[實用新型]一種集成化設計的微帶功率分配器

有效

• 申請號: 201420082909.1
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN203690467U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 郭繼權
• 申請（專利權）人: 武漢虹信通信技術有限責任公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲;肖明洲

技術領域

本實用新型涉及一種集成化設計的微帶功率分配器，可以被廣泛應用于移動通信基站天線這一領域。

背景技術

移動通信類基站天線進行波束賦型（一種控制天線輻射方向圖形狀或副瓣電平的技術）主要是通過控制陣列天線基本輻射單元的幅度和相位來實現的，幅度主要由功率分配器（簡稱功分器）來實現，相位是通過同軸線或者微帶線來實現。在基站天線當中，功分器與合路器是比較常見的分布式元器件。功分器的主要作用是把來自輸入口的能量按照一定的功率比例分配給天線陣列的基本輻射單元，再結合同軸電纜或微帶線進行波束賦型，功分器的工作帶寬往往要求設計得很寬，以保證在一個相對較寬的工作頻段內幅度線性度的穩定性；合路器的主要作用是把來自輸入口的能量按照工作頻段分離開來，對于工作頻段范圍內的能量信號是高通的，而對于工作頻段范圍外的能量信號是抑制的。由于這兩種元器件各自的特點不同，往往各自單獨設計。對支持多頻段工作的基站天線而言，分布式元器件的增加會帶來插損的增大，從而降低陣列天線的增益。增加一個元器件，就必須設計該元器件對應的空間布局方案，從而帶來成本的提高。不僅如此，各個分布式元器件之間的匹配問題還會影響輸入輸出口能量的傳輸效率。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種集成化設計的微帶功率分配器。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種集成化設計的微帶功率分配器，包括厚度為h、介電常數為ε的PCB（Printed?circuit?board，印刷電路板）板、分布在其上表面的微帶傳輸線（簡稱微帶線）以及分布在其下表面的金屬接地面；所述微帶傳輸線包括功率分配器與合路器，

PCB板上設置有高頻信號端口、低頻信號端口以及不少于2個的功率分配端口；合路器與功率分配器連接，高頻信號端口、低頻信號端口分別位于合路器的兩端，功率分配端口與功率分配器連接。

所述的高頻信號端口包括5個金屬開路支節，每個金屬開路支節分別與合路器連接，每個金屬開路支節的長度為λ/4（λ是該支路射頻信號工作的中心頻點對應的電磁波波長，其計算公式為λ=c/f，c為光速，f為中心頻點的頻率）。

所述的低頻信號端口包括5個金屬開路支節，每個金屬開路支節分別與合路器連接，每個金屬開路支節的長度為λ/4（λ是該支路射頻信號工作的中心頻點對應的電磁波波長，其計算公式為λ=c/f，c為光速，f為中心頻點的頻率）。

所述的功率分配端口，功率比按照近似的切比雪夫分布設計，且端口之間設定固定相位差△Φ。

本實用新型的工作機理：在功率分配端口，通過微波傳輸線理論中的λ/4阻抗變換來實現阻抗匹配以及近似的切比雪夫分布功率分配，結合端口間固定的相位差△Φ，獲得一組支持多頻段波束賦型的饋電網絡；在高頻信號端口和低頻信號端口，通過在微帶線上增加多級λ/4金屬開路支節，利用高頻、低頻之間反射相位的路程差來實現對不同頻段的選擇。

本實用新型具有下列優點和積極效果：

1、本實用新型將功率分配器與合路器集成化設計在一塊PCB板上，可降低功分器與合路器單獨設計帶來的插損。

2、本實用新型將功率分配器與合路器集成化設計在一塊PCB板上，可減少一個分布式元器件設計和安裝的成本支出。

3、本實用新型將功率分配器與合路器集成化設計在一塊PCB板上，可避免功分器與合路器間不匹配問題，提高輸入輸出口能量的傳輸效率。

4、本實用新型適用于2G、3G以及LTE（Long?Term?Evolution，長期演進）多頻共用的兩通道雙極化天線、四通道雙極化天線、八通道雙極化天線以及其他多通道MIMO（Multiple?Input?Multiple?Output，多輸入多輸出）多天線。

附圖說明

圖1是本實用新型總體結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例1的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖；

圖4是本實用新型實施例3的結構示意圖；

圖中：

Port1—高頻信號端口；

Port2—低頻信號端口；

Port3—功率分配端口1；

Port4—功率分配端口2；

Port5—功率分配端口3；

Portn—功率分配端口n；

1-5—對應高頻信號端口的金屬開路支節；

6-10—對應低頻信號端口的金屬開路支節；

11—微帶線，12—PCB板。