[發明專利]一種濾波功分器的電路結構及其設計方法

在審

• 申請號: 201710529736.1
• 申請日: 2017-07-02
• 公開（公告）號: CN107332534A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 李偉;彭猛;朱芳
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: H03H7/01
• 分類號: H03H7/01
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙)11526
• 代理人: 高原

技術領域

本發明屬于射頻電路設計技術領域，具體涉及一種濾波功分器的電路結構及其設計方法。

背景技術

在進行射頻電路設計時，經常要使用射頻功分器和濾波器，而且這些無源器件往往是尺寸最大的射頻器件，以濾波器為例，P波段常用的LC濾波器封裝尺寸為35mm×10mm×7mm，因此對射頻電路小型化設計影響很大。一般來說，設計師在使用濾波器和功分器的時候都是分開使用的，先用一個功分器將信號一分為二，再加上兩個輸出濾波器對信號進行分別濾波使用；或者先對電路進行濾波再對信號進行功率分配，因此不管怎樣設計都將會對電路的小型化產生巨大的影響，同時還要考慮器件間的匹配設計。

發明內容

本發明的目的在于提供一種濾波功分器的電路結構及其設計方法，克服或減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種濾波功分器的電路結構，設置在功分器的輸入端與輸出端之間，功分器每一支路均設置有相同的濾波器，每一濾波器包括多級諧振電路以及多級耦合電容，在功分器每一支路兩端之間間隔設置多級耦合電容，在相鄰的兩耦合電容之間設置一級諧振電路，每組相對應的諧振電路之間均通過隔離電阻相連。

優選地是，所述功分器為一分二功分器。

優選地是，所述濾波器中的所述耦合電容為五級、所述諧振電路為四級。

優選地是，所述諧振電路為LC諧振電路。

一種濾波功分器的電路結構的設計方法，包括如下步驟，

步驟一：基于濾波功分器的電路結構構建所需的濾波功分器；

步驟二：選取濾波功分器的工作頻率、帶寬、帶外濾波抑制度，并且確定濾波器中諧振電路的級數和類型；

步驟三：根據步驟二獲得的濾波器中諧振電路的級數和類型確定每一級諧振電路中的電容與電感值，并且使得功分器兩端匹配；

步驟四：根據步驟三獲得的電容與電感值對整個濾波功分器進行建模仿真優化各參數；

步驟五：根據修正后的仿真模型制作實物濾波功分器。

本發明所提供的一種濾波功分器的電路結構及其設計方法的有益效果在于，1)將濾波器和功分器的功能合二為一，滿足兩種功能需求，同時實現電路的小型化；2)設計簡單，精度高，可對電路進行準確的匹配設計；3)設計方法通用性好，可在多個頻段上設計濾波功分器電路；4)所設計的濾波功分器電路的尺寸小、成本低廉。

附圖說明

圖1為本發明濾波功分器電路實施例電路圖；

圖2為本發明濾波功分器電路實施例電路分解圖；

圖3為本發明濾波功分器實施例的S參數仿真圖。

附圖說明：

1-一級耦合電容、2-二級耦合電容、3-三級耦合電容、4-四級耦合電容、5-五級耦合電容、11、12-一級諧振電路、21、22-二級諧振電路、31、32-三級諧振電路、41、42-四級諧振電路。

具體實施方式

為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

下面結合附圖對本發明的濾波功分器的電路結構及其設計方法做進一步詳細說明。

一種濾波功分器的電路結構，設置在功分器的輸入端與輸出端之間，功分器每一支路均設置有相同的濾波器，每一濾波器包括多級諧振電路以及多級耦合電容，在功分器每一支路兩端之間間隔設置多級耦合電容，在相鄰的兩耦合電容之間設置一級諧振電路，每組相對應的諧振電路之間均通過隔離電阻相連。

下面簡述濾波功分器的設計方法，步驟如下：

步驟一：基于濾波功分器的電路結構構建所需的濾波功分器。

步驟二：選取濾波功分器的工作頻率、帶寬，明確帶外濾波抑制度，根據上述指標要求確定濾波器中諧振電路的級數和類型。

步驟三：根據上步確定的濾波器中諧振電路的級數和類型，使用商用濾波網絡綜合軟件進行網絡綜合確定每一級諧振電路中的電容與電感值，此時將濾波器的輸入輸出阻抗分別按照功分器的要求設計，使得功分器兩端匹配。