CN105186083A - 一种小型化超宽带微波功分器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，包括有输入端口、输出端口一和输出端口二，输入端口与输出端口一之间依次串联有第一金属微带线、第二金属微带线、第三金属微带线、第四金属微带线，输入端口与输出端口二之间依次串联有第五金属微带线、第六金属微带线、第七金属微带线、第八金属微带线，第一金属微带线与第五金属微带线之间连接有第一隔离电阻，第二金属微带线与第六金属微带线之间连接有第二隔离电阻，第三金属微带线与第七金属微带线之间连接有第一隔离电阻，第四金属微带线与第八金属微带线之间连接有第四隔离电阻。

Description

一种小型化超宽带微波功分器
技术领域
本发明涉及微波功分器领域，具体是一种小型化超宽带微波功分器。
背景技术
多模多频多通道多系统是移动终端发展的必然方向，这对通信技术提出了宽频带、小型化的要求。传统的微波功分器由于其性能限制，已经不能满足宽频带、小型化的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型化超宽带微波功分器，以解决现有技术微波功分器无法满足需求的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，其特征在于：包括有输入端口Z0、输出端口一Z01和输出端口二Z02，输入端口Z0与输出端口一Z01之间依次串联有第一金属微带线Z1L1、第二金属微带线Z2L2、第三金属微带线Z3L3、第四金属微带线Z4L4，由第一金属微带线Z1L1、第二金属微带线Z2L2、第三金属微带线Z3L3、第四金属微带线Z4L4在输入端口Z0和输出端口一Z01之间形成第一通路，输入端口Z0与输出端口二Z02之间依次串联有第五金属微带线Z5L5、第六金属微带线Z6L6、第七金属微带线Z7L7、第八金属微带线Z8L8，由第五金属微带线Z5L5、第六金属微带线Z6L6、第七金属微带线Z7L7、第八金属微带线Z8L8在输入端口Z0和输出端口二Z02之间形成第二通路，所述第一、第二通路关于中间线对称，第一通路中第一金属微带线Z1L1至第四金属微带线Z4L4的线宽依次增加，第二通路中第五金属微带线Z5L5至第八金属微带线Z8L8的线宽依次增加，且第一金属微带线Z1L1线宽与第五金属微带线Z5L15线宽相同，第二金属微带线Z2L2线宽与第六金属微带线Z6L6线宽相同，第三金属微带线Z3L3线宽与第七金属微带线Z7L7线宽相同，第四金属微带线Z4L4线宽与第八金属微带线Z8L8线宽相同，第一金属微带线Z1L1与第五金属微带线Z5L5之间连接有第一隔离电阻R1，第二金属微带线Z2L2与第六金属微带线Z6L6之间连接有第二隔离电阻R2，第三金属微带线Z3L3与第七金属微带线Z7L7之间连接有第一隔离电阻R3，第四金属微带线Z4L4与第八金属微带线Z8L8之间连接有第四隔离电阻R4，第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4分别位于第一通路和第二通路之间中间线上，且第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4的阻值依次增加。
所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：各个金属微带线的厚度均为35μm，材质为微波板材Rogers4350，各个金属微带线离地层的高度为0.5mm，各个金属微带线和地层之间为人工质层。
所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：所述第一金属微带线Z1L1的线宽W1为0.4mm，第二金属微带线Z2L2的线宽W2为0.495mm，第三金属微带线Z3L3的线宽W3为0.595mm，第四金属微带线Z4L4的线宽W4为0.79mm。
本发明优点为：
1)采用了PCB图制成的微波功分器减小了电路的尺寸，减小了多系统测试仪表的体积。
2)覆盖TD-LTE-Advanced、TD-LTE、LTE-AdvancedFDD、LTEFDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM模式的小型功率分配器，工作在0.4GHz到6GHz频段上，从而满足多模通信中的要求。
3)增加了仪表的可靠性，降低了仪表的成本。
附图说明
图1为本发明的小型化超宽带微波功分器PCB图。
图2为本发明的小型化超宽带微波功分器结构原理框图。
图3为本发明的小型化超宽带微波功分器S11参数曲线图。
图4为本发明的小型化超宽带微波功分器S21参数传输曲线图。
图5为本发明的小型化超宽带微波功分器S23参数传输曲线图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，包括有输入端口Z0、输出端口一Z01和输出端口二Z02，输入端口Z0与输出端口一Z01之间依次串联有第一金属微带线Z1L1、第二金属微带线Z2L2、第三金属微带线Z3L3、第四金属微带线Z4L4，由第一金属微带线Z1L1、第二金属微带线Z2L2、第三金属微带线Z3L3、第四金属微带线Z4L4在输入端口Z0和输出端口一Z01之间形成第一通路，输入端口Z0与输出端口二Z02之间依次串联有第五金属微带线Z5L5、第六金属微带线Z6L6、第七金属微带线Z7L7、第八金属微带线Z8L8，由第五金属微带线Z5L5、第六金属微带线Z6L6、第七金属微带线Z7L7、第八金属微带线Z8L8在输入端口Z0和输出端口二Z02之间形成第二通路，所述第一、第二通路关于中间线对称，第一通路中第一金属微带线Z1L1至第四金属微带线Z4L4的线宽依次增加，第二通路中第五金属微带线Z5L5至第八金属微带线Z8L8的线宽依次增加，且第一金属微带线Z1L1线宽与第五金属微带线Z5L15线宽相同，第二金属微带线Z2L2线宽与第六金属微带线Z6L6线宽相同，第三金属微带线Z3L3线宽与第七金属微带线Z7L7线宽相同，第四金属微带线Z4L4线宽与第八金属微带线Z8L8线宽相同，第一金属微带线Z1L1与第五金属微带线Z5L5之间连接有第一隔离电阻R1，第二金属微带线Z2L2与第六金属微带线Z6L6之间连接有第二隔离电阻R2，第三金属微带线Z3L3与第七金属微带线Z7L7之间连接有第一隔离电阻R3，第四金属微带线Z4L4与第八金属微带线Z8L8之间连接有第四隔离电阻R4，第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4分别位于第一通路和第二通路之间中间线上，且第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4的阻值依次增加。
各个金属微带线的厚度均为35μm，材质为微波板材Rogers4350，各个金属微带线离地层的高度为0.5mm，各个金属微带线和地层之间为人工质层。
第一金属微带线Z1L1的线宽W1为0.4mm，第二金属微带线Z2L2的线宽W2为0.495mm，第三金属微带线Z3L3的线宽W3为0.595mm，第四金属微带线Z4L4的线宽W4为0.79mm。
第一隔离电阻R1的阻值为90.9Ω，第二隔离电阻R2的阻值为205Ω，第三隔离电阻R3的阻值为301Ω，第四隔离电阻的阻值R4为432Ω。
下面结合工作在0.4GHz到6GHz频段上的小型功率分配器，对发明做进一步详细描述。覆盖现有通信领域的所有模式TD-LTE-Advanced、TD-LTE、LTE-AdvancedFDD、LTEFDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM。本发明为新型小型功率分配器包括三个端口，分别是输入端口Z0、输出端口一Z01、输出端口二Z02；功分器的输入端口一Z0的回波损耗C11根据输入端口Z0的反射功率pr和输入功率pi之比来计算：
C 11 = - 10 log ( p r p i ) = - 20 log | S 11 |
输出端口一Z01、输出端口二Z02的插入损耗C21、C31根据输出端口一Z01、输出端口二Z02的输出功率p2、p3与输入端口Z0的输入功率pi之比来计算：
C 21 = - 10 log ( p 2 p i ) = - 20 l o g | S 21 | ,
C 31 = - 10 l o g ( p 3 p i ) = - 20 l o g | S 31 | ,
输出端口一Z01、输出端口二Z02间的隔离度根据输出端口一Z01的输出功率p2与输出端口二Z02的输出功率p3之比来计算：
C 23 = - 10 l o g ( p 2 p 3 ) = - 20 l o g | S 21 S 31 | .
本发明的小型化超宽带微波功分器输出端口包括两个支路，输入端口Z0和输出端口一Z01之间的第一通路包括第一金属微带线、第二金属微带线、第三金属微带线、第四金属微带线，金属微带线线宽逐渐增加。，输入端口Z0和输出端口二Z02之间的第二通路包括第五金属微带线、第六金属微带线、第七金属微带线、第八金属微带线，金属微带线线宽逐渐增加。第一金属微带线与第五金属微带线相同、第二金属微带线与第六金属微带线相同、第三金属微带线与第七金属微带线相同、第四金属微带线与第八金属微带线相同。输入端口Z0、输出端口一Z01、输出端口二Z02的阻抗均为50Ω。输出端口一Z01和输出端口二Z02输出相位相同。
利用正常的微波电路加工工艺，按下列参数在印制板图上制作微带线，所有金属微带线的厚度均为35μm，采用的为微波板材Rogers4350，微带线的离底层地的高度为0.5mm，微带线和地层之间是人工质层。第一金属微带线线宽W1为0.4mm，第二金属微带线线宽W2为0.495mm，第三金属微带线线宽W3为0.595mm，第四金属微带线线宽W4为0.79mm。第一隔离电阻R1为90.9Ω、第二隔离电阻R2为205Ω、第三隔离电阻R3为301Ω、第四隔离电阻R4为432Ω。
图3为本发明输出端口一、输出端口二匹配时，输入端口的反射系数。
图4为本发明输出端口二匹配时，输出端口一到输入端口的正向传输系数，功分器是把一路信号的功率分成两路，理论上输出信号每路的功率是以前的1/2，即-3dB差损,实际测试的差损要大一些。
图5为本发明输入端口匹配时，输出端口一和输出端口二的之间的隔离度，从图上可以看出隔离度都在10dB以上。

Claims (4)

1.一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，其特征在于：包括有输入端口Z0、输出端口一Z01和输出端口二Z02，输入端口Z0与输出端口一Z01之间依次串联有第一金属微带线Z1L1、第二金属微带线Z2L2、第三金属微带线Z3L3、第四金属微带线Z4L4，由第一金属微带线Z1L1、第二金属微带线Z2L2、第三金属微带线Z3L3、第四金属微带线Z4L4在输入端口Z0和输出端口一Z01之间形成第一通路，输入端口Z0与输出端口二Z02之间依次串联有第五金属微带线Z5L5、第六金属微带线Z6L6、第七金属微带线Z7L7、第八金属微带线Z8L8，由第五金属微带线Z5L5、第六金属微带线Z6L6、第七金属微带线Z7L7、第八金属微带线Z8L8在输入端口Z0和输出端口二Z02之间形成第二通路，所述第一、第二通路关于中间线对称，第一通路中第一金属微带线Z1L1至第四金属微带线Z4L4的线宽依次增加，第二通路中第五金属微带线Z5L5至第八金属微带线Z8L8的线宽依次增加，且第一金属微带线Z1L1线宽与第五金属微带线Z5L15线宽相同，第二金属微带线Z2L2线宽与第六金属微带线Z6L6线宽相同，第三金属微带线Z3L3线宽与第七金属微带线Z7L7线宽相同，第四金属微带线Z4L4线宽与第八金属微带线Z8L8线宽相同，第一金属微带线Z1L1与第五金属微带线Z5L5之间连接有第一隔离电阻R1，第二金属微带线Z2L2与第六金属微带线Z6L6之间连接有第二隔离电阻R2，第三金属微带线Z3L3与第七金属微带线Z7L7之间连接有第一隔离电阻R3，第四金属微带线Z4L4与第八金属微带线Z8L8之间连接有第四隔离电阻R4，第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4分别位于第一通路和第二通路之间中间线上，且第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4的阻值依次增加。
2.根据权利要求1所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：各个金属微带线的厚度均为35μm，材质为微波板材Rogers4350，各个金属微带线离地层的高度为0.5mm，各个金属微带线和地层之间为人工质层。
3.根据权利要求1所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：所述第一金属微带线Z1L1的线宽W1为0.4mm，第二金属微带线Z2L2的线宽W2为0.495mm，第三金属微带线Z3L3的线宽W3为0.595mm，第四金属微带线Z4L4的线宽W4为0.79mm。
4.根据权利要求1所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：所述第一隔离电阻R1的阻值为90.9Ω，第二隔离电阻R2的阻值为205Ω，第三隔离电阻R3的阻值为301Ω，第四隔离电阻的阻值R4为432Ω。
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