[實用新型]一種鐵氧體磁環變壓器式寬頻帶小型功分器

有效

• 申請號: 201420629226.3
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN204145430U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 潘蓓麗;姚李君;鄒飛;孔冠男
• 申請（專利權）人: 浙江嘉科電子有限公司
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于微波工程技術領域，特別涉及一種鐵氧體磁環變壓器式寬頻帶小型功分器。

背景技術

功分器和合成器是微波技術領域一種功率分配與合成元件，廣泛用于閉路電視、通信系統和超視距雷達等微波領域的饋線系統中。隨著現代電子技術的發展，器件的小型化和寬頻帶受到了很大的重視。寬頻帶小型化功分器件的研制，一方面可以減小不必要的波段轉換元件，滿足寬頻帶整機的要求，既降低成本又利于整機性能改善，同時，系統設計僅需要較少數量的器件，甚至一個器件就可以全部覆蓋整個頻段。此外，在功率分配-?合成器的技術指標上，功率分配元件的分離端必須具有較高的隔離度才能避免不同通道之間的干擾。

目前市場上多采用微帶線或者同軸腔體的結構方式來實現。微帶線結構制作雖然簡單，但是相對帶寬小；同軸腔體結構雖然插損小，但是隔離度差。

發明內容

本實用新型針對現有功分器帶寬小，隔離度差的問題，本實用新型提供了一種鐵氧體磁環變壓器式寬頻帶小型功分器，滿足了現代無線通訊系統寬頻帶、體積小型化的要求。

本實用新型采用的主要技術方案是：一種鐵氧體磁環變壓器式寬頻帶小型功分器，其特征在于，包括：采用集總參數元件組成功分電路，包括輸入端阻抗Rs、輸出端阻抗Ra和輸出端阻抗Rb，所述輸出端阻抗Ra和輸出端阻抗Rb之間通過隔離電阻Rc相連，所述隔離電阻Rc的兩端與輸入端阻抗Rs之間串聯有采用磁環變壓器結構的阻抗變換單元Trans，所述磁環變壓器采用由錳鋅材料制成的雙孔磁環，磁環為左右對稱設計，厚度為0.5mm，磁環中有直徑為0.9mm的兩個圓孔，圓心距為1.4mm，兩段圓弧是分別與兩個圓孔共圓心的半圓，直徑為2mm，兩直線邊為兩半圓的切線。

本實用新型還采用如下附屬技術方案：

所述磁環變壓器采用兩根銅質漆包線繞磁環公共臂一圈后分別焊接在輸入端口和輸出端口。

所述功分電路與功分電路頭尾相接，每兩個功分電路之間串聯有可以形成多路功分輸出的衰減器。

采用本實用新型帶來的有益效果是：本實用新型在30MHz-3000MHz范圍內具有電壓駐波比低，插損小，輸出端隔離度高的優點，同時結構簡單，相對體積小，加工難度小，可以在很寬頻帶內完成功率的分配與合成。

附圖說明

以下結合附圖作進一步說明：

圖1為威爾金森功分器電路的結構原理圖。

圖2為本實用新型集總參數電路的結構原理圖。

圖3為本實用新型使用的磁環主視圖。

圖4為本實用新型使用的磁環上漆包線的繞線示意圖。

圖5為本實用新型串聯使用的連接示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，威爾金森功分器輸入端和輸出端的特性阻抗均為Z0,對于功率平分的情況，輸入和輸出口間的分支線特性阻Z1=???????????????????????????????????????????????Z0，線長為四分之一波長線，在分支線末端跨界一個電阻R,其值為2Z0，由微波理論可以得之，這種功分器在2a，3a端口接匹配負載時，1a端口的輸入無反射。由端口1a輸入的功率被平分到端口2a和3a上，且2a、3a端口間相互隔離。

如圖2所示，為了減小電路尺寸，采用集總參數元件組成功分電路，包括輸入端阻抗Rs、輸出端阻抗Ra和輸出端阻抗Rb，所述輸出端阻抗Ra和輸出端阻抗Rb之間通過隔離電阻Rc相連，所述隔離電阻Rc的兩端與輸入端阻抗Rs之間串聯有采用磁環變壓器結構的阻抗變換單元Trans，所述的磁環變壓器采用漆包線做導線。

另外，插損受鐵氧體磁環的尺寸、磁導率、繞線圈數影響；隔離度可選取適當值的隔離電阻跨接在兩輸出端之間；幅度和相位不平衡度在很大程度上取決于電路的對稱性。根據張紀鋼編寫的《射頻鐵氧體寬帶器件》一書的理論，參照公式可以算得：I表示隔離度，L_p表示并聯電感，f_min為頻率下限，T為兩輸出端口傳輸系數，N為線圈匝數，μ^’為磁環磁導率實部(計算N時取μ在下限頻率時的值)，A_t為磁環磁路截面面積，d為磁環平均直徑，R_ab為隔離電阻。

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