[發明專利]一種具有任意功率分配比的反相微波功分器

有效

• 申請號: 201010130168.6
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101777687A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 唐慧;陳建新;周立衡;包志華;薛泉;章國安;徐晨
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 吳靜安

技術領域

本發明涉及微波功率分配器，尤其涉及一種具有任意功率分配比的反相微 波功分器。

背景技術

微波功分器，是將輸入微波信號功率分成相等或不相等的幾路功率輸出的 一種多端口微波網絡，廣泛應用于微波與通信系統。根據兩輸出端口的相差， 功分器分為同相分配型和反相分配型。最近的幾十年里，無論是對同相功分器 的理論研究還是設計都取得了很多的成果，其中以Wilkinson功分器最為典型。 而反相功分器，實現了平衡/差分電路，在改善微波電路性能方面有很廣泛和有 效的應用前景。過去為了在兩輸出端口獲得相反的相位特性，最常用的設計方 法就是使用180°電長度的延時單元，諸如混合環。但是，這類器件的反相特性 對頻率變化非常敏感，導致帶寬很窄。近來，很多研究人員開發了一些利用如 開槽線、共面帶線(CPS)等平衡式傳輸線實現的反相功分器。眾所周知，平衡式 傳輸線兩帶之間固有的反相特性，可以用來設計在寬頻帶范圍內具有反相特性 的功分器。然而，L.Fan和K.Chang在“A?180°out-of-phase?power?divider?using asymmetrical?coplanar?stripline”中提到CPS難以實現低阻抗，特性阻抗通常為80 Ω及以上，從而在這類設計中端口阻抗不得不與之匹配，而為了獲得大多數微 波通信系統所需的50Ω的端口阻抗，就需要增加一個阻抗變換器，這將大大增 加系統尺寸，同時還限制了這類功分器的工作帶寬，僅為13％。而另一種平衡 式傳輸線——平行帶線很容易實現輸入、輸出端50Ω的特性阻抗，這一特點引 起了微波電路設計者的廣泛關注，已有的設計包括低通濾波器、反相功分器。 但到目前為止，研究人員仍把目光集中在利用平衡式傳輸線設計的等分反相功 分器上，而關于具有任意功率分配比的反相微波功分器的設計在已有的文獻中 未見報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有反相微波功分器的不足，提供具有寬頻帶范圍 的反相特性和輸出功率可任意分配的一種具有任意功率分配比的反相微波功分 器。該功分器通過下述技術方案來實施：

所述微波功分器，工作波長為λ，有一兩臂寬相同、厚度為h、特性阻抗為Z₀的平行帶線，在所述平行帶線一側h/2厚度處的微波介質基片上插入公共金屬 地，插入深度為l₁，形成長為l₁、兩臂寬相同的背對背對稱微帶對，改變對應于 公共金屬地的臂寬，形成長為λ/4、兩臂寬不相同的背對背不對稱微帶對；厚度 為h的平行帶線端引出輸入端口，厚度為h/2的不對稱微帶對引出兩輸出端口， 兩輸出端口的輸出功率分別為P₂、P₃，該P₂、P₃的任意功分比為1∶K²，其中 K²＝1，2，3…；所述不對稱微帶對所對應特性阻抗分別為：

Z2′=Z01(1+K2)K,]]>Z3′=Z0K31+K2;]]>