一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器及設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微波技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器及設(shè)計方法，包括：1個輸入端口和N個輸出端口，2N?2條傳輸線，所述輸入端口通過多級結(jié)構(gòu)與所述輸出端口連接，所述多級結(jié)構(gòu)每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例通過多級級聯(lián)的方式，對功率信號進(jìn)行分配，結(jié)構(gòu)簡單，隔離性能好，輸出功率大。
【專利說明】
-種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器及設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及微波技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器及設(shè)計方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微波功分器/合成器是一種重要的微波無源元器件，是通信系統(tǒng)中不可缺少的關(guān) 鍵元器件之一，廣泛應(yīng)用于天線陣的饋電網(wǎng)絡(luò)、功率合成、RF混頻等功能電路中。1960年， WUkinson(威爾金森)提出一種等幅同相輸出的功分結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)原理清晰，設(shè)計參數(shù)簡單 明了，同時通過在輸出端口之間跨接電阻，實(shí)現(xiàn)輸出端口之間的高隔離度，因而在微波電路 中廣泛應(yīng)用。但是現(xiàn)有技術(shù)中的Wilkinson功率分配器體積大，插入損耗大，而且具有二進(jìn) 制功率合成器明顯的缺點(diǎn)，即如果要在已經(jīng)合成上使輸出功率稍微增加時，則需要按照二 進(jìn)制要求增加一系列的放大器和3地的功分器。因此，現(xiàn)有的Wilkinson功率分配器獲得的 輸出功率有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器及設(shè)計方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中 Wilkinson功率分配器獲得的輸出功率有限的技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，包括:1個輸入端口和N個輸出端口，2N-2條傳輸 線，所述輸入端口通過多級結(jié)構(gòu)與所述輸出端口連接，所述多級結(jié)構(gòu)每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條 所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)。
[0006] -種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器的設(shè)計方法，采用多級結(jié)構(gòu)將1個輸入端口分為N 個輸出端口，多級結(jié)構(gòu)中每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳 輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)，設(shè)計步驟包括：
[0007] 步驟a:確定功分器的工作頻段；
[000引步驟b:根據(jù)特性阻抗、介電常數(shù)，計算傳輸線的寬厚比w/d;
[0009] 步驟C:確定傳輸線長度及隔離電阻阻抗。
[0010] 本發(fā)明提供一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器及設(shè)計方法，包括：1個輸入端口和N 個輸出端口，2N-2條傳輸線，所述輸入端口通過多級結(jié)構(gòu)與所述輸出端口連接，所述多級結(jié) 構(gòu)每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接下一級的2個 節(jié)點(diǎn)。通過多級級聯(lián)的方式，對功率信號進(jìn)行分配，結(jié)構(gòu)簡單，隔離性能好，輸出功率大。
【附圖說明】
[0011] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施 例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可根據(jù)運(yùn)些附圖獲 得其他的附圖。
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014] 如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，包括：1個輸 入端口和N個輸出端口，2N-2條傳輸線，所述輸入端口通過多級結(jié)構(gòu)與所述輸出端口連接， 所述多級結(jié)構(gòu)每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接 下一級的2個節(jié)點(diǎn)。
[0015] 其中，所述2N-2條傳輸線的長度均相同，且等于工作頻段中屯、頻率波長的四分之 O
[0016] 所述傳輸線的特性阻抗為ZO時，各傳輸線的阻抗為V巧Z0,隔離電阻阻抗為巧Z0。
[0017] 所述傳輸線為微帶線，微帶線的介質(zhì)基片為聚四氣乙締，介電常數(shù)為2.65,基片厚 度0.96mm，導(dǎo)帶厚度0.035mm。
[0018] 本發(fā)明提供一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，包括：1個輸入端口和N個輸出端口， 2N-2條傳輸線，所述輸入端口通過多級結(jié)構(gòu)與所述輸出端口連接，所述多級結(jié)構(gòu)每一級節(jié) 點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)。通過 多級級聯(lián)的方式，對功率信號進(jìn)行分配，結(jié)構(gòu)簡單，隔離性能好，輸出功率大。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器的設(shè)計方法，采用多級結(jié) 構(gòu)將1個輸入端口分為N個輸出端口，多級結(jié)構(gòu)中每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一 級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)，設(shè)計步驟包括：
[0020] 步驟a:確定功分器的工作頻段；
[0021] 步驟b:根據(jù)特性阻抗、介電常數(shù)，計算傳輸線的寬厚比w/d;
[0022] 步驟C:確定傳輸線長度及隔離電阻阻抗。
[0023] 其中，步驟b具體可W包括：
[0024] 當(dāng)w/d大于2時，w/d等二
[0025] 當(dāng)w/d小于等于2時，W/
[0026] 其中，er為介電常避
[0027] 步驟C具體可W包括：
[0028] 確定傳輸線的長度等于工作頻段中屯、頻率波長的四分之一；
[0029] 確定各傳輸線的阻抗為V巧ZO，隔離電阻阻抗為巧Z0。
[0030] W上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方 式進(jìn)行了闡述，W上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核屯、思想；同時，對 于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變 之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，其特征在于，包括：1個輸入端口和N個輸出端口， 2N-2條傳輸線，所述輸入端口通過多級結(jié)構(gòu)與所述輸出端口連接，所述多級結(jié)構(gòu)每一級節(jié) 點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過2條所述傳輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，其特征在于，所述2N-2條傳輸線 的長度均相同，且等于工作頻段中屯、頻率波長的四分之一。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，其特征在于，所述傳輸線的特性 阻抗為Z0時，各傳輸線的阻抗為，隔離電阻阻抗為2*Z0。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任意一項(xiàng)基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器，其特征在于，所述 傳輸線為微帶線，微帶線的介質(zhì)基片為聚四氣乙締，介電常數(shù)為2.65,基片厚度0.96mm，導(dǎo) 帶厚度0.035mm。5. -種基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器的設(shè)計方法，其特征在于，采用多級結(jié)構(gòu)將1個輸入 端口分為N個輸出端口，多級結(jié)構(gòu)中每一級節(jié)點(diǎn)，通過1條所述傳輸線連接上一級節(jié)點(diǎn)，通過 2條所述傳輸線連接下一級的2個節(jié)點(diǎn)，設(shè)計步驟包括： 步驟a:確定功分器的工作頻段； 步驟b:根據(jù)特性阻抗、介電常數(shù)，計算傳輸線的寬厚比w/d; 步驟C:確定傳輸線長度及隔離電阻阻抗。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器的設(shè)計方法，其特征在于，所述根 據(jù)特性阻抗、介電常數(shù)，計算傳輸線的寬厚比w/d，包括： 當(dāng)w/d大于2時，w/d等于當(dāng)w/d小于等于2時，w/d等3 ? 其中，er為介電常數(shù)7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多級分支結(jié)構(gòu)的功分器的設(shè)計方法，其特征在于，所述確 定傳輸線長度及隔離電阻阻抗，包括： 確定傳輸線的長度等于工作頻段中屯、頻率波長的四分之一； 確定各傳輸線的阻抗為V 2*Z0，隔離電阻阻抗為2*Z0。
【文檔編號】H01P5/16GK105977599SQ201610372626
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】陳磊
【申請人】陳磊