CN103280621B - 五等分功分器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五等分功分器，包含有4个功分器和4个移相器，二端口不等分功分器一将输入功率按照3：2的比例分别输出到两个端口；二端口不等分功分器二将输入功率按照2：1的比例分别输出到两个端口；二端口二等分功分器一和二将输入功率按照1：1的比例分别输出到两个端口；通过不同功分比的功分器的级联，最终实现功率的等幅度分配；移相器一、二、三和四分别将相应通道的相位移相与第五输出端口的基准相位相同，使本发明的五个输出端口相位保持一致。本发明具有成本低廉、容易设计制造的特点，承受功率大，功率损耗小，并且端口驻波比、隔离度都比较好，结构紧凑，容易实现。

Description

五等分功分器

技术领域

本发明涉及应用到通信、雷达等微波设备的功率分配技术领域，尤其涉及一种五等分功分器。

背景技术

目前，功分器种类分为分布参数式和集总参数式，分布参数式功分器一般有微带、同轴、腔体、LTCC等实现方式，集总参数式功分器一般用电感电容等集总参数器件实现，主要是变压器式功分器。在P波段工作频率，由于工作波长较长，功分器如果采用分布参数式功分器实现，外形尺寸会很大，为使用安装带来不便，所以一般都会采用变压器式功分器实现，但变压器式功分器的承受功率一般在2W以下，而且级联后损耗也较大，低频大功率、低损耗的多路功分器市场上比较少。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种输出端口的信号幅相一致，端口驻波比、隔离度好，能承受较大功率，功率损耗低、性能稳定可靠的五等分功分器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种五等分功分器，包括有二端口不等分功分器一和二、二端口二等分功分器一和二、移相器一、二、三和四，所述的二端口不等分功分器一包括有电容C1、C2、C3和C4、电感L1和L2和功率电阻R1，所述的电容C1的一端为输入端口，另一端分别连接电容C2、电感L1和电感L2的一端，电容C2另一端接地，电感L1的另一端分别连接电容C3和功率电阻R1的一端，电容C3的另一端接地，电感L2的另一端分别连接功率电阻R1的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；所述的二端口不等分功分器二包括有电容C8、C9和C10、电感L5和L6和功率电阻R3，所述的电容C8、电感L5和L6的一端均与所述的电容C3连接，电容C8的另一端接地，电感L5的另一端分别连接电容C10和功率电阻R3的一端，电容C10的另一端接地，电感L6的另一端分别连接功率电阻R3的另一端和电容C9的一端，电容C9的另一端接地；所述的二端口二等分功分器一包括有电容C5、C6和C7、电感L3和L4和功率电阻R2，所述的电容C5、电感L3和L4的一端均与所述的电容C4连接，电容C5的另一端接地，电感L3的另一端分别连接电容C7和功率电阻R2的一端，电容C7的另一端接地，电感L4的另一端分别连接功率电阻R2的另一端和电容C6的一端，电容C6的一端为第五输出端口，电容C6的另一端接地；所述的二端口二等分功分器二包括有电容C11、C12和C13、电感L7和L8和功率电阻R4，所述的电容C11、电感L7和L8的一端均与所述的电容C10连接，电容C11的另一端接地，电感L7的另一端分别连接电容C13和功率电阻R4的一端，电容C13的另一端接地，电感L8的另一端分别连接功率电阻R4的另一端和电容C12的一端，电容C12的另一端接地；所述的移相器一包括有电容C20和电感L12和L13，所述的电容C20和电感L12的一端均与所述的电容C13连接，电感L12的另一端接地，电容C20的另一端为第一输出端口，电感L13的一端连接电容C20，电感L13的另一端接地；所述的移相器二包括有电容C18和电容C19和电感L11，所述的电容C18和电感L11的一端均与所述的电容C12连接，电容C18的另一端接地，电感L11的另一端为第二输出端口，电容C19的一端连接电感L11，电容C19的另一端接地；所述的移相器三包括有电容C16和电容C17和电感L10，所述的电容C16和电感L10的一端均与所述的电容C9连接，电容C16的另一端接地，电感L10的另一端为第三输出端口，电容C17的一端连接电感L10，电容C17的另一端接地；所述的移相器四包括有电容C14和电容C15和电感L9，所述的电容C14和电感L9的一端均与所述的电容C7连接，电容C14的另一端接地，电感L9的另一端为第四输出端口，电容C15的一端连接电感L9，电容C15的另一端接地。

所述的二端口不等分功分器一和二、二端口二等分功分器一和二、移相器一、二、三和四通过微带连接，且集成在同一块PCB板上。

本发明的工作原理是：本发明内包含有4个功分器和4个移相器，其中，二端口不等分功分器一将输入功率按照3：2的比例分别输出到两个端口；二端口不等分功分器二将输入功率按照2：1的比例分别输出到两个端口；二端口二等分功分器一和二将输入功率按照1：1的比例分别输出到两个端口；通过不同功分比的功分器的级联，最终实现功率的等幅度分配；移相器一、二、三和四分别将相应通道的相位移相与第五输出端口的基准相位相同，使本发明的五个输出端口相位保持一致；本发明内部器件使用集总参数元件电感、电容和功率电阻，根据具体使用要求，选取合适额定功率的电容、电感和功率电阻，可以实现大功率信号的功率分配或合成。

本发明的优点是：本发明是由集总参数元件电感、电容和功率电阻构成，它主要应用于P波段的功率分配，具有成本低廉、容易设计制造的特点，承受功率大，功率损耗小，并且端口驻波比、隔离度都比较好，结构紧凑，容易实现，可以广泛应用于通信、雷达等微波设备的大功率分配或合成；通过级联，可以实现更多功分比的功分器，也可通过更改内部二端口功分器的电感、电容和功率电阻器件值，可以实现不同功分比的不等功分器。

附图说明

图1为本发明的结构电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种五等分功分器，包括有二端口不等分功分器一1和二2、二端口二等分功分器一3和二4、移相器一5、二6、三7和四8，所述的二端口不等分功分器一1包括有电容C1、C2、C3和C4、电感L1和L2和功率电阻R1，所述的电容C1的一端为输入端口，另一端分别连接电容C2、电感L1和电感L2的一端，电容C2另一端接地，电感L1的另一端分别连接电容C3和功率电阻R1的一端，电容C3的另一端接地，电感L2的另一端分别连接功率电阻R1的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；所述的二端口不等分功分器二2包括有电容C8、C9和C10、电感L5和L6和功率电阻R3，所述的电容C8、电感L5和L6的一端均与所述的电容C3连接，电容C8的另一端接地，电感L5的另一端分别连接电容C10和功率电阻R3的一端，电容C10的另一端接地，电感L6的另一端分别连接功率电阻R3的另一端和电容C9的一端，电容C9的另一端接地；所述的二端口二等分功分器一3包括有电容C5、C6和C7、电感L3和L4和功率电阻R2，所述的电容C5、电感L3和L4的一端均与所述的电容C4连接，电容C5的另一端接地，电感L3的另一端分别连接电容C7和功率电阻R2的一端，电容C7的另一端接地，电感L4的另一端分别连接功率电阻R2的另一端和电容C6的一端，电容C6的一端为第五输出端口，电容C6的另一端接地；所述的二端口二等分功分器二4包括有电容C11、C12和C13、电感L7和L8和功率电阻R4，所述的电容C11、电感L7和L8的一端均与所述的电容C10连接，电容C11的另一端接地，电感L7的另一端分别连接电容C13和功率电阻R4的一端，电容C13的另一端接地，电感L8的另一端分别连接功率电阻R4的另一端和电容C12的一端，电容C12的另一端接地；所述的移相器一5包括有电容C20和电感L12和L13，所述的电容C20和电感L12的一端均与所述的电容C13连接，电感L12的另一端接地，电容C20的另一端为第一输出端口，电感L13的一端连接电容C20，电感L13的另一端接地；所述的移相器二6包括有电容C18和电容C19和电感L11，所述的电容C18和电感L11的一端均与所述的电容C12连接，电容C18的另一端接地，电感L11的另一端为第二输出端口，电容C19的一端连接电感L11，电容C19的另一端接地；所述的移相器三7包括有电容C16和电容C17和电感L10，所述的电容C16和电感L10的一端均与所述的电容C9连接，电容C16的另一端接地，电感L10的另一端为第三输出端口，电容C17的一端连接电感L10，电容C17的另一端接地；所述的移相器四8包括有电容C14和电容C15和电感L9，所述的电容C14和电感L9的一端均与所述的电容C7连接，电容C14的另一端接地，电感L9的另一端为第四输出端口，电容C15的一端连接电感L9，电容C15的另一端接地。

所述的二端口不等分功分器一1和二2、二端口二等分功分器一3和二4、移相器一5、二6、三7和四8通过微带连接，且集成在同一块PCB板上。

本发明包含有4个功分器和4个移相器，其中，二端口不等分功分器一1的设计目的是将输入功率按照3：2的比例进行分配，电容C1是输入隔直电容，电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电感L2实现功率的分配；功率电阻R1是隔离电阻，功能是使功分器的两端口之间互相隔离；二端口不等分功分器二2的设计目的是将输入功率按照2：1的比例进行分配，电容C8、电容C9、电容C10、电感L5、电感L6实现功率的分配，功率电阻R3是隔离电阻，功能是使功分器的两端口之间互相隔离；二端口二等分功分器一3的设计目的是将输入功率按照1：1的比例进行分配，电容C5、电容C6、电容C7、电感L3、电感L4实现功率的分配，功率电阻R2是隔离电阻，功能是使功分器的两端口之间互相隔离；二端口二等分功分器二4的设计目的是将输入功率按照1：1的比例进行分配，电容C11、电容C12、电容C13、电感L7、电感L8实现功率的分配，功率电阻R4是隔离电阻，功能是使功分器的两端口之间互相隔离；通过功分器的级联，最终实现功率的等幅度分配。

第五输出端口的相位作为基准相位，移相器一5由电容C20、电感L12和电感L13构成，通过该通道的相位移相，使第一输出端口与第五输出端口的相位相同；移相器二6由电容C18、电容C19和电感L11构成，通过该通道的相位移相，使第二输出端口与第五输出端口的相位相同；移相器三7由电容C16、电容C17和电感L10构成，通过该通道的相位移相，使第三输出端口与第五输出端口的相位相同；移相器四8由电容C14、电容C15和电感L9构成，通过该通道的相位移相，使第四输出端口与第五输出端口的相位相同；通过移相器选取不同的移相度数，使本发明的五个输出端口相位保持一致。

Claims (2)

1.一种五等分功分器，其特征在于：包括有二端口不等分功分器一和二、二端口二等分功分器一和二、移相器一、二、三和四，所述的二端口不等分功分器一包括有电容C1、C2、C3和C4、电感L1和L2和功率电阻R1，所述的电容C1的一端为输入端口，另一端分别连接电容C2、电感L1和电感L2的一端，电容C2另一端接地，电感L1的另一端分别连接电容C3和功率电阻R1的一端，电容C3的另一端接地，电感L2的另一端分别连接功率电阻R1的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接地；所述的二端口不等分功分器二包括有电容C8、C9和C10、电感L5和L6和功率电阻R3，所述的电容C8、电感L5和L6的一端均与所述的电容C3的一端连接，电容C8的另一端接地，电感L5的另一端分别连接电容C10和功率电阻R3的一端，电容C10的另一端接地，电感L6的另一端分别连接功率电阻R3的另一端和电容C9的一端，电容C9的另一端接地；所述的二端口二等分功分器一包括有电容C5、C6和C7、电感L3和L4和功率电阻R2，所述的电容C5、电感L3和L4的一端均与所述的电容C4连接，电容C5的另一端接地，电感L3的另一端分别连接电容C7和功率电阻R2的一端，电容C7的另一端接地，电感L4的另一端分别连接功率电阻R2的另一端和电容C6的一端，电容C6的一端为第五输出端口，电容C6的另一端接地；所述的二端口二等分功分器二包括有电容C11、C12和C13、电感L7和L8和功率电阻R4，所述的电容C11、电感L7和L8的一端均与所述的电容C10连接，电容C11的另一端接地，电感L7的另一端分别连接电容C13和功率电阻R4的一端，电容C13的另一端接地，电感L8的另一端分别连接功率电阻R4的另一端和电容C12的一端，电容C12的另一端接地；所述的移相器一包括有电容C20和电感L12和L13，所述的电容C20和电感L12的一端均与所述的电容C13连接，电感L12的另一端接地，电容C20的另一端为第一输出端口，电感L13的一端连接电容C20，电感L13的另一端接地；所述的移相器二包括有电容C18和电容C19和电感L11，所述的电容C18和电感L11的一端均与所述的电容C12连接，电容C18的另一端接地，电感L11的另一端为第二输出端口，电容C19的一端连接电感L11，电容C19的另一端接地；所述的移相器三包括有电容C16和电容C17和电感L10，所述的电容C16和电感L10的一端均与所述的电容C9连接，电容C16的另一端接地，电感L10的另一端为第三输出端口，电容C17的一端连接电感L10，电容C17的另一端接地；所述的移相器四包括有电容C14和电容C15和电感L9，所述的电容C14和电感L9的一端均与所述的电容C7连接，电容C14的另一端接地，电感L9的另一端为第四输出端口，电容C15的一端连接电感L9，电容C15的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的五等分功分器，其特征在于：所述的二端口不等分功分器一和二、二端口二等分功分器一和二、移相器一、二、三和四通过微带连接，且集成在同一块PCB板上。