[發(fā)明專利]一種新型雙頻反相功率分配器

有效

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• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103647129A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳永樂;廖夢筆;劉元安;高錦春
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 陸軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型雙頻反相功率分配器，確切的說是兩輸出端口相位相差180°的雙頻等分功率分配器，屬于微波傳輸器件的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

功率分配器也稱為功分器，是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件，也可反過來將多路信號能量合成一路輸出，此時可也稱為合路器。功率分配器根據(jù)輸出端的相位關(guān)系，可以分為同相功率分配器和反相功率分配器。反相功率分配器被廣泛運(yùn)用于混頻器、功率放大器、倍頻器、平衡天線等電路中，尤其在平衡推挽電路中反相功率分配器因其優(yōu)越的性能受到了越來越多的重視。

為使兩輸出端口獲得180°的相位差，大部分的反相功率分配器都會采用180°的電長度來實(shí)現(xiàn)相位的反轉(zhuǎn)。但這種反相功率分配器的相位對頻率的變化極為敏感，帶寬較窄，并且很難實(shí)現(xiàn)雙頻結(jié)構(gòu)。在雙面平行帶線中插入公共金屬接地板能夠很好的實(shí)現(xiàn)相位的反轉(zhuǎn)，目前使用雙面平行帶線結(jié)構(gòu)的單頻反相功率分配器能獲得較寬的帶寬和非常穩(wěn)定的反相相位差，因此，在單頻反相功率分配器的基礎(chǔ)上，使用雙面平行帶線獲得雙頻特性的反相功率分配器技術(shù)隨之發(fā)展起來。但是目前通過枝節(jié)匹配的雙頻反相功率分配器帶寬較窄，用集總電容電感進(jìn)行匹配的雙頻反相功率分配器在高頻時性能穩(wěn)定性差。

因此，有必要提供一種具有良好匹配和隔離效果的寬帶雙頻反相功率分配器，使得其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中雙頻反相功率分配器存在雙頻帶窄、插入損耗大、相位差不穩(wěn)定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)用于雙頻系統(tǒng)的新型寬帶反相功率分配器。本發(fā)明的雙頻反相功率分配器具有雙頻帶寬、插入損耗小、相位差穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種新型雙頻反相功率分配器，包括：輸入端口，其傳輸線為雙面平行帶線，分別位于介質(zhì)板的正面和背面；第一輸出端口和第二輸出端口，分別位于介質(zhì)板的相對兩端，用于在雙頻帶內(nèi)輸出相位相差為180°的信號；第一雙節(jié)微帶線和第二雙節(jié)微帶線，上下平行設(shè)置，分別位于介質(zhì)板的正面和背面，其中一條將輸入端口中雙面平行帶線的正面部分與第一輸出端口連通，另一條將輸入端口中雙面平行帶線的背面部分與第二輸出端口連通，其用于在雙頻帶上實(shí)現(xiàn)由輸入端口到第一輸出端口、第二輸出端口的阻抗匹配；金屬接地面，包括三層結(jié)構(gòu)，分為頂層、中間層和底層，分別設(shè)置于介質(zhì)板的正面、中間層和背面，其中，所述中間層接地面用于將輸入端口的雙面平行帶線轉(zhuǎn)換為第一雙節(jié)微帶線和第二雙節(jié)微帶線；集總電阻，設(shè)置在過孔上，用于隔離第一輸出端口和第二輸出端口；介質(zhì)板，為印制電路的基板，用于承載整個電路；過孔，用于三層金屬接地面之間的連接以及集總電阻和中間層接地面的連接。

其中，所述第一雙節(jié)微帶線和第二雙節(jié)微帶線為背靠背的方式放置。

其中，所述金屬接地面的頂層接地面離中間層接地面的距離與底層接地面離中間層接地面的距離相等。

其中，所述金屬接地面的中間層接地面中設(shè)置有兩條縫隙，分裂的中間層接地面通過集總電阻相接，頂層接地面和底層接地面通過過孔與中間層接地面連接。

其中，所述集總電阻有4個，兩兩對稱設(shè)置在第一雙節(jié)微帶線的兩側(cè)，并通過過孔跨接在由兩條縫隙分開的金屬接地面的中間層接地面上。

其中，所述兩條縫隙分別形成為弧形段和矩形段，弧形段的寬帶為1mm，矩形段的寬帶為1mm。

其中，所述第一輸出端口和第二輸出端口輸出的微帶線分別設(shè)置于介質(zhì)板的正面和背面，并分別與第一雙節(jié)微帶線、第二雙節(jié)微帶線垂直。

所述功率分配器中傳輸線的各參數(shù)滿足以下公式：

θ1=θ2=θ=π1+f2/f1]]>