[發(fā)明專利]一種具有濾波功能的電調功率分配器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410714749.2
• 申請日: 2014-11-29
• 公開（公告）號: CN104466335A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 趙小蘭;徐金旭;高立;章秀銀
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16;H01P1/203
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有濾波功能的電調功率分配器，特別涉及可應用于射頻前端電路的集成了帶通濾波功能的電調等分功率分配器。

背景技術

在移動通信、衛(wèi)星通信、無線傳感網節(jié)點和可穿戴無線設備中，需要減小設備體積或在有限空間內容納更多的功能模塊，因此小型化是發(fā)展的必然趨勢。由于射頻前端的體積占據了無線設備中很大的一部分，對其小型化開展深入研究，具有重要的理論意義和應用價值。

過去對射頻器件的小型化研究以單個元器件的性能提升和小型化為主。經過近幾年的研究探索，目前器件體積減小的程度已經很難繼續(xù)提高，進入瓶頸。為克服這個問題，采用多器件協同設計的方式將多個器件集成為一個器件，使一個器件具有多種功能，從而減小器件數量實現小型化。

功率分配器具有分配/合成信號的功能，在很多天線陣列和平衡電路中都要用到，是一個基礎的微波電路。而帶通濾波電路可以分離出所需頻帶的功能，也是無線通信系統中另一種不可或缺的組件。這兩種元件經常共存于系統中，因此受到學者們的廣泛關注。在濾波器與功率分配器集成化設計方面，綜合起來主要有以下方法：1）把濾波電路與功分電路融合使其具有兩種功能；2）用濾波電路取代功率分配器中的四分之一波長傳輸線。所設計電路有濾波功率分配器、濾波耦合器和濾波混合環(huán)等，不僅獲得良好電性能，而且體積小。

雖然國內外學者開始重視這個方向并做了一些探索，但目前該方向只是處于起步階段，面臨挑戰(zhàn)。而在可調的濾波電路方面，常規(guī)做法是將多通帶系統中的不可調組件換成可調組件，已有很多研究成果，但是，具有濾波功能的可調功率分配器的公開文獻還比較少。在文獻《S.?Kim,?and?J.?Jeong,?“Reconfigurable?1:3?power?divider?using?coupled?lines,”?Electron.?Lett.,?vol.?45,?no.?22,?pp.?1141–1143,?Oct.?2009.?》、《H.?-S.?Tae,?K.?-S.?Oh,?H.?-L.?Lee,?W.?-I.?Son,?and?J.?-W.?Yu,?“Reconfigurable?1×?4?power?divider?with?switched?impedance?matching?circuits,”?IEEE?Microw.?Wireless.?Compon.?Lett.,?vol.?22,?no.?2,?pp.?64–66,?Feb.?2012.?》和《E.?Lourandakis,?M.?Schmidt,?S.?Seitz,?and?R.?Weigel,?“Reduced?size?frequency?agile?microwave?circuits?using?ferroelectric?thin-film?varactors,”?IEEE?Trans.?Microw.?Theory?Tech.,?vol.?56,?no.?12,?pp.?3093–3099,?June.?2008.》中，采用開關和變容二極管來控制傳輸線的等效阻抗，以獲得不同功分比、實現可調節(jié)開關的輸出端口數、采用變容二極管實現頻率可調，可調組件僅有功率分配功能。據調研，目前還未有帶濾波功能的可調功率分配器方面的公開報道，因此，本發(fā)明提出了一種集成了帶通濾波功能的電調等分功率分配器。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提出了一種集成了帶通濾波功能的可調等分功率分配器。本發(fā)明中，整個電路結構對稱，實現了功率分配比為1：1；兩對相互耦合的四分之一波長諧振器形成了兩個濾波網絡，實現了帶通濾波的特性；電阻實現了電路的3個端口的匹配和兩輸出端口的隔離；加載的變容二極管，采用改變電容二極管的加載電壓來調節(jié)諧振器和饋電線的電長度，實現了中心頻率可調；此外，利用源負載耦合來引入三個傳輸零點，使得本發(fā)明不但具有很高的選擇性，阻帶抑制效果也很好。

本發(fā)明的目的至少通過如下技術方案之一實現。