本發(fā)明屬于雷達及電子對抗等微波，主要涉及一種寬帶全端口無反射濾波功分器。

背景技術：

1、隨著收發(fā)鏈路集成度與復雜度不斷提升以及非線性器件的數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)的無源濾波電路將阻帶信號反射，將會惡化相鄰有源模塊的性能，并對整體系統(tǒng)的性能不可避免地造成影響。過去的研究中，也會采取一些方法對反射功率進行抑制，如在有源器件與傳統(tǒng)濾波電路之間加入衰減器、環(huán)形器或者隔離器，但是這些器件往往存在尺寸過大而不易集成以及過渡帶性能惡化等缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術中器件尺寸過大而不易集成以及過渡帶性能惡化的不足，本發(fā)明旨在設計一種尺寸小、帶寬寬、插入損耗低且?guī)雀綦x好的寬帶全端口無反射濾波功分器。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案為一種寬帶全端口無反射濾波功分器，包括輸入端口port1、第一輸入吸收枝節(jié)a1、第一輸入吸收枝節(jié)a2、第一輸出吸收枝節(jié)a3、第二輸出吸收枝節(jié)a4、第一濾波網(wǎng)絡n1、第二濾波網(wǎng)絡n2、復合t形網(wǎng)絡n3、隔離網(wǎng)絡n4、輸出端口port2、輸出端口port3和pcb；所述pcb上承載器件與電路的連接；

3、所述第一輸入吸收枝節(jié)a1、第一輸入吸收枝節(jié)a2、第一輸出吸收枝節(jié)a3、第二輸出吸收枝節(jié)a4的結構相同，均包括一個吸收電阻和一段短路枝節(jié)，吸收電阻和短路枝節(jié)串聯(lián)連接，用以吸收帶外信號；其中a1的吸收電阻為第一輸入吸收電阻r1，a1的短路枝節(jié)為第一輸入短路枝節(jié)s1；a2的吸收電阻為第二輸入吸收電阻r2，a2的短路枝節(jié)為第二輸入短路枝節(jié)s2；a3的吸收電阻為第一輸出吸收電阻r5，a3的短路枝節(jié)為第一輸出短路枝節(jié)s8；a4的吸收電阻為第二輸出吸收電阻r6，a4的短路枝節(jié)為第二輸出短路枝節(jié)s9；

4、第一濾波網(wǎng)絡n1包括第一耦合線c1、第三耦合線c3和第一階梯阻抗諧振器k1；第一階梯阻抗諧振器k1包括第一開路枝節(jié)s4和第一階梯阻抗枝節(jié)s5，k1的輸入端即為s5的輸入端，s5的輸出端連接s4；c1的b端連接c3的a端；k1的輸入端分別與c1的b端和c3的a端連接；

5、第二濾波網(wǎng)絡n2包括第二耦合線c2、第四耦合線c4和第二階梯阻抗諧振器k2；k2包括第二階梯阻抗枝節(jié)s7和第二開路枝節(jié)s6；k2的輸入端即為第二階梯阻抗枝節(jié)s7的輸入端，第二階梯阻抗枝節(jié)s7的輸出端與第二開路枝節(jié)s6連接；c2的b端與c4的a端連接，k2的輸入端分別與c2的b端和c4a端連接；

6、復合t形網(wǎng)絡n3包括第一復用電阻r3、第二復用電阻r4和復用短路枝節(jié)s3；r3的輸入端與c3的b端連接；第二復用電阻r4的輸入端與c4的b端連接；復用短路枝節(jié)s3的輸入端分別與第一復用電阻r3輸出端和第二復用電阻r4的輸出端連接；

7、隔離網(wǎng)絡n4包括第一隔離電阻r7、第二隔離電阻r8、第一傳輸枝節(jié)t1和第二傳輸枝節(jié)t2；t1的輸入端與c3的c端連接，t2的輸入端與c4的c端連接；r7的輸入端與第一傳輸枝節(jié)t1的輸入端連接；r7的輸出端與第二傳輸枝節(jié)t2的輸入端連接；r8的輸入端與第一傳輸枝節(jié)t1的輸出端連接；r8的輸出端與第二傳輸枝節(jié)t2的輸出端連接；

8、port1分別連接第一耦合線c1的c端和第二耦合線c2的c端，第一輸入吸收枝節(jié)a1的輸入端與第一耦合線c1的a端連接；第一輸入吸收枝節(jié)a2的輸入端與第二耦合線c2的a端連接；

9、第三耦合線c3的a端與第一耦合線c1的b端連接；第四耦合線c4的a端與第二耦合線c2的b端連接；第一階梯阻抗諧振器k1的輸入端分別與第一耦合線c1的b端和c3的a連接；第二階梯阻抗諧振器k2的輸入端分別與第二耦合線c2的b端和c4的a端連接；

10、復合t形網(wǎng)絡n3分別與第三耦合線c3的b端和c4的b端連接；隔離網(wǎng)絡n4分別與第三耦合線c3的c端和c4的c端連接；輸出端口吸收枝節(jié)a3輸入端與第三耦合線c3的c端連接；輸出端口吸收枝節(jié)a4輸入端與第四耦合線c4的c端連接。

11、更進一步的，所述port1、port2與port3輸出阻抗均匹配到50歐姆微帶線。

12、更進一步的，所述第一耦合線c1與第二耦合線c2的奇模和偶模阻抗相同，其中奇模阻抗為zco1，偶模阻抗為zce1；第三耦合線c3與第四耦合線c4的奇偶模阻抗相同，偶模阻抗為zce2，奇模阻抗為zco2。

13、更進一步的，所述s1、s2、s3、s8、s9、c1、c2、c3、c4、s4、s6、s5、s7、t1和t2的電長度均為四分之一波長，中心頻率為3.5ghz。

14、更進一步的，所述短路枝節(jié)的接地，通過金屬化通孔實現(xiàn)。

15、更進一步的，所述pcb的介質基板的底層設計缺陷地結構dgs，以增強耦合。

16、更進一步的，所述pcb的材料為銅，介質基板材料為rogers4003c，介質基板厚度為0.508mm，相對介電常數(shù)為3.55，損耗正切角為0.0027，覆銅厚度為34um，所用的電阻均為0603封裝電阻。

17、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果：

18、1.寬帶全端口無反射濾波功分器，可將輸入輸出端口阻帶信號進行吸收，能夠有效地避免相鄰有源模塊之間的串擾，并提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

19、2.該寬帶全端口無反射濾波功分器相比于目前其他全端口無反射濾波器具有尺寸小的優(yōu)勢，這將改善系統(tǒng)整體尺寸并提升系統(tǒng)的集成度，在相同的微帶線技術下，該專利的電路尺寸比目前已有的全端口無反射濾波功分器小95.6％。

20、3.該寬帶全端口無反射濾波功分器性能上具有帶寬寬、插入損耗低、帶外抑制好、帶內隔離度高的優(yōu)勢，可以廣泛應用于諸多射頻收發(fā)系統(tǒng)中。

21、4.該寬帶全端口無反射濾波功分器可以通過改變階梯阻抗諧振器阻抗比來實現(xiàn)帶寬與傳輸零點可控的功能，因此可以根據(jù)不同應用場景與需求，靈活地調整該器件的工作帶寬。

技術特征：

1.一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于，包括輸入端口port1、第一輸入吸收枝節(jié)a1、第一輸入吸收枝節(jié)a2、第一輸出吸收枝節(jié)a3、第二輸出吸收枝節(jié)a4、第一濾波網(wǎng)絡n1、第二濾波網(wǎng)絡n2、復合t形網(wǎng)絡n3、隔離網(wǎng)絡n4、輸出端口port2、輸出端口port3和pcb；所述pcb上承載器件與電路的連接；

2.根據(jù)權利要1所述的一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于：所述port1、port2與port3輸出阻抗均匹配到50歐姆微帶線。

3.根據(jù)權利要1所述的一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于：所述第一耦合線c1與第二耦合線c2的奇模和偶模阻抗相同，其中奇模阻抗為zco1，偶模阻抗為zce1；第三耦合線c3與第四耦合線c4的奇偶模阻抗相同，偶模阻抗為zce2，奇模阻抗為zco2。

4.根據(jù)權利要1所述的一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于：所述s1、s2、s3、s8、s9、c1、c2、c3、c4、s4、s6、s5、s7、t1和t2的電長度均為四分之一波長，中心頻率為3.5ghz。

5.根據(jù)權利要1所述的一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于：所述短路枝節(jié)的接地，通過金屬化通孔實現(xiàn)。

6.根據(jù)權利要1所述的一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于：所述pcb的介質基板的底層設計缺陷地結構dgs，以增強耦合。

7.根據(jù)權利要1所述的一種寬帶全端口無反射濾波功分器，其特征在于：所述pcb的材料為銅，介質基板材料為rogers4003c，介質基板厚度為0.508mm，相對介電常數(shù)為3.55，損耗正切角為0.0027，覆銅厚度為34um，所用的電阻均為0603封裝電阻。

技術總結
本發(fā)明提供了一種寬帶全端口無反射濾波功分器，主要解決現(xiàn)有技術中器件尺寸過大而不易集成以及過渡帶性能惡化的不足的問題；一種寬帶全端口無反射濾波功分器采取方案包括輸入、輸出端吸收枝節(jié)、濾波網(wǎng)絡、復合T形網(wǎng)絡以及隔離網(wǎng)絡；輸入、輸出端吸收枝節(jié)應用于功分器輸入、輸出端口，通過吸收枝節(jié)實現(xiàn)帶外信號的吸收，進而實現(xiàn)全端口無反射特性；本發(fā)明比傳統(tǒng)濾波功分器具有阻帶無反射的優(yōu)點，比其他全端口無反射濾波功分器具有帶寬寬、尺寸小、插入損耗低以及帶內隔離度高的優(yōu)點，在無線通信、雷達、電子對抗等微波技術領域有良好的前景。

技術研發(fā)人員：許進,周國慶,蘇佳豪,蒲嘉陽
受保護的技術使用者：西北工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10