CN106340705A - 一种新型的s波段一分二功分器 - Google Patents

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高坤
宗耀
刘衍
李超
杨亚兵
李鑫
张军
丁若梁
白宇
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
    • H01P5/20—Magic-T junctions

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Abstract

本发明涉及一种新型一分二功分器结构。在第一节匹配后增加两端微带连接线，在连接线末端焊接隔离电阻。该新型一分二功分器具有小型化、剖面低、结构非常紧凑、端口隔离度高等特点。将此新型的一分二功分器应用到阵列天线的功分网络中，能够有效提高天线端口的隔离度，提升阵列天线系统的整体性能。因此非常适合于阵列天功分网络的设计应用。

Description

一种新型的S波段一分二功分器
技术领域
本发明属于天线技术领域，提出了一种新型一分二功分器结构。该发明针对传统的S波段一分二T型功分器端口隔离度低、威尔金森功分器纵向尺寸大等缺点，提出了一种新型S波段一分二功分器。非常适合于阵列天功分馈电网络的设计应用。
背景技术
随着无线通信技术的迅猛发展，对天线的要求也越来越多。除双极化、宽频带等特性要求之外，天线设计还必须兼顾到产品的外观，具有体积小、重量轻、小型化等优点的天线越来越受到市场的重视。微带天线因其重量轻、体积小、低剖面、低成本、易集成、易加工等优点，已经得到了深入的研究并广泛应用于无限通信领域。
特性良好的功分馈电网络对阵列天线的性能至关重要。传统的S波段一分二T型功分器端口隔离度低，会影响阵列天线整体性能，而使用威尔金森功分器虽然能够改善隔离度，但是其纵向尺寸变大，不利于功分网络小型化。针对这些缺点，本发明提出了一种新型的S波段一分二功分器设计方法。该方法极大地提高了输出端口隔离度，并且具有小型化、结构紧凑等特点，将此新型一分二功分器应用到阵列天线的功分网络中，能够有效提高天线端口的隔离度，提升阵列天线系统的整体性能。因此非常适合于阵列天功分网络的设计应用。
发明内容
要解决的技术问题
微带功分馈电网络一般由多级一分二功分器构成。传统的S波段一分二T型功分器结构简单，但是输出端口的隔离度较低，不能满足高性能功分网络需求；而常用的威尔金森功分器虽然具有高的端口隔离度，但是其纵向尺寸大，不利于阵列天线功分馈电网络的小型化。
为了解决上述传统一分二功分器的缺点，提出一种新型S波段一分二功分器，本发明具有低剖面、体积小、结构非常紧凑、端口隔离度好等特点，有效提升功分馈电网络的工作特性，从而提升阵列天线系统的整体性能。
技术方案
一种新型的S波段一分二功分器，包括一分二功分器总口、左微带传输线、右微带传输线、左阻抗匹配段、右阻抗匹配段、左输出端口和右输出端口；一分二功分器总口经过T型功率分配为两路，一路依次经过左微带传输线、左阻抗匹配段和左输出端口；另一路依次经过右微带传输线、右阻抗匹配段和右输出端口上；其特征在于在左微带传输线、右微带传输线的末端分别引出左微带连接线和右微带连接线，在左微带连接线和右微带连接线之间焊接隔离电阻；所述的左微带连接线和右微带连接线的长度均为λ/2；左微带传输线和右微带传输线长度均为λ/4。
所述的左微带连接线和右微带连接线的形状可以为直线、弯曲线、城墙线或者直线和弯曲线的结合。
有益效果
本发明提出的一种新型的S波段一分二功分器，与现有技术相比，具有如下技术效果：
1.输出端口隔离度高：本设计S波段一分二功分器输出端口隔离度高。在34％的工作带宽内，一分二等分功分器输出端口隔离度≤-21dB；不等分功分器输出端口隔离度≤-24dB。
2.小型化：通过调整微带连接线的形状，缩小了一分二功分器的纵向尺寸，将此功分器应用于阵列天线功分馈电网络中，有利于小型化设计。
附图说明
图1为传统一分二T型功分器示意图
图2为新型一分二功分器示意图
图3为本发明功分器小型化设计一
图4为本发明功分器小型化设计二
表1为一分二等分功分器仿真数据统计
表2为一分二不等分功分器仿真数据统计
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
1、一分二功分器总口经过T型功率分配，将能量分配到左右两个微带传输线上，左右两个微带传输线分别经过第一节λ/4阻抗变换段，在该位置末端引出微带连接线，连接线长度均为λ/2，并在两个连接线的另一端焊接隔离电阻。通过这种方法提高输出端口隔离度。
2、适当调整微带连接线的形状可以有效缩小一分二功分器的纵向尺寸，有利于阵列天线功分网络的小型化设计，从而提升阵列天线系统的整体性能。
首先针对传统一分二T型功分器输出端口隔离度低、威尔金森功分器纵向尺寸大的缺点，本发明通过以下结构实现高隔离度、小型化设计。一分二功分器总口1经过T型功率分配，将能量分配到左右两个微带传输线2、3上进行第一节匹配，左右两个微带传输线2、3的长度均为λ/4，能量经过2、3后，在其末端分别引出微带连接线4、5，连接线长度均为λ/2，并在两个连接线的另一端焊接隔离电阻。能量经过2、3后，通过第二节阻抗匹配段6、7，最终匹配到输出端口8、9上。通过这种结构形式提高输出端口隔离度。参照图1、2；
第二步，为了对该一分二功分器进行小型化设计，可以调整微带连接线的形状，通过合理的拐弯减小一分二功分器的纵向尺寸，并将最终设计好的一分二功分器应用于阵列天线的功分馈电网络中。参照图3、4；
表1为一分二等分功分器仿真数据统计，f0为工作中心频率，可以看出在34％的带宽内，输入、输出端口驻波特性良好，输出端口的功分比特性良好，输出端口隔离度均≤-20dB，隔离度最大可达到-45dB。
表2为一分二不等分功分器仿真数据统计，可以看出在34％的带宽内，输入、输出端口驻波特性良好，输出端口的功分比特性良好，输出端口隔离度均≤-24dB，隔离度最大可达到-32dB。
通过仿真对比可以看出，该新型S波段一分二功分器的输出端口隔离特性在较宽的带宽内明显优于传统一分二功分器的性能指标。
表1：一分二等分功分器仿真数据统计
表2：一分二不等分功分器仿真数据统计

Claims (2)

1.一种新型的S波段一分二功分器，包括一分二功分器总口(1)、左微带传输线(2)、右微带传输线(3)、左阻抗匹配段(6)、右阻抗匹配段(7)、左输出端口(8)和右输出端口(9)；一分二功分器总口(1)经过T型功率分配为两路，一路依次经过左微带传输线(2)、左阻抗匹配段(6)和左输出端口(8)；另一路依次经过右微带传输线(3)、右阻抗匹配段(7)和右输出端口(9)上；其特征在于在左微带传输线(2)、右微带传输线(3)的末端分别引出左微带连接线(4)和右微带连接线(5)，在左微带连接线(4)和右微带连接线(5)之间焊接隔离电阻；所述的左微带连接线(4)和右微带连接线(5)的长度均为λ/2；左微带传输线(2)和右微带传输线(3)长度均为λ/4。
2.根据权利要求1所述的一种新型的S波段一分二功分器，其特征在于所述的左微带连接线(4)和右微带连接线(5)的形状可以为直线、弯曲线、城墙线或者直线和弯曲线的结合。
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