[發(fā)明專利]一種X波段一分三功分器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811004002.2
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109066043A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 孔維清;孫琳琳;張恩澤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發(fā)明公開了一種X波段一分三功分器，由一個功分比為1：2的第一一分二功分器和一個功分比為1：1的第二一分二功分器級聯(lián)而成，最終實現(xiàn)X波段內(nèi)一分三等功率輸出。本發(fā)明功分器工作頻段為9GHz?12GHz。在工作頻段內(nèi)，各端口輸出幅度一致性優(yōu)于±0.1dB，輸出端口隔離度優(yōu)于20dB，輸入端口駐波小于1.2，輸出端口駐波小于1.35。本發(fā)明工作頻帶寬，尺寸小，便于PCB電路集成。

技術領域

本發(fā)明屬于射頻通信技術領域，具體涉及一種X波段一分三功分器。

背景技術

在微波電路中，為了將功率按一定的比例分成兩路或者多路，需要使用功率分配器。功率分配器反過來使用就是功率合成器。所以通常功率分配／合成器簡稱為功分器。功分器被廣泛地應用于微波及毫米波電路，在陣列天線的饋電網(wǎng)絡中，功率分配器可以將一路信號分成多路信號；應用于微波固態(tài)放大器，可以將多個信號合成一個更大功率的輸出信號。功分器是固態(tài)發(fā)射機的一個關鍵微波部件，功分器設計的好壞直接關系到固態(tài)發(fā)射機的效率、幅頻特性等性能的好壞。

威爾金森（Wilkinson）功分器是一種傳統(tǒng)的功分器形式，其優(yōu)點在于結構簡潔、設計方法較簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)各個端口同時匹配、輸出端口隔離度高、易于實現(xiàn)，是目前應用最多的功分器形式。

實現(xiàn)一分三功分器的方法主要有扇形直接一分三功分器以及由三個3dB威爾金森功分器級聯(lián)。上述兩種結構分別存在隔離度較差、插損較大的不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種X波段一分三功分器，解決了現(xiàn)有技術隔離度較差、插損較大的問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種X波段一分三功分器，由一個功分比為1：2的第一一分二功分器和一個功分比為1：1的第二一分二功分器級聯(lián)而成；所述第一一分二功分器包括輸入端口、第一輸出端口、第一四分之一波長阻抗匹配線、第二四分之一波長阻抗匹配線、第三四分之一波長阻抗匹配線、第四四分之一波長阻抗匹配線和第一隔離電阻，輸入端口處特性阻抗為50歐姆，輸入端口一端連接第一四分之一波長阻抗匹配線的一端，另一端連接第二四分之一波長阻抗匹配線的一端，第一四分之一波長阻抗匹配線的另一端通過第三四分之一波長阻抗匹配線與第一輸出端口相連；第二四分之一波長阻抗匹配線的另一端與第四四分之一波長阻抗匹配線相連，第一隔離電阻連接在第一四分之一波長阻抗匹配線和第二四分之一波長阻抗匹配線之間，第四四分之一波長阻抗匹配線再與第二一分二功分器相連，將阻抗匹配至50歐姆輸出，實現(xiàn)1：2的不等功率分配。

所述的功分比為1：2的第一一分二功分器的微帶線尺寸為W1=1.14mm，W2=0.75mm，W3=0.34mm，W4=0.87mm，W5=1.45mm，W6=1.38mm，W7=1.47mm，L1=3.8mm，L2=3.15mm，L3=1.7mm，L4=2.01mm，L5=17.37mm，L6=14.35mm，L7=0.63mm，L8=3.7mm，L9=2.46mm。

所述第二一分二功分器包括第二輸出端口、第三輸出端口、50歐姆阻抗線、第五四分之一波長阻抗匹配線、第六四分之一波長阻抗匹配線和第二隔離電阻； 50歐姆阻抗線的一端與第四四分之一波長阻抗匹配線相連，另一端分為兩路分別與第五四分之一波長阻抗匹配線和第六四分之一波長阻抗匹配線連接，第五四分之一波長阻抗匹配線與第二輸出端口相連，第六四分之一波長阻抗匹配線與第三輸出端口相連，第二隔離電阻連接在第五四分之一波長阻抗匹配線和第六四分之一波長阻抗匹配線之間，從而最終實現(xiàn)一分三等功率分配，第二輸出端口和第三輸出端口的特性阻抗均為50歐姆。

所述的功分比為1：1的第二一分二功分器的微帶線尺寸為W8=1.16mm，W9=0.82mm，L10=3.53mm，L11=6.04mm，L12=5.1mm。

所述的微帶線使用的介質(zhì)板為Rogers4350，介電常數(shù)為3.66，介質(zhì)板厚度為0.508mm。