一種超寬帶威爾金森功分器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種超寬帶威爾金森功分器，包括輸入端口和輸出端口，所述輸出端口設(shè)置有隔離電阻，所述輸入端口設(shè)置有多節(jié)阻抗變換器，每一節(jié)阻抗變換器都是由四分之一波長阻抗線和阻抗線輸出端的隔離電阻構(gòu)成。采用威爾金森功分器的結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用傳統(tǒng)的多節(jié)阻抗變換線來擴(kuò)展帶寬，使功分器在超寬頻帶的情況下仍具有一定的隔離度，結(jié)合了上述兩種功分器的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了功分器的性能。適合普遍應(yīng)用在通信雷達(dá)、無線通信、微波測試設(shè)備和頻譜監(jiān)測等方面。
【專利說明】-種超寬帶威爾金森功分器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及功分器，具體涉及一種超寬帶威爾金森功分器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光纖通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通訊、電子對(duì)抗、微波測量儀器等向著小型化、寬頻 帶W及更高的工作頻段發(fā)展，各種通信系統(tǒng)的載波不僅頻率不斷提高，而且頻帶也越來越 寬。超寬帶小型化低功耗微波器件的需求不斷增長。在微波電路和測量系統(tǒng)中，如功率放 大器電路中的功率分配、混頻器與禪合元件的性能將影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。因此設(shè)計(jì)出寬 頻帶小型化的功分器具有重要的意義。
[0003] 功率分配器是無源微波器件，用于功率分配。在功率分配中，一個(gè)輸入信號(hào)被功分 器分成兩個(gè)（或多個(gè)）較小的功率信號(hào)。功分器一般是等分（3地）形式，但也有不相等的 功分比。在微波電路中，微波功分器是用于把輸入信號(hào)分成兩路或多路輸出的重要功能器 件，是組成微波系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)的核也器件之一。根據(jù)電路的不同一般分為簡單T型 功分器和隔離功分器兩種。簡單T型功分器輸出端之間通常不安置隔離電阻，其電路特點(diǎn) 較易實(shí)現(xiàn)多路功率分配，能在較大的帶寬范圍獲得較好的功率分配比。由于該類功分器大 多采用多節(jié)阻抗變換線來展寬功放帶寬，導(dǎo)致它的尺寸通常比較長，不易實(shí)現(xiàn)集成。而且它 的輸出端口之間缺少隔離，因此在應(yīng)用中受到很大局限。I960年，威爾金森首次提出了隔離 功分器，后來我們稱之為威爾金森功分器，此類型功分器在電路結(jié)構(gòu)中的輸出部分引入隔 離電阻使輸出各端口之間獲得了比較好的隔離度，在微波電路中得到了廣泛的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是：提供一種超寬帶威爾金森功分器，可W實(shí)現(xiàn)2?20GHz的功 率平均分配，并且保證整個(gè)頻段內(nèi)的功率平坦度，提高系統(tǒng)的性能，有極好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng) 用前景。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是；一種超寬帶威爾金森功分器，包括輸入端口和輸出端 口，所述輸出端口設(shè)置有隔離電阻，所述輸入端口設(shè)置有多節(jié)阻抗變換器，每一節(jié)阻抗變換 器都是由四分之一波長阻抗線和阻抗線輸出端的隔離電阻構(gòu)成。
[0006] 進(jìn)一步的，所述多節(jié)阻抗變換器為切比雪夫多節(jié)阻抗變換器。犧牲頻帶內(nèi)的紋波 來獲得比較大的使用帶寬。
[0007] 進(jìn)一步的，所述多節(jié)阻抗變換器的節(jié)數(shù)為7-17。可W實(shí)現(xiàn)2?20GHz的功率平均 分配，又保證其尺寸不會(huì)太長，實(shí)用性好。
[0008] 本實(shí)用新型的有益效果是；采用威爾金森功分器的結(jié)構(gòu)，同時(shí)采用傳統(tǒng)的多節(jié)阻 抗變換線來擴(kuò)展帶寬，使功分器在超寬頻帶的情況下仍具有一定的隔離度，結(jié)合了上述兩 種功分器的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了功分器的性能。適合普遍應(yīng)用在通信雷達(dá)、無線通信、微波測 試設(shè)備和頻譜監(jiān)測等方面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為微帶形式的等分威爾金森功分器；
[0010] 圖2為等分威爾金森功分器的等效傳輸線電路；
[0011] 圖3為多節(jié)等分威爾金森功分器；
[0012] 圖4為切比雪夫阻抗變換器的特性；
[001引圖5為2?20GHz功分器的仿真模型；
[0014] 圖6、圖7、圖8為功分器的S參數(shù)仿真結(jié)果。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0016] 本實(shí)用新型一種超寬帶功分器，它在結(jié)構(gòu)上屬于威爾金森（Wnkinson)功分器的 類型。威爾金森（Wilkinson)功分器是最常用的功分器之一。威爾金森（Wilkinson)功分 器在傳統(tǒng)功分器的基礎(chǔ)上加入了電阻隔離，提高了輸出端口之間的隔離度，在微波通信系 統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，因此本專利采用威爾金森功分器的形式。微帶線形式的等分威爾金 森功分器結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0017] 為簡單起見，我們用特征阻抗Zo歸一化所有阻抗，重新畫出圖1所示電路的等效 傳輸線電路。如圖2所示為兩路功率分配器的等效傳輸線結(jié)構(gòu)。該種功率分配器是一個(gè)H 端口器件，包括輸入端口 1和輸出端口 2和輸出端口 3,可W使用網(wǎng)絡(luò)的分析方法導(dǎo)出其散 射矩陣?？蒞采用偶-奇模分析方法對(duì)等效傳輸線電路進(jìn)行分析，得到等分威爾金森功分 器的散射矩陣如（1)式所示。
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種超寬帶威爾金森功分器，包括輸入端口和輸出端口，其特征在于：所述輸出端 口設(shè)置有隔離電阻，所述輸入端口設(shè)置有多節(jié)阻抗變換器，每一節(jié)阻抗變換器都是由四分 之一波長阻抗線和阻抗線輸出端的隔離電阻構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶威爾金森功分器，其特征在于：所述多節(jié)阻抗變 換器為切比雪夫多節(jié)阻抗變換器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶威爾金森功分器，其特征在于：所述多節(jié)阻抗變 換器的節(jié)數(shù)為7-17。
【文檔編號(hào)】H01P5/16GK204179196SQ201420594914
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】姚興強(qiáng), 李躍進(jìn) 申請(qǐng)人:南京熊貓電子股份有限公司, 南京熊貓通信科技有限公司