CN102354788A

CN102354788A - 一种空气带状线宽带低互调一分三功分器

Info

Publication number: CN102354788A
Application number: CN2011102733446A
Authority: CN
Inventors: 孙晓俊
Original assignee: NANJING KENLI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Jiangsu kengli Polytron Technologies Inc
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2031-09-15
Also published as: CN102354788B

Abstract

本发明公开一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，包括输入端、第一路、第二路和第三路，均由H62铜材料制成，铜带厚度1.2mm，镀银厚度4μm。此种结构具有良好的驻波比、隔离度、插损和极低三阶互调值。

Description

一种空气带状线宽带低互调一分三功分器

技术领域

本发明涉及功分器结构，特别是指一种用于各种频段无线通信系统的宽带低互调功分器。

背景技术

功分器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口网络，它广泛应用于雷达系统及无线通信系统中。功分器按照其功率分配比有相应的设计公式可较为容易地实现。等分功分器按其分配支路的数量可分为2n+1（奇）等分和2n（偶）等分两类，后者的设计方法相对简单，只需要在最基本的一分二功分器上再等分即可。对于奇等分功分器，通常惯用的设计方法是先2（n+1）等分，然后其中一路加负载，这种设计方法虽然简便，可是结构受限，接负载端容易影响其它端口相幅的一致性，并且插损较大。

随着无线通信技术的快速发展，各种通讯系统的载波频率不断提高，小型化低功耗的高频电子器件及电路设计使微带技术发挥了优势。在射频电路和测量系统如混频器、功率放大器电路中的功率分配与耦合元件的性能将影响整个系统的通讯质量。

在通讯设备中，功分器有着非常广泛的应用，例如在相控阵雷达系统中，要将发射机功率分配到各个发射单元中去，实际中常需要将某一功率按一定比例分配到各分支电路中。功分器种类繁多，常见的功分器有变压器式、微带式或带状线式、波导式和铁氧体式，它们各有优缺点和使用场合。

功分器现在有如下几种系列：

（1）400MHz-500MHz频率段二、三功分器，应用于常规无线电通讯、铁路通信以及450MHz无线本地环路系统。

（2）800MHz-2500MHz频率段二、三、四微带系列功分器，应用于GSM／CDMA/PHS/WLAN室内覆盖工程；

（3）800MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于GSM／CDMA/PHS/WLAN室内覆盖工程；

（4）1700MHz-2500MHz频率段二、三、四腔体系列功分器，应用于PHS/WLAN室内覆盖工程；

（5）800MHz-1200MHz/1600MHz-2000MHz频率段小体积设备内使用的微带二、三功分器。

另外，无线通信系统中由于频带资源的有限，因此在系统一个通道中同时传输两个或两个以上的载波时，就有可能产生互调产物。这些互调产物在发射系统中检测不到，因为它们远远低于热噪声电平，不会影响到发射信号的质量。但是，这些微弱的互调产物一旦被耦合到接收机中，落入接收频段，就会远远超过接收机的热噪声最低容限，并大大降低接收机的灵敏度，从而影响整个通信系统的工作，严重时可使整个系统处于瘫痪。国内外已经有不少案例是因为三阶互调而导致系统故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，其具有良好的驻波比、隔离度、插损和极低三阶互调值。

本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是：

一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，包括输入端、第一路、第二路和第三路，均由H62铜材料制成，铜带厚度1.2mm，镀银厚度4μm；

输入端的横向宽度为6.8mm，其纵向长度为4mm；

第一路依次分为5级，参数分别为：第一级分为4段，各段铜带的宽度均为0.9mm，其中，第一段横向连接于输入端的右下角并向右延伸，其长度为19mm；第二段的首端连接第一段的末端并纵向向下延伸，其长度为12mm；第三段的首端连接第二段的末端并横向向左延伸，其长度为15mm；第四段的首端连接第三段的末端并纵向向下延伸，其长度为2mm；

第二级分为5段，各段铜带的宽度均为1.2mm，其中，第一段的首端连接第一级中第四段的末端，并纵向向下延伸，长度为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为16mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为14mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为15mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；

第三级分为5段，各段铜带的宽度均为2.9mm，其中，第一段的首端连接第二级中第五段的末端，并纵向向下延伸，长度为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为8mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为19mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为5mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；

第四级分为5段，各段铜带的宽度均为5mm，其中，第一段的首端连接第三级中第五段的末端，并纵向向下延伸，长度为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为5mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为20mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为5mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；

第五级分为3段，各段铜带的宽度均为6.2mm，其中，第一段的首端连接第四级中第五段的末端，并纵向向下延伸，长度为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为10mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为10mm；

第二路依次分为5级，参数分别为：第一级分为7段，各段铜带的宽度均为0.9mm，其中，第一段的首端连接输入端的底部中点并向下延伸，其长度为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为10mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为20mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；第六段的首端连接第五段的末端并横向向右延伸，长度为9mm；第七段的首端连接第六段的末端并纵向向下延伸，长度为8mm；

第二级依次分为7段，各段铜带的宽度均为1.2mm，其中，第一段的首端连接第一级中第七段的末端并向下延伸，其长度为4mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为7mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为13mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为2mm；第六段的首端连接第五段的末端并横向向右延伸，长度为6mm；第七段的首端连接第六段的末端并纵向向下延伸，长度为8mm；

第三级依次分为5段，各段铜带的宽度均为2.9mm，其中，第一段的首端连接第二级中第七段的末端并向下延伸，其长度为7mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为6mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为5mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为6mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为12mm；

第四级依次分为5段，各段铜带的宽度均为5mm，其中，第一段的首端连接第三级中第五段的末端并向下延伸，其长度为8mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度为5mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度为7mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度为5mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度为11mm；

第五级铜带的宽度为6.2mm，其首端连接前述第四级中第五段的末端并纵向向下延伸，长度为20mm；

第三路的结构与第一路的结构以输入端的中轴线呈镜像配装。

上述焊接电阻的位置为：在第一路第一级的第四段与第二路第一级的第七段之间焊接100Ω电阻，第一路第二级的第五段与第二路第二级的第七段之间焊接200Ω电阻，第一路第三级的第五段与第二路第三级的第五段之间焊接300Ω电阻，第一路第四级的第五段与第二路第四级的第五段之间焊接470Ω电阻；第三路到第二路之间所焊接的电阻的位置与第一路到第二路之间焊接的电阻位置关于中心线对称，且阻值对应相等。

上述功分器包括6个过孔，以输入端的纵向中轴线作为中心线，其中，第一过孔位于中心线上，且与输入端顶边的纵向距离为5mm，第二、三过孔位于同一水平线上，其与输入端顶边的纵向距离为89mm，且第二、三过孔之间的距离为42mm；第四、五、六过孔位于同一水平线上，其与输入端顶边的纵向距离为110mm，且第五过孔位于中心线上，第四、六过孔分列第五过孔的两侧，且第四、五过孔，第五、六过孔之间的距离均为24mm。

上述功分器还包括盒体，所述盒体的内腔深度为7mm，在距输入端5mm的盒体底部设有宽18mm、深1.2mm的开槽，所述盒体的盖板在相应位置设有同样尺寸的开槽。

采用上述方案后，本发明通过设计由4节λ/4阻抗变换段组成三分一功分器，并在每节末尾设有电阻性终端，可使其具有良好的驻波比、隔离度、插损和极低三阶互调值。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明的盒体结构框图；

图3是本发明的盖板结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的结构进行详细说明。

如图1所示，本发明提供一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，其电路采用H62铜材料，铜带厚度1.2mm，镀银厚度4μm，图1中已经用数字标明各交点的顺序，本发明包括输入端、第一路、第二路和第三路，且第一路与第三路相对镜像配装，下面将以图1中的右半部为例，逐一进行说明。

输入端采用长方形铜带，其横向宽度（即1、2点之间的距离）为6.8mm，而其纵向长度（即1、4点之间的距离）为4mm。

第一路依次分为5级，参数分别为：第一级可分为4段，各段铜带的宽度均为0.9mm，其中，第一段横向连接于输入端的右下角并向右延伸，其长度（即4、5点之间的距离）为19mm；第二段的首端连接第一段的末端并纵向向下延伸，其长度（即6、7点之间的距离）为12mm；第三段的首端连接第二段的末端并横向向左延伸，其长度（即8、9点之间的距离）为15mm；第四段的首端连接第三段的末端并纵向向下延伸，其长度（即9、10点之间的距离）为2mm。

第二级可分为5段，各段铜带的宽度均为1.2mm，其中，第一段的首端连接第一级中第四段的末端，并纵向向下延伸，长度（即11、12点之间的距离）为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即12、13点之间的距离）为16mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即14、15点之间的距离）为14mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即16、17点之间的距离）为15mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即17、18点之间的距离）为2mm。

第三级可分为5段，各段铜带的宽度均为2.9mm，其中，第一段的首端连接第二级中第五段的末端，并纵向向下延伸，长度（即19、20点之间的距离）为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即20、21点之间的距离）为8mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即22、23点之间的距离）为19mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即24、25点之间的距离）为5mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即25、26点之间的距离）为2mm。

第四级可分为5段，各段铜带的宽度均为5mm，其中，第一段的首端连接第三级中第五段的末端，并纵向向下延伸，长度（即27、28点之间的距离）为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即28、29点之间的距离）为5mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即30、31点之间的距离）为20mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即32、33点之间的距离）为5mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即33、34点之间的距离）为2mm。

第五级可分为3段，各段铜带的宽度均为6.2mm，其中，第一段的首端连接第四级中第五段的末端，并纵向向下延伸，长度（即35、36点之间的距离）为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即36、37点之间的距离）为10mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即38、39点之间的距离）为10mm。

第二路依次分为5级，参数分别为：第一级可分为7段，各段铜带的宽度均为0.9mm，其中，第一段的首端连接输入端的底部中点并向下延伸，其长度（即79、80点之间的距离）为2mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即80、81点之间的距离）为10mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即82、83点之间的距离）为2mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即84、85点之间的距离）为20mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即85、86点之间的距离）为2mm；第六段的首端连接第五段的末端并横向向右延伸，长度（即86、87点之间的距离）为9mm；第七段的首端连接第六段的末端并纵向向下延伸，长度（即88、89点之间的距离）为8mm。

第二级依次分为7段，各段铜带的宽度均为1.2mm，其中，第一段的首端连接第一级中第七段的末端并向下延伸，其长度（即90、91点之间的距离）为4mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即91、92点之间的距离）为7mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即93、94点之间的距离）为2mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即95、96点之间的距离）为13mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即96、97点之间的距离）为2mm；第六段的首端连接第五段的末端并横向向右延伸，长度（即97、98点之间的距离）为6mm；第七段的首端连接第六段的末端并纵向向下延伸，长度（即99、100点之间的距离）为8mm。

第三级依次分为5段，各段铜带的宽度均为2.9mm，其中，第一段的首端连接第二级中第七段的末端并向下延伸，其长度（即101、102点之间的距离）为7mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即102、103点之间的距离）为6mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即104、105点之间的距离）为5mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即106、107点之间的距离）为6mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即107、108点之间的距离）为12mm。

第四级依次分为5段，各段铜带的宽度均为5mm，其中，第一段的首端连接第三级中第五段的末端并向下延伸，其长度（即109、110点之间的距离）为8mm；第二段的首端连接第一段的末端并横向向右延伸，长度（即110、111点之间的距离）为5mm；第三段的首端连接第二段的末端并纵向向下延伸，长度（即112、113点之间的距离）为7mm；第四段的首端连接第三段的末端并横向向左延伸，长度（即114、115点之间的距离）为5mm；第五段的首端连接第四段的末端并纵向向下延伸，长度（即115、116点之间的距离）为11mm。

第五级铜带的宽度为6.2mm，其首端连接前述第四级中第五段的末端并纵向向下延伸，长度（即117、118点之间的距离）为20mm。

第三路的结构与第一路的结构以输入端的中轴线呈镜像配装，在此不再赘述。

需要说明的是，以上介绍的各级铜带，均可由一根铜带以90度夹角弯折而成，而以上介绍的“首端”、“末端”以及各段的长度，均不包含倒角的尺寸。

再如图1所示，其中的虚线处表示焊接电阻位置，具体是在第一路第一级的第四段（即9、10点之间）与第二路第一级的第七段（即88、89点之间）之间焊接100Ω电阻；第一路第二级的第五段（即17、18点之间）与第二路第二级的第七段（即99、100点之间）之间焊接200Ω电阻；第一路第三级的第五段（即25、26点之间）与第二路第三级的第五段（即107、108点之间）之间焊接300Ω电阻；第一路第四级的第五段（即33、34点之间）与第二路第四级的第五段（即115、116点之间）之间焊接470Ω电阻；第三路到第二路之间所焊接的电阻的位置与第一路到第二路之间焊接的电阻位置关于中心线对称，且阻值对应相等。

另外，在本发明中，共开设有6个过孔，以输入端的纵向中轴线作为中心线，其中，过孔A位于中心线上，且与 1—2线的纵向距离为5mm，过孔B、C位于同一水平线上，其与输入端顶边的纵向距离为89mm，且B、C之间的距离为42mm；过孔D、E、F位于同一水平线上，其与输入端顶边的纵向距离为110mm，且过孔E位于中心线上，D、F分列E的两侧，且D、E之间，E、F之间的距离均为24mm。

结合图2、图3所示，盒体的内腔深度为7mm，在盒体上距输入端5mm处，在盒体底部洗出宽度为18mm、深1.2mm的开槽，在盖板上相应的位置洗出同样尺寸的开槽。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims

1.一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，其特征在于：包括输入端、第一路、第二路和第三路，均由H62铜材料制成，铜带厚度1.2mm，镀银厚度4μm；

输入端的横向宽度为6.8mm，其纵向长度为4mm；

2.如权利要求1所述的一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，其特征在于：所述焊接电阻的位置为：在第一路第一级的第四段与第二路第一级的第七段之间焊接100Ω电阻，第一路第二级的第五段与第二路第二级的第七段之间焊接200Ω电阻，第一路第三级的第五段与第二路第三级的第五段之间焊接300Ω电阻，第一路第四级的第五段与第二路第四级的第五段之间焊接470Ω电阻；第三路到第二路之间所焊接的电阻的位置与第一路到第二路之间焊接的电阻位置关于中心线对称，且阻值对应相等。

3.如权利要求1所述的一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，其特征在于：所述功分器包括6个过孔，以输入端的纵向中轴线作为中心线，其中，第一过孔位于中心线上，且与输入端顶边的纵向距离为5mm，第二、三过孔位于同一水平线上，其与输入端顶边的纵向距离为89mm，且第二、三过孔之间的距离为42mm；第四、五、六过孔位于同一水平线上，其与输入端顶边的纵向距离为110mm，且第五过孔位于中心线上，第四、六过孔分列第五过孔的两侧，且第四、五过孔，第五、六过孔之间的距离均为24mm。

4.如权利要求1所述的一种空气带状线宽带低互调一分三功分器，其特征在于：所述功分器还包括盒体，所述盒体的内腔深度为7mm，在距输入端5mm的盒体底部设有宽18mm、深1.2mm的开槽，所述盒体的盖板在相应位置设有同样尺寸的开槽。