CN107403989A - 功率分配电路及应用所述功率分配电路的功率分配器 - Google Patents
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Abstract
一种功率分配电路，所述功率分配电路包括第一至第三传输支路，所述第一传输支路包括一第一谐振单元及一输入端口，所述第二传输支路包括一第二谐振单元、一第一微带线及一第一输出端口，所述第二谐振单元还通过所述第一微带线与所述输入端口相连，所述第三传输支路包括一第三谐振单元、一第二微带线及一第二输出端口，所述第三谐振单元还通过所述第二微带线与所述输入端口相连，所述第一输出端口与所述第二输出端口之间并接有一个匹配元件。本发明还提供一种应用所述功率分配电路的功率分配器。所述功率分配电路及应用所述功率分配电路的功率分配器可以同时实现功率分配和信号过滤的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种功率分配电路及应用所述功率分配电路的功率分配器。
背景技术
功率分配器是微波电路中的一个基础的部分，因为其有分离和组合信号的功能，所以几乎在所有天线阵列和平衡电路中都要用到。
在很多器件中，功率分配器以及滤波器通常需要连接在一起才以实现分离和滤除信号的功能。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种能同时实现功率分配和过滤信号的功率分配电路及应用所述功率分配电路的功率分配器。
一种功率分配电路，应用于一功率分配器中，所述功率分配电路包括第一至第三传输支路，所述第一传输支路包括一第一谐振单元及一输入端口，所述第一谐振单元连接于所述输入端口与地之间，所述第二传输支路与所述第三传输支路上的电路结构一致，所述第二传输支路包括一第二谐振单元、一第一微带线及一第一输出端口，所述第二谐振单元连接于所述第一输出端口与地之间，所述第二谐振单元还通过所述第一微带线与所述输入端口相连，所述第三传输支路包括一第三谐振单元、一第二微带线及一第二输出端口，所述第三谐振单元连接于所述第二输出端口与地之间，所述第三谐振单元还通过所述第二微带线与所述输入端口相连，所述第一输出端口与所述第二输出端口之间并接有一个匹配元件。
进一步地，所述第一谐振单元包括若干并联连接的第一谐振器，每一第一谐振器均包括串联连接的第一电容和第二电感。
进一步地，所述第二谐振单元包括若干并联连接的第二谐振器，每一第二谐振器均包括串联连接的第二电容和第二电感。
进一步地，所述第三谐振单元包括若干并联连接的第三谐振器，每一第三谐振器均包括串联连接的第三电容和第三电感。
进一步地，所述匹配元件为一电阻。
进一步地，所述第二传输支路与所述第三传输支路对称分布在所述基板的上表面。
一种功率分配器，包括一基板、一接地金属板及一设于所述基板的上表面的功率分配电路，所述接地金属板附着在所述基板的下表面，所述功率分配电路包括第一至第三传输支路，所述第一传输支路包括一第一谐振单元及一输入端口，所述第一谐振单元连接于所述输入端口与地之间，所述第二传输支路与所述第三传输支路上的电路结构完全一致，所述第二传输支路包括一第二谐振单元、一第一微带线及一第一输出端口，所述第二谐振单元连接于所述第一输出端口与地之间，所述第二谐振单元还通过所述第一微带线与所述输入端口相连，所述第三传输支路包括一第三谐振单元、一第二微带线及一第二输出端口，所述第三谐振单元连接于所述第二输出端口与地之间，所述第三谐振单元还通过所述第二微带线与所述输入端口相连，所述第一输出端口与所述第二输出端口之间并接有一个匹配元件。
进一步地，所述第一谐振单元包括若干并联连接的第一谐振器，每一第一谐振器均包括串联连接的第一电容和第二电感， 所述匹配元件为一电阻。
进一步地，所述第二谐振单元包括若干并联连接的第二谐振器，每一第二谐振器均包括串联连接的第二电容和第二电感。
进一步地，所述第三谐振单元包括若干并联连接的第三谐振器，每一第三谐振器均包括串联连接的第三电容和第三电感。
本发明功率分配电路及应用所述功率分配电路的功率分配器通过所述微带线实现功率分配并通过第一至第三谐振单元以同时信号过滤的功能。如此，可以有效避免载波信号受到高频谐波的干扰。
附图说明
图1为本发明功率分配器的较佳实施方式的示意图。
图2为图1中功率分配器的较佳实施方式的电路图。
图3为本发明功率分配器的较佳实施方式的仿真结果图。
主要元件符号说明
| 功率分配电路 | 100 |
| 功率分配器 | 200 |
| 基板 | 300 |
| 第一传输支路 | 10 |
| 第一谐振单元 | 12 |
| 第一谐振器 | 14 |
| 第二传输支路 | 20 |
| 第二谐振单元 | 22 |
| 第二谐振器 | 24 |
| 第三传输支路 | 30 |
| 第三谐振单元 | 32 |
| 第三谐振器 | 34 |
| 微带线 | 26、36 |
| 匹配元件 | 40 |
| 电容 | C1-C3 |
| 电感 | L1-L3 |
| 输入端口 | P1 |
| 第一输出端口 | P2 |
| 第二输出端口 | P3 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图及实施方式，对本发明中的功率分配器作进一步详细描述及相关说明。
请参考图1至图2，本发明较佳实施方式提供一种功率分配电路100，所述功率分配电路100应用于一功率分配器200中。本实施方式中，所述功率分配电路100设置于一功率分配器200中的一基板300的上表面，所述基板300的下表面设有一接地金属板（图未示）。
所述功率分配电路100包括一第一传输支路10、一第二传输支路20及一第三传输支路30。
所述第一传输支路10包括一第一谐振单元12及一输入端口P1，所述第一谐振单元12连接于所述输入端口P1与地之间。
所述第一谐振单元12包括若干个并联连接的谐振器14。
每一个谐振器14均包括串联连接的电容C1和电感L1。
本实施方式中，所述第二传输支路20与所述第三传输支路30上的电路结构完全一致。其中所述第二传输支路20与所述第三传输支路30对称分布在所述基板300的上表面。
所述第二传输支路20包括一第二谐振单元22、一微带线26及一第一输出端口P2，所述第二谐振单元22连接于所述第一输出端口P2与地之间。所述第二谐振单元22还通过所述微带线26与所述输入端口P1相连。
本实施方式中，所述第二谐振单元22包括若干个连接的谐振器24，所述谐振器24产生谐振频率在一定的频率幅度下以对输入的载波信号进行过滤，所述第二谐振单元22中的谐振器个数与所述第一谐振单元12中的谐振器的个数相同。
本实施方式中，每一个谐振器24均包括串联连接的电容C2和电感L2。
所述第三传输支路30包括一第三谐振单元32、一微带线36及一第二输出端口P3，所述第三谐振单元22连接于所述第二输出端口P3与地之间。所述第三谐振单元32还通过所述微带线36与所述输入端口P1相连。
本实施方式中，所述第三谐振单元32包括若干个连接的谐振器34，所述谐振器34产生谐振频率在一定的频率幅度下可以对输入的载波信号进行过滤，所述第三谐振单元32中的谐振器个数与所述第一谐振单元12中的谐振器的个数相同。
本实施方式中，每一个谐振器34均包括串联连接的电容C3和电感L3。如此，所述功率分配器200可以通过所述第二谐振单元22及第三谐振单元32中的谐振器所产生的谐振频率在一定的频率幅度下，以将从输入端口P1输入的载波信号进行滤除。
所述第一输出端口P2与所述第二输出端口P3之间并接有一个匹配元件40，以实现良好的隔离及匹配效果。
本实施方式中，所述匹配元件40为一电阻，其阻值为100欧姆。本实施方式中将以所述第二谐振单元22及所述第三谐振单元32均包括2个谐振器进行说明：
所述基板300的长度为8.78mm，所述基板10的宽度为4.66mm，所述基板10的厚度为0. 4mm，所述基板10的介电常数为4，所述基板10的损耗角正切为0.022。
请继续参考图3，为按照上述参数设计出的功率分配器的传输特性的仿真结果图。
从图中可以看出所述功率分配器200的工作频率在2.45GHz，传输特性曲线图中的横轴表示频率，其纵轴表述传输特性，其中S11表示所述功率分配器200的回波损耗，S21表示所述输入端口P1匹配时，从所述第一输出端口P2到所述输入端口P1的插入损耗，S31表示所述输入端口P1匹配时，从所述第二输出端口P3到所述输入端口P1的插入损耗。
由仿真结果可见，仿真的插入损耗曲线S21与S31基本重合。
如此，当载波输入信号由所述输入端口P1馈入时，从所述第一传输支路10处经过位于上下分支的第二传输支路20及第三传输支路30并分成两路信号，第一路信号经过匹配元件40达到第一输出端口P2，第二路信号经过所述匹配元件40到达所述第二输出端口P3，从而实现了功率分配功能。同时，当输入信号经过位于上下分支的第二传输支路20及第三传输支路30时，由于在谐振器所产生谐振频率的作用下，将抑制输入信号中的一定频率段的谐波。如此，将可以筛选出所需要的信号频段。
如此，本发明功率分配电路及应用所述功率分配电路的功率分配器通过位于上下支路的第二传输支路20及第三支路30不但实现了能量的分配，而且还可以筛选出所需要的频段。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。并且，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都将属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种功率分配电路，应用于一功率分配器中，所述功率分配电路包括第一至第三传输支路，所述第一传输支路包括一第一谐振单元及一输入端口，所述第一谐振单元连接于所述输入端口与地之间，所述第二传输支路与所述第三传输支路上的电路结构一致，所述第二传输支路包括一第二谐振单元、一第一微带线及一第一输出端口，所述第二谐振单元连接于所述第一输出端口与地之间，所述第二谐振单元还通过所述第一微带线与所述输入端口相连，所述第三传输支路包括一第三谐振单元、一第二微带线及一第二输出端口，所述第三谐振单元连接于所述第二输出端口与地之间，所述第三谐振单元还通过所述第二微带线与所述输入端口相连，所述第一输出端口与所述第二输出端口之间并接有一个匹配元件。
2.如权利要求1所述的功率分配电路，其特征在于：所述第一谐振单元包括若干并联连接的第一谐振器，每一第一谐振器均包括串联连接的第一电容和第二电感。
3.如权利要求2所述的功率分配电路，其特征在于：所述第二谐振单元包括若干并联连接的第二谐振器，每一第二谐振器均包括串联连接的第二电容和第二电感。
4.如权利要求3所述的功率分配电路，其特征在于：所述第三谐振单元包括若干并联连接的第三谐振器，每一第三谐振器均包括串联连接的第三电容和第三电感。
5.如权利要求1所述的功率分配电路，其特征在于：所述匹配元件为一电阻。
6.如权利要求1所述的功率分配电路，其特征在于：所述第二传输支路与所述第三传输支路对称分布在所述基板的上表面。
7.一种功率分配器，包括一基板、一接地金属板及一设于所述基板的上表面的功率分配电路，所述接地金属板附着在所述基板的下表面，所述功率分配电路包括第一至第三传输支路，所述第一传输支路包括一第一谐振单元及一输入端口，所述第一谐振单元连接于所述输入端口与地之间，所述第二传输支路与所述第三传输支路上的电路结构完全一致，所述第二传输支路包括一第二谐振单元、一第一微带线及一第一输出端口，所述第二谐振单元连接于所述第一输出端口与地之间，所述第二谐振单元还通过所述第一微带线与所述输入端口相连，所述第三传输支路包括一第三谐振单元、一第二微带线及一第二输出端口，所述第三谐振单元连接于所述第二输出端口与地之间，所述第三谐振单元还通过所述第二微带线与所述输入端口相连，所述第一输出端口与所述第二输出端口之间并接有一个匹配元件。
8.如权利要求7所述的功率分配器，其特征在于：所述第一谐振单元包括若干并联连接的第一谐振器，每一第一谐振器均包括串联连接的第一电容和第二电感，
所述匹配元件为一电阻。
9.如权利要求8所述的功率分配器，其特征在于：所述第二谐振单元包括若干并联连接的第二谐振器，每一第二谐振器均包括串联连接的第二电容和第二电感。
10.如权利要求9所述的功率分配器，其特征在于：所述第三谐振单元包括若干并联连接的第三谐振器，每一第三谐振器均包括串联连接的第三电容和第三电感。
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| CN102881981A (zh) * | 2012-08-31 | 2013-01-16 | 华南理工大学 | 集成带通滤波功能的集总元件功率分配器分配器 |
| WO2015087821A1 (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | 株式会社村田製作所 | フィルタ部品 |
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