[發明專利]一種功分器、功分裝置及射頻裝置

有效

• 申請號: 200710028881.8
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101188443A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 陳劍;楊瑞泉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B7/005
• 分類號: H04B7/005;H04B1/40
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及功率分配領域，特別是涉及一種功分器、功分裝置及射頻裝置。

背景技術

功率分配器(以下簡稱功分器)是最簡單、最常用的微波無源器件。在通信領域的射頻裝置(如基站等)中，常常需要把某一輸入功率按照一定的比例分配到各分支電路中，此時可以采用功分器。功分器可用于功率分配，或反過來用于功率合路。如果在每個支路中，所分配的功率相等，就是等功率功分器。等功率功分器有各種實現形式，如各種3dB耦合器、分支線電橋耦合器、環形電橋耦合器、威爾金森功分器。等功率功分器廣泛應用于功率放大器模塊中，可將多個功率放大器并聯起來，以輸出更大功率的射頻信號。

如圖1所示，示出了現有的一種功分器示意圖。其是采用3dB耦合器來實現的。信號從輸入端進入耦合器，當隔離端接了一個隔離電阻的情況下，信號分成功率幾乎相等的兩部分，分別從直通端和耦合端輸出。當輸入頻率不同時，可以采用不同的3dB耦合器來實現功率分配。

如圖2所示，示出了現有的一種二路威爾金森功分器。接在合路端口的第一傳輸線段A的特征阻抗是Z₀，接在分路端口的第二傳輸線段C1和C2的特征阻抗也是Z₀，傳輸線段B1、B2的電長度為1/4的導引波長(導引波長指微波信號在傳輸線上傳輸時的相波長)，其特征阻抗為Z₀，一隔離電阻R接在傳輸線段B1、C1的交點和B2、CZ的交點處之間，阻值為2Z₀，在理想情況下，要求隔離電阻的尺寸極小，即電長度(指以導引波長為單位計算的傳輸線長度)可忽略，并且是射頻純電阻，沒有任何分布參數。從合路端口輸入的射頻信號分成兩路幅度相等、相位相等的信號，分別通過1/4導引波長傳輸線段B1、B2，同時到達隔離電阻R的兩端，再分別從分路端口一和分路端口二輸出。由于隔離電阻R兩端的信號幅度相等、相位相等，所述隔離電阻R上無差模信號，所以不消耗功率。

要實現一個等功率分配，需保證B1、B2的電長度為1/4導引波長。而對于一定物理長度的微帶線來講，其電長度與頻率成反比關系，滿足下列公式：

L(微帶線物理長度)×f(工作頻率)＝K(一個常數)×Deg(電長度)

例如：假設在900MHz時，一段電長度為1/4導引波長的微帶線的物理長度為X(X為一正數)。在其他條件不變，頻率變為1800MHz時，則一段電長度為1/4導引波長的微帶線的物理長度為X/2。那么，如果要實現一個900MHz的威爾金森功分器，則需要B1、B2的長度為X，如果要實現一個1800MHz的功分器，則需要B1、B2的長度為X/2，同理，如果要實現一個2100MHz的功分器，則需要B1、B2的長度約為3/7X。即實現不同頻率的功分器，需要采用不同長度的B1和B2。

將上述兩種形式的功分器通過如圖3所示的方式級連起來。就變成了一個一分四功分器。同理，用這種級連的方法也能設計出一分八、一分十六的網絡。

另外，在民用通信系統中，因為成本控制的因素，經常會有兼容設計的要求。例如，在一塊PCB(Painted?Circuit?Board，印制電路板)上，通過更換器件等方式，來實現不同的功能。

如圖4所示，示出了現有的一種900MHz頻率的一分四功分網絡。其是先使用一個3dB耦合器將輸入信號分成兩等分，然后再用兩個3dB耦合器將這兩個信號又分成兩等分，就組成了一個一分四的功分網絡。信號從輸入口進入，分別從輸出1、輸出2、輸出3、輸出4輸出。如果需要借用這塊PCB板，實現一個頻率為1800MHz的一分四的網絡。那么如圖5所示，將圖4中的三個900MHz頻頻率耦合器替換成1800MHz頻率的耦合器，這樣就實現了1800MHz一分四的功能。

綜上，在現有技術中，要實現不同的頻率的功分需要采用不同的功分器，在同一功分器中不能同時實現多個頻段的功分功能。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種功分器、功分裝置及射頻裝置，可以實現多頻段共用。

為解決上述技術問題，本發明實施例的一種功分器，包括：

合路端口；

兩個分路端口；

兩個分路單元，每一分路單元設置在合路端口和一分路端口之間；所述每一分路單元進一步包括：

至少兩條分路支路；

選擇單元，用于選擇所述至少兩條分路支路中的一條，以連通所述合路端口和所述分路端口。