CN114171874B - 一种微带功分器及毫米波雷达阵列天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微带功分器及毫米波雷达阵列天线，涉及毫米波雷达天线领域。所述微带功分器包括：依次设置的功分器、介质基板和金属地；其中：所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线和若干阻抗变换器；所述输入传输线和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接；若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到输入传输线；其中，所述输入传输线接收外部输入信号功率，将外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出到若干输出传输线。从而通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少插入损耗，通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。

Description

一种微带功分器及毫米波雷达阵列天线
技术领域
本发明涉及毫米波雷达天线技术领域，尤其涉及一种微带功分器及毫米波雷达阵列天线。
背景技术
功分器是一种将一路输入信号功率按一定比例分成多路输出的器件，是毫米波雷达阵列天线馈电网络的重要组成部分。微带功分器是目前毫米波雷达中功分器的主要形式，具有低成本和易于集成的特点。为了控制毫米波雷达阵列天线的波束，还要求微带功分器具备精确分配比和低插损。
为了获得满足要求的功率分配比以及输出相位，现有技术通常采用多级阻抗变换段和较长的传输线走线，使得功分器整体结构不够紧凑，导致插损较大。此外，复杂的传输线走线在毫米波频段容易产生杂散辐射，干扰阵列天线的方向图。
所以，如何使微带功分器整体结构紧凑且能获得精确的分配比和低插损，已经成为一个紧迫的问题。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种微带功分器及毫米波雷达阵列天线，通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种微带功分器，所述微带功分器包括：依次设置的功分器、介质基板和金属地；其中：
所述介质基板设置在所述金属地上，所述功分器设置在所述介质基板上；
所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线和若干阻抗变换器；所述输入传输线和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接；若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到所述输入传输线；其中，所述输入传输线接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出到若干输出传输线。
可选地，所述若干输出传输线包括：第一输出传输线、第二输出传输线、第三输出传输线；其中，所述第二输出传输线和所述第三输出传输线在结构上相对于所述第一输出传输线左右对称。
可选地，所述若干阻抗变换器包括：第一阻抗变换器、第二阻抗变换器和第三阻抗变换器；其中，所述第一输出传输线与所述第一阻抗变换器连接，所述第二输出传输线与所述第二阻抗变换器连接，所述第三输出传输线与所述第三阻抗变换器连接。
可选地，所述若干阻抗变换器还包括：第四阻抗变换器，所述输入传输线与所述第四阻抗变换器连接。
可选地，所述第一阻抗变换器、所述第二阻抗变换器、所述第三阻抗变换器和所述第四阻抗变换器连接同一交集点，且在交集点形成十字形结。
可选地，所述第二阻抗变换器由水平传输线、90°的第一圆弧传输线、第一垂直传输线、180°的第二圆弧传输线和第二垂直传输线顺序连接而成；
所述第二阻抗变换器和所述第三阻抗变换器在结构上相对于所述第一阻抗变换器左右对称；所述第三阻抗变换器由水平传输线、90°的第一圆弧传输线、第一垂直传输线、180°的第二圆弧传输线和第二垂直传输线顺序连接而成。
可选地，所述功分器还包括：输入端口、第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口；其中：
所述第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口平齐，且所述第一输出端口和第二输出端口的间距与第一输出端口和第三输出端口的间距相等；
所述输入端口与所述输入传输线连接，所述第一输出端口与所述第一输出传输线连接，所述第二输出端口与所述第二输出传输线连接，所述第三输出端口与所述第三输出传输线连接。
可选地，所述第一阻抗变换器、所述第二阻抗变换器和所述第三阻抗变换器，用于确定所述第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口的输出功率分配比；
所述第一阻抗变换器的长度为(1/4+N/2)倍介质波长，所述第二阻抗变换器的长度与所述第三阻抗变换器的长度相等，均为(5/4+N/2)倍介质波长，其中，N为整数；
所述第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口的功率分配比为：
Figure GDA0003993251660000031
其中，P21为所述第一输出端口的功率，P31为第二输出端口的功率，P41为第三输出端口的功率；
Figure GDA0003993251660000032
分别为第一阻抗变换器、第二阻抗变换器、第三阻抗变换器的特征阻抗，输出相位相等。
可选地，所述第四阻抗变换器用于使输入端口的特征阻抗匹配到预设阻抗值；
所述第四阻抗变换器的特征阻抗Z9为：
Figure GDA0003993251660000033
其中，
Figure GDA0003993251660000034
分别为第一阻抗变换器、第二阻抗变换器、第三阻抗变换器的特征阻抗，输出相位相等。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供以下技术方案：一种毫米波雷达阵列天线，所述毫米波雷达阵列天线包括馈电网络，所述馈电网络包括本发明任一实施例所述的微带功分器，所述微带功分器用于接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出。
与现有技术相比较，本发明实施例提供的一种微带功分器及毫米波雷达阵列天线，通过所述微带功分器包括从上到下依次设置的功分器、介质基板和金属地，所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线和若干阻抗变换器，所述输入传输线和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接，若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到所述输入传输线；其中，所述输入传输线接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出到若干输出传输线。从而通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明提供的一种微带功分器的结构示意图；
图2是本发明提供的一种微带功分器的功分器的结构示意图；
图3是本发明提供的一种微带功分器的功分器的第二阻抗变换器的结构示意图；
图4是本发明提供的一种微带功分器的功分器的第三阻抗变换器的结构示意图；
图5是本发明提供的一种微带功分器工作在等功率分配场景时的波形示意图；
图6是本发明提供的一种微带功分器工作在不等功率分配场景时的波形示意图；
图7是本发明提供的一种毫米波雷达阵列天线的结构示意图。
附图标记：
微带功分器 1 功分器 10
介质基板 20 金属地 30
输入端口 114 第一输出端口 111
第二输出端口 112 第三输出端口 113
输入传输线 124 第一输出传输线 121
第二输出传输线 122 第三输出传输线 123
第一阻抗变换器 131 第二阻抗变换器 132
第三阻抗变换器 133 第四阻抗变换器 134
第一水平传输线 1321 第一圆弧传输线 1322
第一垂直传输线 1323 第二圆弧传输线 1324
第二垂直传输线 1325 第二水平传输线 1331
第三圆弧传输线 1332 第三垂直传输线 1333
第四圆弧传输线 1334 第四垂直传输线 1335
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
功分器全称功率分配器，英文名Power divider，是一种将一路输入信号功率按一定比例分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器的主要技术参数有功率损耗(包括插入损耗、分配损耗和反射损耗)、各端口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度、幅度平衡度，相位平衡度，功率容量和频带宽度等。
功分器从结构上分为两大类：
无源功分器：主要特点是：工作稳定，结构简单，基本上无噪声；而它的主要缺点是接入损耗太大。
有源功分器：由放大器组成，主要特点是：有增益，隔离度较高，但是有噪声，结构相对复杂一些，工作稳定性相对较差。
功分器输出的端口有二功分(一个输入两个输出)、三功分(一个输入三个输出)、四功分(一个输入四个输出)、六功分(一个输入六个输出)、八功分(一个输入八个输出)和十二功分(一个输入十二个输出)。
功率分配器从功率分配上大致可分为功率等分型及功率比例型两种类型。
功分器是毫米波雷达阵列天线馈电网络的重要组成部分。微带功分器是目前毫米波雷达中功分器的主要形式，具有低成本和易于集成的特点。毫米波雷达，是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。为了控制毫米波雷达阵列天线的波束，要求微带功分器具备精确分配比和低插损。
为了获得满足要求的功率分配比以及输出相位，现有技术通常采用多级阻抗变换段和较长的传输线走线，使得功分器整体结构不够紧凑，导致插损较大。此外，复杂的传输线走线在毫米波频段容易产生杂散辐射，干扰阵列天线的方向图。
鉴于此，本发明提供一种微带功分器及其应用的毫米波雷达阵列天线。所述微带功分器包括从上到下依次设置的功分器、介质基板和金属地，所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线和若干阻抗变换器，所述输入传输线和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接，若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到所述输入传输线；从而通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
为了便于理解本发明的以上发明构思，下面结合附图和具体实施例，对本发明的以上发明构思进行更详细的说明。
在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种微带功分器，所述微带功分器1包括：从上到下依次设置的功分器10、介质基板20和金属地30；其中：
所述介质基板20设置在所述金属地30上，所述功分器10设置在所述介质基板20上；
所述功分器10，包括一输入传输线124、若干输出传输线和若干阻抗变换器；所述输入传输线124和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接；若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到所述输入传输线124；其中，所述输入传输线接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出到若干输出传输线。
在本实施例中，通过所述微带功分器包括从上到下依次设置的功分器、介质基板和金属地，所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线和若干阻抗变换器，所述输入传输线和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接，若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到所述输入传输线；其中，所述输入传输线接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出到若干输出传输线。从而通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
在一个实施例中，如图2所示，所述功分器10包括一输入传输线124、若干输出传输线和若干阻抗变换器。
具体地，所述若干输出传输线包括：第一输出传输线121、第二输出传输线122、第三输出传输线123。其中，所述第二输出传输线122和所述第三输出传输线123在结构上相对于所述第一输出传输线121左右对称。
所述若干阻抗变换器包括：第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133和第四阻抗变换器134。其中，所述第二阻抗变换器132和所述第三阻抗变换器133在结构上相对于所述第一阻抗变换器131左右对称。
所述第一输出传输线121与所述第一阻抗变换器131连接，所述第二输出传输线122与所述第二阻抗变换器132连接，所述第三输出传输线123与所述第三阻抗变换器133连接，所述输入传输线124与所述第四阻抗变换器134连接。
所述第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133和第四阻抗变换器134连接同一交集点B，且在交集点B形成十字形结。
在一个实施例中，如图3所示，所述第二阻抗变换器132由第一水平传输线1321、90°的第一圆弧传输线1322、第一垂直传输线1323、180°的第二圆弧传输线1324和第二垂直传输线1325顺序连接而成。
优选地，所述第一水平传输线1321、90°的第一圆弧传输线1322、第一垂直传输线1323、180°的第二圆弧传输线1324和第二垂直传输线1325的宽度是相同的。
如图2所示，所述第三阻抗变换器133和所述第二阻抗变换器132在结构上相对于所述第一阻抗变换器131左右对称。这是与毫米波雷达阵列天线的布局结构相匹配。
如图4所示，第三阻抗变换器133由第二水平传输线1331、90°的第三圆弧传输线1332、第三垂直传输线1333、180°的第四圆弧传输线1334和第四垂直传输线1335顺序连接而成。
优选地，所述第二水平传输线1331、90°的第三圆弧传输线1332、第三垂直传输线1333、180°的第四圆弧传输线1334和第四垂直传输线1335的宽度是相同的。
在本实施例中，通过将第二阻抗变换器和第三阻抗变换器弯折使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗。
在一个实施例中，如图2所示，所述功分器10还包括：输入端口114、第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113；其中：
所述第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113平齐，且所述第一输出端口111和第二输出端口112的间距L12与第一输出端口111和第三输出端口113的间距L13相等。
所述输入端口114与所述输入传输线124连接，所述第一输出端口111与所述第一输出传输线121连接，所述第二输出端口112与所述第二输出传输线122连接，所述第三输出端口113与所述第三输出传输线123连接。
在本实施例中，所述输入传输线124分别连接所述输入端口114和所述第四阻抗变换器134；所述第一输出传输线121分别连接所述第一输出端口111和所述第一阻抗变换器131；所述第二输出传输线122分别连接所述第二输出端口112和第二阻抗变换器132；所述第三输出传输线123分别连接所述第三输出端口113和第三阻抗变换器133。
在一个实施例中，所述第一阻抗变换器131、所述第二阻抗变换器132、所述第三阻抗变换器133，用于确定所述第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113的输出功率分配比。
其中，所述第一阻抗变换器131的长度为(1/4+N/2)倍介质波长，所述第二阻抗变换器132的长度与所述第三阻抗变换器133的长度相等，均为(5/4+N/2)倍介质波长，其中，N为整数。
优选地，N为0，即所述第一阻抗变换器131的长度为1/4倍介质波长，所述第二阻抗变换器132的长度为5/4倍介质波长，所述第三阻抗变换器133的长度为5/4倍介质波长。
图2中，所述第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113的功率分配比为：
Figure GDA0003993251660000101
其中，P21为所述第一输出端口111的功率，P31为第二输出端口112的功率，P41为第三输出端口113的功率；
Figure GDA0003993251660000102
分别为第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的特征阻抗，输出相位相等。
通过调节所述第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的宽度W，可以改变特征阻抗Z11、Z13、Z15，进而改变第一输出端口111、第二输出端口112、第三输出端口113的功率分配比。
所述第四阻抗变换器134，用于使输入端口114的特征阻抗匹配到预设阻抗值(例如，所述预设阻抗值为50欧姆)。
图2中，所述第四阻抗变换器134的特征阻抗Z9为：
Figure GDA0003993251660000103
其中，
Figure GDA0003993251660000104
分别为第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的特征阻抗，输出相位相等。
在本实施例中，通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过控制第一阻抗变换器、第二阻抗变换器、第三阻抗变换器的宽度，实现了功率分配比的精确控制；通过控制第四阻抗变换器的宽度，实现了输入端口的阻抗匹配。
本发明提供的一种微带功分器1，在具体工作时，可以根据需要工作在等功率分配场景和不等功能分配场景。
如图5所示，为本发明提供的一种微带功分器工作在等功率分配场景时的波形示意图。
在图5中，所述微带功分器1工作在等功率分配场景。在该场景中，所述介质基板的厚度为0.127mm，板材为Roger Ro3003G2，覆铜厚度为0.5oz。
在该等功率分配场景中，所述微带功分器1的所述功分器10将接收到外部输入信号功率按照等功率分配分成3路输出信号功率分别输出到与第一输出传输线121、第二输出传输线122、第三输出传输线123连接的第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113中。
所述第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113的功率分配比为：P21:P31:P41＝1:1:1。
第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的特征阻抗相等，即Z11＝Z13＝Z15＝75欧姆。
所述第一阻抗变换器131、第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的宽度W相等，即W11＝W13＝W15＝0.14mm。
输入端口114的特征阻抗匹配Z9为35欧姆，第四阻抗变换器134的宽度W9为0.55mm。
在图5中，横坐标表示频率，纵坐标表示功率分配。图上方为第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113中的功率分配，在本实施例中，第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113中实现等功率分配。图下方为输入端口114的特征阻抗匹配情况。
从图5中可以看出，所述微带功分器工作在等功率分配场景时，输入端口114的阻抗匹配很好，可以实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
如图6所示，为本发明提供的一种微带功分器工作在不等功率分配场景时的波形示意图。
在图6中，所述微带功分器1工作在不等功率分配场景。在该场景中，所述介质基板的厚度为0.127mm，板材为Roger Ro3003G2，覆铜厚度为0.5oz。
在该不等功率分配场景中，所述微带功分器1的所述功分器10将接收到外部输入信号功率按照一定的功率分配比例分成3路输出信号功率分别输出到与第一输出传输线121、第二输出传输线122、第三输出传输线123连接的第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113中。
所述第一输出端口111、第二输出端口112和第三输出端口113的功率分配比为：P21:P31:P41＝1.7:1:1。
第一阻抗变换器131的特征阻抗Z11为60欧姆，第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的特征阻抗相等，即Z13＝Z15＝75欧姆。
所述第一阻抗变换器131的宽度W11为0.22mm，第二阻抗变换器132、第三阻抗变换器133的宽度W相等，即W13＝W15＝0.14mm。
输入端口114的特征阻抗匹配Z9为32欧姆，第四阻抗变换器134的宽度W9为0.6mm。
在图5中，横坐标表示频率，纵坐标表示功率分配。图上方为第一条线为第一输出端口111的功率分配，图上方为第二条线为第二输出端口112和第三输出端口113中的功率分配，在本实施例中，第二输出端口112和第三输出端口113中实现等功率分配。图下方为输入端口114的特征阻抗匹配情况。
从图6中可以看出，所述微带功分器工作在不等功率分配场景时，输入端口114的阻抗匹配很好，可以实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
基于同一构思，在一个实施例中，如图7所示，本发明提供一种毫米波雷达阵列天线，所述毫米波雷达阵列天线包括馈电网络，所述馈电网络包括上述任一实施例所述的微带功分器1，所述微带功分器1用于接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出。
在本实施例中，所述微带功分器1与上述任一实施例所述的微带功分器1是一致，具体的结构与功能可以参考上述任一实施例所述的微带功分器1，在此不再赘述。
在本实施例中，所述毫米波雷达阵列天线包括馈电网络，所述馈电网络包括微带功分器，所述微带功分器包括从上到下依次设置的功分器、介质基板和金属地，所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线和若干阻抗变换器，所述输入传输线和若干输出传输线分别与若干阻抗变换器中对应的阻抗变换器连接，若干阻抗变换器弯折后连接于同一交集点，通过所述交集点连接到所述输入传输线；其中，所述输入传输线接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出到若干输出传输线。从而通过将弯折阻抗变换器使得微带功分器的结构紧凑，在实现微带功分器的小型化的同时减少了插入损耗，同时通过改变阻抗变换器宽度实现功率分配比的精确控制。
需要说明的是，上述毫米波雷达阵列天线实施例与微带功分器实施例属于同一构思，其具体实现过程详见微带功分器实施例，且微带功分器实施例中的技术特征在所述毫米波雷达阵列天线实施例中均对应适用，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
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，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种微带功分器，其特征在于，所述微带功分器包括：依次设置的功分器、介质基板和金属地；其中：
所述介质基板设置在所述金属地上，所述功分器设置在所述介质基板上；
所述功分器包括一输入传输线、若干输出传输线、若干阻抗变换器、输入端口、第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口；
所述若干输出传输线包括：第一输出传输线、第二输出传输线、第三输出传输线；其中，所述第二输出传输线和所述第三输出传输线在结构上相对于所述第一输出传输线左右对称；所述输入端口与所述输入传输线连接，所述第一输出端口与所述第一输出传输线连接，所述第二输出端口与所述第二输出传输线连接，所述第三输出端口与所述第三输出传输线连接；
所述若干阻抗变换器包括：第一阻抗变换器、第二阻抗变换器和第三阻抗变换器；其中，所述第一输出传输线与所述第一阻抗变换器连接，所述第二输出传输线与所述第二阻抗变换器连接，所述第三输出传输线与所述第三阻抗变换器连接；所述第一阻抗变换器的长度为（1/4+N/2）倍介质波长，所述第二阻抗变换器的长度与所述第三阻抗变换器的长度相等，均为（5/4+N/2）倍介质波长，其中，N为整数；所述第一阻抗变换器、所述第二阻抗变换器和所述第三阻抗变换器，用于确定所述第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口的输出功率分配比；
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，P21为所述第一输出端口的功率，P31为第二输出端口的功率，P41为第三输出端口的功率；
Figure 454769DEST_PATH_IMAGE002
分别为第一阻抗变换器、第二阻抗变换器、第三阻抗变换器的特征阻抗，输出相位相等。
2.根据权利要求1所述的微带功分器，其特征在于，所述若干阻抗变换器还包括：第四阻抗变换器，所述输入传输线与所述第四阻抗变换器连接。
3.根据权利要求2所述的微带功分器，其特征在于，所述第一阻抗变换器、所述第二阻抗变换器、所述第三阻抗变换器和所述第四阻抗变换器连接同一交集点，且在交集点形成十字形结。
4.根据权利要求1所述的微带功分器，其特征在于，所述第二阻抗变换器由水平传输线、90°的第一圆弧传输线、第一垂直传输线、180°的第二圆弧传输线和第二垂直传输线顺序连接而成；
所述第二阻抗变换器和所述第三阻抗变换器在结构上相对于所述第一阻抗变换器左右对称；所述第三阻抗变换器由水平传输线、90°的第一圆弧传输线、第一垂直传输线、180°的第二圆弧传输线和第二垂直传输线顺序连接而成。
5.根据权利要求1所述的微带功分器，其特征在于，所述第一输出端口、第二输出端口和第三输出端口平齐，且所述第一输出端口和第二输出端口的间距与第一输出端口和第三输出端口的间距相等。
6.根据权利要求2所述的微带功分器，其特征在于，所述第四阻抗变换器用于使输入端口的特征阻抗匹配到预设阻抗值；
所述第四阻抗变换器的特征阻抗Z9为：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 27702DEST_PATH_IMAGE002
分别为第一阻抗变换器、第二阻抗变换器、第三阻抗变换器的特征阻抗，输出相位相等。
7.一种毫米波雷达阵列天线，其特征在于，所述毫米波雷达阵列天线包括馈电网络，所述馈电网络包括如权利要求1至6任一项所述的微带功分器，所述微带功分器用于接收外部输入信号功率，将所述外部输入信号功率按功率分配比分成若干路输出信号功率输出。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112164899A (zh) * 2020-09-25 2021-01-01 之江实验室 一种宽轴比带宽的毫米波圆极化微带阵列天线

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2068392B1 (en) * 2006-09-25 2013-11-06 Panasonic Corporation Uneven ternary distributor
JP6470930B2 (ja) * 2014-09-16 2019-02-13 日本ピラー工業株式会社 分配器及び平面アンテナ
CN107623192A (zh) * 2017-08-23 2018-01-23 湖南纳雷科技有限公司 一种结合并馈功分网络的微带串馈阵列天线
CN110208749B (zh) * 2019-06-21 2021-07-20 清能华波（北京）科技有限公司 可复用的汽车毫米波雷达天线阵列
CN113314824A (zh) * 2021-07-13 2021-08-27 深圳市道通智能汽车有限公司 一种阵列天线及毫米波雷达

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112164899A (zh) * 2020-09-25 2021-01-01 之江实验室 一种宽轴比带宽的毫米波圆极化微带阵列天线

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