CN106602201B - 一种功率分配器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种满足现有超宽带通信***的功率分配器，包括微带阻抗线，微带阻抗线为两组，共用一个输入端口，其特殊之处在于：所述微带阻抗线包括第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线，第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线之间接有第一隔离电阻，第一节微带阻抗线上并联接入一个微带线单元。本发明解决了现有功率分配器损耗大、实际尺寸大、工作带宽窄等诸多缺陷。

Description

一种功率分配器

技术领域

本发明属于超宽带移动通信技术领域，尤其涉及一种功率分配器。

背景技术

目前超宽带技术是一种新的高效通信方式，可以缓解拥挤的频率资源问题，此技术已经在新一代的WLAN、GPS等无线通信技术中逐渐用运。功率分配器是通信***中常用无源模块，传统等分功率分配器主要由多个四分之一波长的阻抗线组成，在每段阻抗线的节点都有电阻终端，所用的节数越多，隔离电阻也就越多，相应的就能得到更宽的带宽和更好的隔离度。但是，电阻增多会增加寄生损耗，节数增加会增大元件尺寸。因此，现有的功率分配器由于工作带宽窄、尺寸大、损耗高等问题影响整个***的性能。

发明内容

本发明提供一种满足现有超宽带通信***的功率分配器，解决了现有功率分配器损耗大、实际尺寸大、工作带宽窄等诸多缺陷。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种功率分配器，包括微带阻抗线，微带阻抗线为两组，共用一个输入端口，其特殊之处在于：所述微带阻抗线包括第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线，第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线之间接有第一隔离电阻，第一节微带阻抗线上并联接入一个微带线单元。

上述微带线单元为扇形。

上述微带阻抗线还包括有由细到宽的渐变微带线，与第二节微带阻抗线的输出端口连接，第二节微带阻抗线与渐变微带线之间接有第二隔离电阻。

上述第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线的宽度依次为：1.1mm、1.7mm。

上述渐变微带线的窄边宽度为1.7mm，宽边宽度为2.6mm。

上述扇形微带线单元和第一节微带阻抗线接口部分的宽度为1mm，半径为1.6mm，弧度为70。

上述两组微带阻抗线集成在介质基板上。

上述介质基板的介电常数为2.65，板厚为1mm，铜箔厚度1盎司。

本发明具有以下优点：

1、本发明在第一节微带阻抗线并联接入微带线单元，极大减少了节数，且拓宽了带宽。节数的减少使隔离电阻的数量减少，降低了电阻过多引入的寄生损耗且使整个模块尺寸大大减小。

2、本发明中的并联微带线单元的形状设计成扇形，比传统的微带线短枝节更短，进一步减小了整个模块的结构尺寸；扇形结构在与第一节微带阻抗线的接触尺寸比传统的矩形短截线窄，因此，减小了连接处尺寸较宽产生的不连续性所引起的损耗，进而改善了器件的***损耗。

3、本发明的第二节微带阻抗线和输出端口之间的渐变微带线相当于一个阻抗变换器，将整个结构形成的阻抗转换为50欧姆，实现了元件和***中其它器件的良好匹配。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明扇形微带线单元的示意图；

图3为加入扇形微带线单元后本发明在仿真软件中的仿真结果；

图4为本发明在矢网测试的回波损耗S11的值。

附图标记说明如下：

1-输入端口；2-第一节微带阻抗线；3-第一隔离电阻；4-第二节微带阻抗线；5-渐变微带线；6-第一输出端口；7-微带线单元；8-第二隔离电阻；9-第二输出端口。

具体实施方式

参见图1、本发明的具体实施例结构为一个两节二等分功率分配器。包括两组微带阻抗线，其共用一个输入端口1，微带阻抗线包括第一节微带阻抗线2、第二节微带阻抗线4和渐变微带线5，第一节微带阻抗线2和第二节微带阻抗线4之间接有第一隔离电阻3，第一节阻抗线2上并联接入一个微带线单元7，微带线单元7为扇形。渐变微带线5与第二节微带阻抗线4的输出端口连接，第二节微带阻抗线4与渐变微带线5之间接有第二隔离电阻8。第一节微带阻抗线2和第二节微带阻抗线4的宽度依次为：1.1mm、1.7mm。渐变微带线5的窄边宽度为1.7mm，宽边宽度为2.6mm。扇形微带线单元7和第一节微带阻抗线2接口部分的宽度为1mm，半径为1.6mm，弧度为70。两组微带阻抗线集成在介质基板上。介质基板的介电常数为2.65，板厚为1mm，铜箔厚度1盎司。

需要等分的信号从输入端口1输入，经第一输出端口6和第一输出端口9输出的功率即为等分减半信号。三个端口的特性阻抗Z0均为50欧姆。第一节微带阻抗线2的特性阻抗为Z02、Z03，第二节微带阻抗线4的特性阻抗为Z022、Z033。根据理论知识可估算得Z02、Z03、Z022和Z033的值分别为70.7欧姆、70.7欧姆、84欧姆、84欧姆。两个隔离电阻3、8的阻值分别为100欧姆、200欧姆。微带线的宽度与其长度和阻抗值有关，根据ADS软件中的计算小工具可以计算得端口处微带阻抗线的宽度为2.739mm。第一节微带阻抗线2的宽度和长度分别为1.1mm、5.2mm，第二节微带阻抗线4的宽度和长度分别1.7mm、5.1mm。

参见图2，本发明的第一节微带阻抗线2上并联接入一个扇形微带线单元7，经过估算公式计算结合大量仿真得扇形的扇角为70度，与第一节微带阻抗线2接触处宽度为1mm，半径为1.6mm。该扇形结构的运用展宽了整个模块的运用带宽、减小了器件的整体尺寸、改善了器件的***损耗。另外，在第一节微带阻抗线2和第一输出端口6之间再加一段渐变微带线5，用于改善电路的匹配，渐变微带线5窄端的宽度为1.7mm，宽端宽度为2.6mm，其长度为6.7mm。通过软件仿真表明改变Wi和Angle的值对于电路的影响不明显，这说明在应用扇形单元进行设计时，仅需要考虑扇形单元的半径就可以对电路进行改进。

参见图3，由结果可以看出本发明在1GHz-17.5GHz内两个输出端口6、9回波损耗均小于-10dB，表明其性能良好。

参见图4，由实测结果可以看出本发明在2GHz-18GHz内回波损耗S11均小于-20dB。

Claims (6)

1.一种功率分配器，包括微带阻抗线，所述微带阻抗线为两组，共用一个输入端口，其特征在于：所述微带阻抗线包括第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线，所述第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线之间接有第一隔离电阻，所述第一节微带阻抗线上并联接入一个微带线单元；所述微带线单元为扇形；

所述扇形微带线单元和第一节微带阻抗线接口部分的宽度为1mm，半径为1.6mm，弧度为70。

2.根据权利要求1所述的功率分配器，其特征在于：所述微带阻抗线还包括有由细到宽的渐变微带线，与第二节微带阻抗线的输出端口连接，所述第二节微带阻抗线与渐变微带线之间接有第二隔离电阻。

3.根据权利要求2所述的功率分配器，其特征在于：所述第一节微带阻抗线和第二节微带阻抗线的宽度依次为：1.1mm、1.7mm。

4.根据权利要求2所述的功率分配器，其特征在于：所述渐变微带线的窄边宽度为1.7mm，宽边宽度为2.6mm。

5.根据权利要求1至4任一所述的功率分配器，其特征在于：所述两组微带阻抗线集成在介质基板上。

6.根据权利要求5所述的功率分配器，其特征在于：所述介质基板的介电常数为2.65，板厚为1mm，铜箔厚度1盎司。

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