[發明專利]一種復合左右手傳輸線、雙頻多路功分器及設計方法

無效

• 申請號: 200910077359.8
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN101814646A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 劉瀟;李超;李芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及微波技術領域，是一種復合左右手傳輸線、雙頻多路功分器及設計方法。

背景技術

在射頻/微波電路中，為了將功率按一定比例分成兩路或多路，需要使用功率分配器(簡稱功分器)。功分器反過來使用就是功率合成器。功分器在射頻/微波大功率固態發射源的功率放大器中廣泛地使用，其中等功率輸出的功分器在實際電路中尤為常見。隨著現代無線通信技術的發展，對雙頻多路功分器的需求越來越迫切。如何在實現雙頻工作的同時，保證功分器性能好、尺寸小、重量輕、成本低成為設計的難點。

人工電磁材料是近年來國際物理學和電磁學發展的一個全新的研究領域。所謂人工電磁材料是指將人造單元結構周期性排列形成的具有特殊電磁特性的材料。左手材料作為人工電磁材料的一種，同時具有負的介電常數ε和負的磁導率μ[1]D.R.Smith，W.J.Padilla，D.C.Vier，S.C.Nemat-Nassser，and?S.Schultz：“Composite?medium?with?simultaneouslynegative?permeability??and?permittivity，”Phys.Rev.Lett，vol.84，pp.4184-4187，2000；[2]R.A.Shelby，D.R.Smith，S.Schultz，“ExperimentalVerification?of?a?Negative?Index?of?Refraction，”Science，vol.292，pp.77-79，2001。左手材料突破了傳統電磁場理論中的一些重要概念，其研究成果必將在許多重要領域中有重大應用前景。

在實現左手材料的方法中，復合左右手傳輸線(CRLH-TL)方法[3]C.Caloz，H.Okabe，T.Iwai，and?T.Itoh，“Transmission?line?approach?ofleft-handed(LH)materials，”in?Proc.USNC/URSI?National?Radio?ScienceMeeting，vol.1，San?Antonio，TX，pp.39，2002是基于傳輸線理論，利用LC網絡實現左手材料的方法。它具有寬頻帶、低損耗、中度色散等優點，具有很好的實際應用前景，吸引了很多研究人員利用其結構設計各種微波元件[4]C.Li，K.Y.Liu，F.Li，“Composite?Right/Left-handed?CoplanarWaveguide?Band-pass?Filter?using?Capacitively-Coupled?Zeroth-orderResonators，”Applied?Physics?A，vol.87，pp.317-319，2007；[5]C.Caloz，A.Sanada，T.Itoh，A?novel?composite?right/left-handed?coupled-line?directionalcoupler?with?arbitrary?coupling?level?and?broad?bandwidth，IEEE?Trans.Micro.Theory?and?Tech，vol.52，pp.980-992，2004。CRLH-TL與傳統傳輸線不同，它具有非線性的相位響應，并且其零階諧振的位置可控，這為雙頻微波元件的設計提供了很大便利[6]I-Hsiang?Lin，Marc?DeVincentis，ChristopheCaloz，Tatsuo?Itoh，“Arbitrary?Dual-Band?Components?Using?CompositeRight/Left-Handed?Transmission?Lines，”IEEE?Trans.Micro.Theory?and?Tech，Vol.52，No.4，pp.1142-1149，2004；[7]G.Monti，L.Tarricone，“Dual-bandartificial?transmission?lines?branch-line?coupler，”Inc.Int?J?RF?and?MicrowaveCAE?18，pp.53-62.2008。在文獻[6]中，利用復合左右手傳輸線實現了多種雙頻微波元件，這些微波元件不僅能實現雙頻工作，而且尺寸緊湊。

發明內容

本發明的目的是公開一種復合左右手傳輸線、雙頻多路功分器及設計方法，利用復合左右手傳輸線(CRLH?TL)結構，設計一種新型的雙頻功分器，以解決現有多路等分功分器不易實現任意雙頻工作，輸出端口隔離度不高的問題。