具有第一特性阻抗的第一傳輸線O)，所述第二節(jié)段包括兩個(gè)并聯(lián)的具有小于所述第一特性阻抗的第二特性阻抗的第二傳輸線(3)，所述兩個(gè)第二傳輸線( 分別連接到所述第一和第二輸出端口(P2，P3)；所述集中電阻是具有第一阻值的第一集中電阻(4)，其連接在所述第一節(jié)段的兩個(gè)并聯(lián)的第一傳輸線O)的末端之間；和具有大于所述第一阻值的第二阻值的第二集中電阻 (5)，其連接在所述第二節(jié)段的兩個(gè)并聯(lián)的第二傳輸線(3)的末端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率分配器，其特征在于，所述輸入端口(Pl)通過輸入端口傳輸線連接到所述第一節(jié)段，且所述第一和第二輸出端口(P2，P3)分別通過輸出端口傳輸線連接到所述第二節(jié)段的所述兩個(gè)并聯(lián)的第二傳輸線(3)的末端；所述功率分配器進(jìn)一步包括以下過渡結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述輸入端口傳輸線與所述第一節(jié)段之間的過渡結(jié)構(gòu)；和/或設(shè)置在所述第一節(jié)段與所述第二節(jié)段之間的過渡結(jié)構(gòu)；和/或設(shè)置在所述第二節(jié)段與所述輸出端口傳輸線之間的過渡結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率分配器，其特征在于，所述過渡結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述第一節(jié)段與所述第二節(jié)段的串聯(lián)連接方向以40-45度或45-50度的角度傾斜地延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的功率分配器，其特征在于，所述并聯(lián)傳輸線包括微帶線和/或帶狀線和/或共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和/或慢波結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的功率分配器，其特征在于，所述第一傳輸線( 和所述第二傳輸線C3)具有相等的電長度Q1且在超寬帶中心頻段上為90度；所述第一傳輸線(2)的第一特性阻抗&、所述第二傳輸線(3)的第二特性阻抗&、所述第一集中電阻的第一阻值R1、所述第二集中電阻(5)的第二阻值&滿足以下關(guān)系
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率分配器，其特征在于，所述θ12^ .!^ 滿足以下關(guān)系θ i 為 54° 至 66°，Z1 為 72 Ω 至 88 Ω，& 為 56. 7 Ω 至 69. 3 Ω，R1 為 90 Ω 至 110 Ω，& 為 162 Ω 至 198 Ω ；更優(yōu)選地，所述θ ρ Zp Ζ2、禮、1 2滿足以下關(guān)系
8.一種電子器件，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7中任一所述的功率分配器。
9.一種射頻前端裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求8所述的電子器件。
10.一種功率分配方法，其特征在于，包括以下步驟將輸入信號(hào)從輸入端口(Pl)輸入到如權(quán)利要求1至6中任一所述的功率分配器； 從第一輸出端口(P》和第二輸出端口(P； )輸出兩個(gè)等幅同相的輸出信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及功率分配器、電子器件、射頻前端裝置和功率分配方法。所述功率分配器包括輸入端口(P1)，以及第一和第二輸出端口(P2，P3)；從所述輸入端口(P1)到所述第一和第二輸出端口(P2，P3)之間串聯(lián)有特性阻抗依次減小的至少兩個(gè)節(jié)段，每個(gè)所述節(jié)段中包括并聯(lián)的傳輸線；每個(gè)節(jié)段中的各并聯(lián)傳輸線在其處于所述第一和第二輸出端口(P2，P3)一側(cè)的末端通過集中電阻相連，從所述輸入端口(P1)到所述第一和第二輸出端口(P2，P3)方向，各個(gè)集中電阻的阻值依次增大。通過本發(fā)明提供的功率分配器、電子器件、射頻前端裝置和功率分配方法，能夠以平面電路方式實(shí)現(xiàn)超寬帶等分功率分配。
文檔編號(hào)H01P5/16GK102324613SQ20111020110
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者吳永樂 申請(qǐng)人:北京瑞德艾迪科技有限公司