專利名稱：基于lc阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型屬于微波射頻功率分配和功率合成集總參數(shù)器件領(lǐng)域，工作頻率在甚聞頻和超聞頻的頻帶內(nèi)。
背景技術(shù)：
:隨著微波射頻電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代雷達(dá)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)等微波系統(tǒng)對采集數(shù)據(jù)處理的業(yè)務(wù)逐步擴(kuò)充，對功分器尤其是工作在基頻和中頻的功分器提出了越來越高的要求。工作頻率低、器件尺寸小、相對帶寬高、分支數(shù)目多、插入損耗小、端口間隔離度高、駐波比低等一系列的指標(biāo)被提出來。較為普遍的功分器工作頻段至少工作在L波段，由于其波長相對較短，通常采用A /4傳輸線的Wilkinson微帶功分器，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，器件尺寸小，容易滿足設(shè)計(jì)需求。然而，在L波段以下的Wilkinson微帶功分器尺寸較大，遠(yuǎn)不能滿足人們的設(shè)計(jì)需求。因此小體積寬帶多路的集總參數(shù)的功分器設(shè)計(jì)被提了出來。發(fā)明內(nèi)容:本實(shí)用新型提供一種多路集總參數(shù)寬帶功分器，它能夠在甚高頻或超高頻的帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)多路與任意相對帶寬的功率分配或功率合成，同時(shí)極大地縮小了功分器的體積。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器，包括輸入端口、輸出端口和多路LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，其特征是:所述多路LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的連接方式采用一級或多級排布，排布在同級的LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路節(jié)數(shù)相同，同級中相鄰LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的對應(yīng)各節(jié)之間分別通過跨接電組相連，次級的各LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)平均分配在其上級各LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的末端。所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路為單節(jié)或多節(jié)結(jié)構(gòu)。所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的每節(jié)包括一個電容和一個電阻。一個接地的并聯(lián)電容和一個串聯(lián)電感，并且電容在前，電感在后。所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)采用Chebyshev切比雪夫阻抗變換網(wǎng)絡(luò)或二項(xiàng)式阻抗變換網(wǎng)絡(luò)。所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)采用一級結(jié)構(gòu)，包括兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路、一個輸入端口、兩個輸出端口和四個跨接電阻；每個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路為四節(jié)，兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的四節(jié)之間各通過一個跨接電組相連；兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路前端共同連接輸入端口，末端各連接一個輸出端口。相鄰阻抗變換網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)節(jié)之間通過一個跨接電阻連接起來，這樣可以起到增加這兩個阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的隔離度的效果。既可以用做功率分配器也可以用作功率合成器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型插入損耗低，隔離度高，駐波比小，設(shè)計(jì)方法簡單，加工成本低。適用于工作頻率在甚高頻和特高頻頻段下的任意相對帶寬、任意N路的集總參數(shù)功率分配器或功率合成器。[0018]
:圖1是基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的2路集總參數(shù)寬帶功分器具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用電磁仿真軟件ADS2008對圖1的2路集總參數(shù)寬帶功分器的S參數(shù)的仿真結(jié)果示意圖。圖3是采用電磁仿真軟件ADS2008對圖1的2路集總參數(shù)寬帶功分器的駐波比的
仿真結(jié)果示意圖。圖4是I級分4路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖5是I級分3路，二級12路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖6為基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的2路集總參數(shù)寬帶功分器示意圖。
具體實(shí)施方式
:實(shí)施例一:如圖6所示，基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的2路集總參數(shù)寬帶功分器是由輸入端口 1、輸出端口 2、LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路3和跨接電阻4四部分。LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)采用一級結(jié)構(gòu)，包括兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路3、一個輸入端口 1、兩個輸出端口 2和四個跨接電阻4;每個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路3為四節(jié)，兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路3的四節(jié)之間分別通過一個跨接電阻力相連。兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路前端共同連接輸入端口 1，末端各連接一個輸出端口 2。實(shí)施例二:類似的實(shí)施例一，三路功分器可仿照兩路的功分器，直接在下面再添加一路。當(dāng)多路的N比較大且不為質(zhì)數(shù)時(shí)，可以將通過組合的方式構(gòu)成電路。如N=12時(shí)，則可以先用I分3的功分器,之后再將3個輸出端各接一個I分4的功分器,構(gòu)成I分12功分器。實(shí)施例三:如圖2所示，采用電磁仿真軟件ADS2008對圖1的2路集總參數(shù)寬帶功分器的S參數(shù)的仿真結(jié)果，元器件的具體參數(shù)值見表I。表I中C分為C1、C2、C3 ；L分為L1、L2、L3 ；R分為R1、R2、R3。經(jīng)測定，在58.4-98.4MHz的頻帶內(nèi)，插入損耗〈_3.0ldB，隔離度>30dB。可見本實(shí)用新型適用。表I
序號 |C/pF |L/nH IR/Q
114 181.8~101
233 164.6~268.5
3丨36.4丨70 IlOOO實(shí)施例四:如圖3所示，采用電磁仿真軟件ADS2008對圖1的2路集總參數(shù)寬帶功分器的駐波比的仿真結(jié)果，元器件的具體參數(shù)值見圖1。經(jīng)測定，在58.4-98.4MHz的頻帶內(nèi)，駐波比〈1.05?？梢姳緦?shí)用新型適用。實(shí)施五:圖4是本實(shí)用新型基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器，采用I級分4路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。[0039]圖5是本實(shí)用新型基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器，I級分3路，二級12路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其它n路的拓?fù)涠际沁@種基本結(jié)構(gòu)的拓展和延伸。
權(quán)利要求1.基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器，包括輸入端口、輸出端口和多路LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，其特征是:所述多路LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的連接方式采用一級或多級排布，排布在同級的LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路節(jié)數(shù)相同，同級中相鄰LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的對應(yīng)各節(jié)之間分別通過跨接電組相連，次級的各LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)平均分配在其上級各LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的末端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路集總參數(shù)寬帶功分器，其特征是:所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路為單節(jié)或多節(jié)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路集總參數(shù)寬帶功分器，其特征是:所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的每節(jié)包括一個電容 和一個電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多路集總參數(shù)寬帶功分器，其特征是:所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)采用切比雪夫阻抗變換網(wǎng)絡(luò)或二項(xiàng)式阻抗變換網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述多路集總參數(shù)寬帶功分器，其特征是:所述LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)采用一級結(jié)構(gòu)，包括兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路、一個輸入端口、兩個輸出端口和四個跨接電阻；每個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路為四節(jié)，兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的四節(jié)之間各通過一個跨接電組相連；兩個LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路前端共同連接輸入端口，末端各連接一個輸出端口。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的多路集總參數(shù)寬帶功分器，包括輸入端口、輸出端口和多路LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)，所述多路LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的連接方式采用一級或多級排布，排布在同級的LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路節(jié)數(shù)相同，同級中相鄰LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)支路的對應(yīng)各節(jié)之間分別通過跨接電組相連，次級的各LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)平均分配在其上級各LC阻抗變換網(wǎng)絡(luò)的末端。本實(shí)用新型插入損耗低，隔離度高，駐波比小，設(shè)計(jì)方法簡單，加工成本低。適用于工作頻率在甚高頻和特高頻頻段下的任意相對帶寬、任意N路的集總參數(shù)功率分配器或功率合成器。
文檔編號H03H7/38GK203166848SQ201320159969
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者葛俊祥, 馮永攀 申請人:南京信息工程大學(xué)