CN115498386B - 功分器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种功分器包括基板,所述基板具有输入端、微带线、短路枝节、开路枝节、第一输出端以及第二输出端,所述微带线的一端与所述输入端电性连接,所述短路枝节的一端与所述微带线电性连接,所述第一输出端与所述微带线的另一端以及所述开路枝节电性连接,所述第二输出端与所述微带线的另一端电性连接,通过在所述第一输出端的所述开路枝节的阻抗匹配,使得所述第二输出端的辐射电场范围缩小,并在电磁波信号700MHz的宽频带下,进行带斜率衰减,如此,在宽频带下,不须通过调整天线增益,仍可达到降低天线的辐射电场。
Description
技术领域
本申请涉及一种功分器馈电网络,尤指一种功分器。
背景技术
随着基站天线的多频化、小型化以及复杂化,透过功分器馈电网络,超宽频基站的天线的局部子频段内产生水平面波束宽度(Horizontal Beamwidth,HPBW)。
现有的功分器馈电网络主要分为等功分比功分器馈电网络以及不等功分比功分器馈电网络,所述等功分比功分器馈电网络包括输入端、微带线、短路枝节带线以及多个输出端,所述输入端通过所述微带线电性连接到所述多个输出端,所述短路枝节带线设置在靠近所述多个输出端彼此的中间,且与所述微带线电性连接,所述微带线分别与所述多个输出端之间是相同尺寸,以使所述输入端分别与所述多个输出端之间具有相同的阻抗匹配,使得所述输入端分别与所述多个输出端的电压驻波比(Voltage Standing WaveRatio,VSWR)是相同。
而所述不等分功分比功分器馈电网络的所述微带线分别与所述多个输出端之间的尺寸是不同,以使所述输入端分别与所述多个输出端之间具有不同的阻抗匹配,使得所述输入端分别与所述多个输出端的所述电压驻波比是不同。
然而,现有技术的功分器馈电网络且只能在窄频带内传输无线信号,且所述功分器在不同频率下的功分比是非线性衰减,如果在辐射单元数量少的天线阵列中使用,则将降低了天线的增益,影响天线的辐射性能。
有鉴于此,现有技术确实有待进一步提供更佳改良方案的必要性。
发明内容
有鉴于上述现有技术的不足,本申请主要目的在于提供一种功分器,通过在其中一侧进行阻抗匹配,以在宽频带中不须调整天线增益,仍可达到降低天线的辐射电场。
为达成上述目的所采取的主要技术手段是令前述功分器包括:
基板,其具有:
输入端;
微带线,其一端与所述输入端电性连接;
短路枝节,其一端与所述微带线电性连接;
开路枝节;
第一输出端,其与所述微带线的另一端以及所述开路枝节电性连接;以及
第二输出端,其与所述微带线的另一端电性连接。
较佳的,所述短路枝节与所述开路枝节设置在邻近所述微带线且在所述开路枝节的内侧。
较佳的,所述短路枝节设置在所述开路枝节的内侧且靠近所述微带线。
较佳的,所述开路枝节设置在所述第一输出端以及所述第二输出端之间。
较佳的,所述开路枝节从所述第一输出端远离所述微带线延伸,且在靠近所述第一输出端进行弯折,以构成第一弯折,在构成所述第一弯折朝向所述第二输出端延伸,在靠近所述第二输出端进行弯折,以构成第二弯折,所述第一弯折与所述第二弯折是呈S型,在构成所述第二弯折朝向所述第一输出端延伸,在靠近所述第一弯折进行弯折,以构成第三弯折,所述第二弯折与所述第三弯折是呈S型,在构成所述第三弯折朝向所述第二输出端延伸且不超过所述第二弯折。
较佳的,所述开路枝节的线径宽度小于所述短路枝节的线径宽度。
较佳的,所述微带线包括:
输入线段,其一端与所述输入端电性连接;
第一输出线段,其一端与所述输入线段的另一端电性连接且所述第一输出线段的另一端与所述第一输出端电性连接;以及
第二输出线段,其一端与所述输入线段的另一端电性连接且所述第二输出线段的另一端与所述第二输出端电性连接。
较佳的,所述第一输出线段的线径宽度大于等于所述第二输出线段的线径宽度。
较佳的,所述开路枝节的阻抗是90-140欧姆。
较佳的,所述第三弯折于所述微带线上的垂直投影不超过所述第一弯折于所述微带线上的垂直投影。
通过上述构造,通过所述开路枝节14设置在所述第一输出端,以使所述第二输出端的电磁波信号可从700MHz的宽频带,使得功分比在700-960MHz带有斜率的线性衰减,以在不须调整天线增益的情况下,达到降低天线的辐射电场的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本申请的功分器的侧视结构图。
图2是本申请的功分器的俯视结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
关于本申请的功分器的较佳实施例,如图1所示,所述功分器包括一基板10,所述基板10上具有输入端11、微带线(Microstrip)12、短路枝节13、开路枝节14、第一输出端15以及第二输出端16,所述输入端11通过所述微带线12分别与所述第一输出端15以及所述第二输出端16电性连接,所述短路枝节13与所述微带线12电性连接,而所述开路枝节14设置在所述第一输出端15并与所述第一输出端15电性连接。在本实施例中,所述基板10是印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)所述微带线12是偶极子天线结构,且传输的电磁波信号的频率是在617MHz~960MHz,所述短路枝节13与所述偶极子天线的信号输出侧的中间点电性连接,且所述短路枝节13与所述偶极子天线的信号输入侧是相对侧,所述短路枝节13以及所述开路枝节14是微带线结构,通过所述开路枝节14设置在所述第一输出端15,以使所述第二输出端16的辐射电场范围缩小,并可从700MHz衰减。
详细来说,在所述基板10上设置所述输入端11、所述第一输出端15以及所述第二输出端16,所述微带线12从所述输入端11朝向所述第一输出端15以及所述第二输出端16延伸,并在所述第一输出端15以及所述第二输出端16之间的所述中间点进行分岐,以构成所述偶极子天线,所述短路枝节13从所述微带线12的所述中间点远离所述微带线12且朝外延伸,所述开路枝节14从所述第一输出端15远离所述微带线12且朝外延伸。
在本实施例中,如图2所示,所述微带线12具有输入线段120、第一输出线段121以及第二输出线段122,所述输入线段120的一端与所述输入端11电性连接,所述输入线段120的另一端与所述第一输出线段121的一端以及所述第二输出线段122的一端电性连接,所述第一输出线段121的另一端与所述第一输出端15电性连接,而所述第二输出线段122的另一端与所述第二输出端16电性连接。
在本实施例中,所述输入线段120的线径宽度在靠近所述输入端11朝向所述第一输出端15以及所述第二输出端16的线段从小渐渐扩大,所述第一输出线段121以及所述第二输出线段122的线径宽度小于所述输入线段120的最大线段的线径宽度。
在本实施例中,所述第一输出线段121的线径宽度大于等于所述第二输出线段122的线径宽度。
在本实施例中,所述短路枝节13与所述开路枝节14设置在远离所述微带线12的同侧。
在本实施例中,所述短路枝节13设置在邻近所述微带线12且在所述开路枝节14的内侧。
在本实施例中,所述短路枝节13远离所述微带线12朝向所述开路枝节14延伸,在靠近所述中间点进行弯折,以构成第一短路枝节弯折,所述短路枝节13在通过所述第一短路枝节弯折以后,朝向所述第一输出端15延伸,并在靠近所述第一输出端15处进行弯折,以构成第二短路枝节弯折,接着,所述短路枝节13继续朝向所述开路枝节14延伸,在邻近所述开路枝节14处进行弯折,以构成第三短路枝节弯折,所述短路枝节13在通过所述第三短路枝节弯折以后,朝向所述第二输出端16延伸,接着,所述短路枝节13在靠近所述第二输出端16处进行弯折,以构成第四短路枝节弯折,所述第四短路枝节弯折是朝内弯折(即朝向所述第二输出线段122),以使所述短路枝节13是呈C型,所述短路枝节13的C型开口邻近所述第二输出线段122。在本实施例中,所述短路枝节13的延伸线段与所述第一输出线段121以及所述第二输出线段122是呈平行。
在本实施例中,所述开路枝节14设置在所述第一输出端15以及所述第二输出端16之间,所述开路枝节14从所述第一输出端15远离所述微带线12延伸,并在靠近所述第一输出端15进行弯折,以构成第一弯折,所述开路枝节14在通过所述第一弯折以后,朝向所述第二输出端16延伸,在靠近所述第二输出端16进行弯折,以构成第二弯折,所述第一弯折与所述第二弯折是呈S型,所述开路枝节14在通过所述第二弯折以后,朝向所述第一输出端15延伸,在靠近所述第一弯折处进行弯折,以构成第三弯折,所述第二弯折与所述第三弯折是呈S型,所述开路枝节14在通过所述第三弯折以后,朝向所述第二输出端16延伸且不超过所述第二弯折,通过所述第一弯折、所述第二弯折以及所述第三弯折,以使所述开路枝节14是呈S型。在本实施例中,所述开路枝节14的延伸线段与所述第一输出线段121以及所述第二输出线段122是呈平行,所述第三弯折于所述微带线上的垂直投影不超过所述第一弯折于所述微带线上的垂直投影。
在本实施例中,所述短路枝节13的线径宽度小于所述第二输出线段122的线径宽度,而所述开路枝节14的线径宽度小于所述短路枝节13的线径宽度。
本实施例中,所述开路枝节的阻抗是90-140欧姆。
举例来说,所述基板10的厚度是0.762mm,介电常数是2.98,所述开路枝节14的线径宽度是0.25mm,根据波长公式及微带线计算公式如下,
上式中Zo表示介质中微带线的特性阻抗;表示空气微带线的特性阻抗;h表示基板的厚度;w表示微带线的线径宽度;w/h表示微带线的形状比;εe表示有效介电常数;εr表示基材的介电常数,得到所述开路枝节14的阻抗Zo是130欧姆(Ω)。
在本实施例中,所述基板10还包括多个馈电夹17,所述多个馈电夹17是呈C型,C型的顶面具有一顶面凹槽,所述多个馈电夹17的C型开口与所述基板10进行结合,以使所述多个馈电夹17的所述顶面以及底面分别在所述基板10的顶面以及底面,所述顶面凹槽容置馈电接头,所述馈电接头对应与所述输入端11、所述第一输出端15以及所述第二输出端16电性连接,通过所述馈电接头与外部电源进行电性连接,以将所述外部电源的电源信号输入到所述微带线12以及从所述微带线12输出到所述第一输出端15以及所述第二输出端16。
在本实施例中,所述功分器更包括多个馈电接头18,所述多个馈电接头18分别与所述输入端11、所述第一输出端15以及所述第二输出端16电性连接,所述多个馈电接头18分别安装在所述馈电夹17的所述顶面凹槽,所述多个馈电接头18与外部电源信号电性连接。
综上所述,通过所述开路枝节14设置在所述第一输出端,以使所述第二输出端的电磁波信号可从700MHz的宽频带,使得功分比在700-960MHz带有斜率的线性衰减,以在不须调整天线增益的情况下,达到降低天线的辐射电场的目的。
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。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种功分器,其特征在于,所述功分器包括:
基板,其具有:
输入端;
微带线,其一端与所述输入端电性连接;
短路枝节,其一端与所述微带线电性连接;
开路枝节;
第一输出端,其与所述微带线的另一端以及所述开路枝节电性连接;以及
第二输出端,其与所述微带线的另一端电性连接;
其中,所述短路枝节与所述开路枝节设置在远离所述微带线的同侧,所述短路枝节设置在邻近所述微带线且在所述开路枝节的内侧;所述开路枝节设置在所述第一输出端以及所述第二输出端之间,所述开路枝节从所述第一输出端远离所述微带线延伸,且在靠近所述第一输出端进行弯折,以构成第一弯折,在构成所述第一弯折朝向所述第二输出端延伸,在靠近所述第二输出端进行弯折,以构成第二弯折,所述第一弯折与所述第二弯折是呈S型,在构成所述第二弯折朝向所述第一输出端延伸,在靠近所述第一弯折进行弯折,以构成第三弯折,所述第二弯折与所述第三弯折是呈S型,在构成所述第三弯折朝向所述第二输出端延伸且不超过所述第二弯折。
2.如权利要求1所述的功分器,其特征在于,所述开路枝节的线径宽度小于所述短路枝节的线径宽度。
3.如权利要求2所述的功分器,其特征在于,所述微带线包括:
输入线段,其一端与所述输入端电性连接;
第一输出线段,其一端与所述输入线段的另一端电性连接且所述第一输出线段的另一端与所述第一输出端电性连接;以及
第二输出线段,其一端与所述输入线段的另一端电性连接且所述第二输出线段的另一端与所述第二输出端电性连接。
4.如权利要求3所述的功分器,其特征在于,所述第一输出线段的线径宽度大于等于所述第二输出线段的线径宽度。
5.如权利要求1所述的功分器,其特征在于,所述开路枝节的阻抗是90-140欧姆。
6.如权利要求1所述的功分器,其特征在于,所述第三弯折于所述微带线上的垂直投影不超过所述第一弯折于所述微带线上的垂直投影。
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Split-Tee Power Divider;L.I. Parad et al.;《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》;第13卷(第1期);全文 * |
双频功分器及LCP柔性功分器的设计;马庆超;《万方学术》;全文 * |
多通带平面多路功分器关键技术研究;莫玉霞;《中国优秀硕士学位论文全文数据库(基础科学辑)》(第03期);全文 * |
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