[發明專利]基于平行耦合結構的反相不等分功分器

有效

• 申請號: 201610164494.6
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105591183B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 王雪道;劉倩文;王建朋;黃烽
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12;H01P5/16
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

本發明公開一種基于平行耦合結構的反相不等分功分器，包括下表面設有金屬接地板的矩形介質基板，在介質基板的上表面設有輸入端口饋線、第一輸出端口饋線和第二輸出端口饋線，在輸入端口饋線與第一輸出端口饋線之間設有第一平行耦合結構和第一1/4波長傳輸線，在輸入端口饋線與第二輸出端口饋線之間設有第二平行耦合結構和第二1/4波長傳輸線，在第一輸出端口饋線與第二輸出端口饋線之間還設有第三1/4波長傳輸線、第四1/4波長傳輸線和電阻，電阻通過介質基板上的金屬通孔與介質基板下表面的接地板相接。本發明的反相不等分功分器，結構簡單、損耗低、隔離度高、相位偏差小。

技術領域

本發明涉及微波無源器件技術領域，特別是一種同時具備結構簡單、損耗低、隔離度高、相位偏差小的基于平行耦合結構的反相不等分功分器。

背景技術

功分器，又稱功率分配器，在無線通信系統的饋電網絡中發揮著十分重要的作用。近年來，對功分器的研究不斷深入，尤其是對同相等功分的研究較多，而對天線陣波束賦形有著重要作用的不等分反相功分器的研究相對較少。不等功分饋電可以有效抑制天線過大的副瓣電平，差分信號具有良好的抗噪聲能力和較高的信號噪聲比。傳統的射頻前端電路采用不等分功分器與反相電路結合的方法，使得前端設備體積增大，同時增大了功率損耗。為了減小射頻前端電路的尺寸，業界考慮采用反相不等分功分器。

文獻1(J.X.Chen,Z.H.Bao and Q.Xue,Analysis and design ofout-of-phasepower dividerwith arbitrary divisionratio,inIETMicrowaves,Antennas&Propagation,vol.4,no.9,pp.1370-1376,September 2010.)中提出利用平行帶狀線饋電的背靠背微帶線，從而獲得反相特性，利用兩微帶線的阻抗不同，確定兩輸出端口的功率分配比。該功分器在一定頻率范圍內具有較好的頻率響應，但是其相位差僅在一個頻點處為180°，且其結構為雙層結構，設計較為復雜。

文獻2(F.F.Fan and Z.H.Yan,Out-of-phase unequal power divider basedon parallel dual-lines structure,Microwave and Millimeter Wave Technology(ICMMT),2012International Conference on,Shenzhen,2012,pp.1-3.)采用一個特殊的平行雙線結構實現了一個反相不等分功分器，雖然該功分器采用的是簡單的單層介質結構，但是文中并沒有給出兩輸出端口的隔離度。

文獻3(A.Mestezky,H.Matzner and E.Levine,N-way unequal power dividerwith balanced excitation,Antennas andPropagation(EuCAP),20137th EuropeanConference on,Gothenburg,2013,pp.1816-1819.)中提出了一種基于徑向波傳播方式的多路反相不等分功分器，該功分器在一定頻率范圍內具有較好的功分特性，但是其尺寸較大，不利于模塊集成。

總之，現有技術存在的問題是：反相不等分功分器無法兼顧結構簡單、損耗低、隔離度高、尺寸小和良好的端口匹配特性，不利于在現代無線通信系統的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于平行耦合結構的反相不等分功分器，同時具備結構簡單、損耗低、隔離度高和相位偏差小的特性。