[實用新型]緊湊型寬帶高平衡度分配器

有效

• 申請號: 201320351434.7
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN203536548U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 曹桂盛;劉寧
• 申請（專利權）人: 三維通信股份有限公司
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本實用新型涉及一種高平衡度分配器，更具體說，它涉及一種緊湊型寬帶高平衡度分配器。?

背景技術

正交電橋是射頻功率放大器中常用的一種功率分配、合成器件。典型的正交電橋如圖1所示，包括兩根尺寸相同，互相耦合的四分之一波長傳輸線11和12，以及吸收電阻13。如傳輸線11的一端111作為輸入端，則另一端112為直通輸出端；傳輸線12的121端口為耦合輸出端，122端口是隔離端，與吸收負載13連接。?

采用正交電橋的分配、合成器在很寬的帶寬內具有良好的端口反射損耗和隔離度，結構實現簡單，功率容量高，但幅度平衡度不理想。以圖1所示電橋為例，耦合度為3dB（兩路分配）時，在一個倍頻程內計算其耦合輸出和直通輸出的插入損耗，結果如圖2，可以看出兩路輸出的幅度差異達到±0.3dB，如N(N為正整數)級正交電橋級聯構成2N路分配、合成網絡，則平衡度會惡化為±0.3N?dB，用于寬帶功率放大器時易導致合成效率下降，同時也會對功放系統的線性指標產生消極影響。?

改善正交電橋幅度平衡度的方法是將多節不同耦合度的電橋串聯起來，如圖3A。仍以兩路分配器為例，如果采用圖3B所示三節正交電橋，耦合度依次-19dB，-2dB和-19dB，則理論上一個倍頻程內幅度平衡度可提高到±0.05dB以內。?

多節正交電橋分配器的缺點是，由于每節電橋的長度是四分之一波長，頻率不高（如UHF頻段）的情況下，三節電橋的長度往往過長（600MHz對應的長度是375mm），占用空間大，給使用帶來不便。?

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種縮短其物理尺寸，占用空間小，平衡度高，易于射頻系統中使用的緊湊型寬帶高平衡度分配器。?

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。這種緊湊型寬帶高平衡度分配器，采用多節正交電橋結構，包括若干節耦合度小于-10dB的弱耦合電橋和若干節耦合度大于-10dB的強耦合電橋級聯而成，弱耦合電橋采用集總電容與分布參數電感的實現結構。?

作為優選：所述弱耦合電橋的分布參數電感包括兩根金屬帶線，水平懸置于接地的金屬腔體內；兩根帶線分別位于兩個水平面內，垂直方向間隔一定的間距，保證相互絕緣；所述兩根帶線在金屬腔內具有分布參數自電感；所述兩根帶線交錯圍成的面積產生分布參數互電?感；所述兩個帶線交錯點處形成了差模電容。?

作為優選：所述帶線在水平面內呈往返折線狀，該形狀為垛口形、波浪形或鋸齒形。?

作為優選：兩根帶線的結構尺寸完全相同，但折返方向相反，即如果從帶線所在平面的正上方向下看，位于上一層平面內的帶線折返方向如果是先上后下，那么位于下一平面的帶線折返方向則是先下后上。?

作為優選：所述兩根帶線折返穿越的中心線間距小于折返的幅度，如果從帶線所在平面的正上方向下看，兩根帶線是交錯的，交錯部分圍成一定的面積。?

作為優選：根據所使用的頻率和耦合度要求，折線的周期數目不大于4。?

作為優選：所述弱耦合電橋的集總參數電容位于電感折線的起始端、終止端以及上、下頂點處，集總參數電容的一端與帶線連接，另一段接地；所述集總參數電容在兩根帶線上的連接位置相同。?

作為優選：所述弱耦合電橋級聯為：第i（i=1,2,…N-1）節的上層分布參數電感之終止端與第i+1節上層分布參數電感之起始端連接，第i節下層分布參數電感之終止端與第i+1節下層分布參數電感之起始端連接。?

作為優選：所述弱耦合電橋級聯為：第i（i=1,2,…N-1）節的上層分布參數電感之終止端與第i+1節下層分布參數電感之起始端連接，第i節下層分布參數電感之終止端與第i+1節上層分布參數電感值起始端連接。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型采用N（N≥3）節不同耦合度正交電橋級聯的形式實現二分配器，在寬頻帶內幅度平衡度好于±0.12dB，弱耦合電橋采用了折線交錯放置的分布參數電感和集總參數電容，大大縮小了電路尺寸。良好的幅度平衡性一方面可以降低合成損耗，提高功放效率；另一方面，也會保證合成功放具有良好的預校正效果，提高功放的線性指標。緊湊的結構便于使用，有效減小功放整機的體積和重量。?

附圖說明

圖1為正交電橋示意圖；?

圖2為單節3dB正交電橋的插入損耗特性；?

圖3A和3B為多節正交電橋示意圖?

圖4為本實用新型實施例的原理圖?

圖5A和5B為弱耦合電橋中半集總參數電感互感實施例示意圖；?