CN1246738A - 功率分配器和功率组合器 - Google Patents

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Abstract

按照本发明的功率分配器的结构,通过把由6dB分支线定向耦合器7的输入端口7a和第二输出端口7d构成的第一端子对的阻抗设定为小于参考阻抗(一般为50欧姆),而把由定向耦合器7的隔离端口7b和第一输出端口7c构成的第二端子对的阻抗设置为Z0,可以减小构成定向耦合器的传输线的特性阻抗。因此,与常规情形相比,可以增加分配的路数以及降低损耗。

Description

功率分配器和功率组合器
本发明涉及主要用于微波电路的功率分配器和功率组合器。
对于常规的功率分配器的电路结构，有一种示于图5的把3dB定向耦合器加以组合的方法。图5是四路功率分配器，在该图中，标号31表示输入端子，32a至32d表示输出端子，而33a至33c表示3dB耦合器。对于图5中的电路结构来说，虽然电路设计容易，但它的缺点在于，当分配数增加时，电路尺寸增大，插入损耗增加，并且只能构造2n路功率分配器。
因此，对于结构紧凑而损耗小的四路功率分配器，有一种示于图6的级联定向耦合器的方法，这些定向耦合器具有6、4.7和3dB的耦合度。在图6中，标号41表示输入端子，42a至42d表示输出端子，43表示6dB耦合器，44表示4.7dB耦合器，而45表示3dB耦合器。下面描述结构如图6所示的四路功率分配器的工作。
通过输入端子41输入的输入信号(P)首先输入至6dB定向耦合器43，输入信号(P)的1/4，即(P/4)信号，输出至输出端子42a，而其余的(3P/4)信号输入至4.7dB定向耦合器44。接着，4.7dB定向耦合器44将其输入信号(3P/4)的1/3，即(P/4)信号，输出至输出端子42b，而把剩下的(P/2)信号输入至3dB定向耦合器45。然后，3dB定向耦合器45把输入信号(P/2)分成两个相等的信号，分别输出(P/4)信号至输出端子42c和42d，从而作为一个四路功率分配器工作。
图7示出这样一种情形，其中，图6中的结构用常规的分支线状的定向耦合器来构造。在图7中，标号51和52表示传输线，53、54和55表示端接电阻器，43a表示输入端口，43b表示隔离端口，43c表示第一输出端口，而43d表示第二输出端口，而与图6中相同的元件用相同的标号表示。
然而，在图7的结构的情形下，当分配数目增加时，需要耦合度大的分支线状的定向耦合器。为了构造上述的定向耦合器，需要特性阻抗高的传输线或一般，需要微带线。于是，所述结构具有这样的问题，即，由于带线宽度的减小使得损耗增加，以及机械准确度有限。
作出本发明以解决常规功率分配器的问题，而其目的是提供这样一种功率分配器，它能够比常规的情形增加分配数目或降低损耗。
本发明的另一个目的是提供这样一种功率组合器，在把来自多个输入端子的功率加以组合后输出时，与常规情形相比，它能够使用比以往更多的输入端口并降低损耗。
本发明的第一项发明是一种功率分配器，包括：
N个分支线定向耦合器，它们分别由四条四分之一波长线构成，并且具有输入端口、隔离端口、第一输出端口和第二输出端口；
一条输入线；以及
N+1条输出线，其中，
(a-1)当输入线的阻抗等于第一个分支线定向耦合器输入端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输入线和所述输入端口加以连接，或者把所述输入线和所述输入端口直接连接；而(a-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第一阻抗变换器连接所述输入线和所述输入端口，
(b-1)当第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗等于第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输出端口和所述输入端口加以连接，或者直接连接所述输出端口和所述输入端口；而(b-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第K个阻抗变换器连接所述输出端口和所述输入端口，
(c-1)当第N个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗等于第(N+1)条输出线的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输出端口和所述输出线加以连接，或者直接连接所述输出端口和所述输出线；而(c-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第(N+1)个阻抗变换器连接所述输出端口和所述输出线，以及
当(1)把输入端口和第二输出端口用作第一端子对，以及当(2)把隔离端口和第一输出端口用作第二端子对时，在所述N个分支线定向耦合器的至少一个分支线定向耦合器中，所述第一端子对的阻抗与所述第二端子对的阻抗不等。
本发明的第二项发明是按照所述第一项发明的功率分配器，其中，构成所述第二端子对的阻抗作为参考阻抗。
本发明的第三项发明是按照所述第一项发明的功率分配器，其中，构成所述第一端子对的阻抗作为参考阻抗，并且
(d-1)当第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输出端口的阻抗等于第J个输出端子的的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线连接所述输出端口和所述输出端子，或者直接连接所述输出端口和所述输出端子；而(d-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第J个输出阻抗变换器连接所述输出端口和所述输出端子。
本发明的第四项发明是按照所述第一项发明至第三项发明中任一项发明的功率分配器，其中，第K个分支线定向耦合器的耦合度等于10×log10(N-K+2)(dB)，(K＝1，2，...，N)。
本发明的第五项发明是按照所述第一项发明至第四项发明中任一项发明的功率分配器，其中，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗与第K个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗的乘积等于在所述第K个分支线定向耦合器的输入端口和第二输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
本发明的第六项发明是按照所述第一项发明至第五项发明中任一项发明的功率分配器，其中，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗与第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗的乘积等于在所述第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口和第二输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
本发明的第七项发明是按照所述第三项发明的功率分配器，其中，第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输出端口的阻抗与第J个输出端子的阻抗的乘积等于在第J个分支线定向耦合器的隔离端口和第一输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
本发明的第八项发明是按照所述第一项发明至第七项发明中任一项发明的功率分配器，其中，N个所述分支线定向耦合器由微带线构成。
本发明的第九项发明是按照所述第一项发明至第八项发明中任一项发明的功率分配器，其中，阻抗变换器或输出阻抗变换器由传输线构成。
本发明的第十项发明是一种功率组合器，包括：
N个分支线定向耦合器，它们分别由四条四分之一波长线构成，并且具有输出端口、隔离端口、第一输入端口和第二输入端口；
一条输出线；以及
N+1条输入线，其中，
(a-1)当输出线的阻抗等于第一个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线连接所述输出线和所述输出端口，或直接连接所述输出线和所述输出端口；而(a-2)当前者的阻抗与后者的组抗不等时，通过第一组抗变换器连接所述输出线和所述输出端口，
(b-1)当第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗等于第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输入端口和所述输出端口加以连接，或者直接连接所述输入端口和所述输出端口；而(b-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第K个阻抗变换器连接所述输入端口和所述输出端口，
(c-1)当第N个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗等于第(N+1)条输入线的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输入端口和所述输入线加以连接，或者直接连接所述输入端口和所述输入线；而(c-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第(N+1)个阻抗变换器连接所述输入端口和所述输入线，以及
当(1)把输出端口和第二输入端口用作第一端子对，以及当(2)把隔离端口和第一输入端口用作第二端子对时，在所述N个分支线定向耦合器的至少一个分支线定向耦合器中，所述第一端子对的阻抗与所述第二端子对的阻抗不等。
本发明的第十一项发明是按照所述第十项发明的功率组合器，其中，构成所述第二端子对的组抗作为参考阻抗。
本发明的第十二项发明是按照所述第十项发明的功率组合器，其中，构成所述第一端子对的阻抗作为参考阻抗，以及
(d-1)当第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输入端口的阻抗等于第J个输出端子的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线连接所述输入端口和所述输入端子，或者直接连接所述输入端口和所述输入端子；而(d-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第J个输入阻抗变换器连接所述输入端口和所述输入端子。
本发明的第十三项发明是按照所述第十项发明至第十二项发明中任一项发明的功率组合器，其中，第K个分支线定向耦合器的耦合度等于10×log10(N-K+2)(dB)，(K＝1，2，...，N)。
本发明的第十四项发明是按照所述第十项发明至第十三项发明中任一项发明的功率组合器，其中，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗和第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗的乘积等于在第K个分支线定向耦合器的输出端口和第二输入端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
本发明的第十五项发明是按照所述第十项发明至第十四项发明中任一项发明的功率组合器，其中，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗与第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗的乘积等于在所述第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口和第二输入端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
本发明的第十六项发明是按照所述第十一项发明的功率组合器，其中，第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输入端口的阻抗与第J个输入端子的阻抗的乘积等于在第J个分支线定向耦合器的隔离端口和第一输入端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
本发明的第十七项发明是按照所述第十项发明至第十六项发明中任一项发明的功率组合器，其中，N个所述分支线定向耦合器都由微带线构成。
本发明的第十八项发明是按照所述第十项发明至第十七项发明中任一项发明的功率组合器，其中，所述阻抗变换器或所述输入阻抗变换器由传输线构成。
图1是本发明的实施例1的四路功率分配器的方框图；
图2是本发明的实施例2的四路功率分配器的方框图；
图3是相应于本发明的实施例1的四路功率分配器的功率组合器的方框图；
图4是相应于本发明的实施例2的四路功率分配器的功率组合器的方框图；
图5是用耦合度为3dB的常规定向耦合器组合而成的四路功率分配器的方框图；
图6是级联耦合度为6、4.7和3dB的常规定向耦合器而构成的四路功率分配器的方框图；以及
图7是使用分支线定向耦合器的常规的四路功率分配器的方框图。
下面参照示出实施例的附图来描述本发明。
(实施例1)
图1示出本发明的实施例1的四路功率分配器。
在图1中，标号1表示输入线，2a至2d表示输出线，3和4表示特性阻Z1的微带线，5表示特性阻Z2的微带线，6表示特性阻Z3的微带线，7表示6dB分支线定向耦合器，8表示4.7dB分支线定向耦合器，9表示3dB分支线定向耦合器，10、11和12表示阻抗变换器，13、14和15表示端接电阻器，7a、8a和9a表示输入端口，7b、8b和9b表示隔离端口，7c、8c和9c表示第一输出端口，7d、8d和9d表示第二输出端口。
当在6dB分支线定向耦合器7的四个端口中假设输入端口7a和第二输出端口7d为第一端子对，而耦合器7的隔离端口7b和第一输出端口7c为第二端子对时，把第一端子对的阻抗Z7做得与第二端子对的阻抗不同。
即，在图1所示的结构中，通过选择第一端子对的阻抗Z7，使之等于Z0/K2(K是大于1的值)，可以通过是常规阻抗(即，Z0)的1/K的阻抗来实现微带线3和4的阻抗Z1，通过是常规阻抗(即Z0)的1/K2的阻抗来实现微带线6的阻抗Z3。
在本实施例的情形下，把第二端子对的阻抗构成为参考阻抗Z0(一般为50欧姆)。
此外，对于4.7dB和3dB分支线定向耦合器8和9，两个端子对都由参考阻抗Z0构成。
此外，阻抗变换器10、11和12由线长为四分之一波长的微带线构成。
下面描述具有上述构造的四路功率分配器的工作。
通过输入线1输入的输入信号(P)在通过阻抗变换器10之后输入至6dB分支线定向耦合器7的输入端口7a。在此情形中，把从输入端口7a看输入线1侧的阻抗从参考阻抗Z0变换为阻抗Z7。
在6dB分支线定向耦合器7中，输入至输入端口7a的1/4的信号(P)，即(P/4)信号，从第一输出端口7c输出，而其余的(3P/4)信号在从第二输出端口7d通过阻抗变换器11后，输入至4.7dB分支线定向耦合器8的输入端口8a。在此情形中，把从输入端口8a看第二输出端口7d侧的阻抗由阻抗Z7变换为Z0。
在4.7dB分支线定向耦合器8中，输入至输入端口8a的1/3的信号(3P/4)，即(P/4)信号，从第一输出端口8c输出，而其余的(P/2)信号在从第二输出端口8d通过阻抗变换器12之后，输入至3dB分支线定向耦合器9的输入端口9a。
在3dB分支线定向耦合器9中，把输入至输入端口9a的信号(P/2)分成两个相等的信号，分别从第一输出端口9c和第二输出端口输出(P/4)信号，因而分别从输出线2a至2d取出(P/4)信号。于是，定向耦合器9作为四路功率分配器工作。
如上所述，在图1的结构的情形中，通过选择6dB分支线定向耦合器7的第二端子对的阻抗Z7，使之等于Z0/K2，就可以把构成6dB分支线定向耦合器7的微带线3和4的阻抗Z1降低至常规阻抗Z0的1/K。因此，可以由此增大微带线3和4的宽度，减小损耗。此外，由于同样的理由，可以构造分配路数更多的功率分配器。
虽然在上面的描述中，用微带线来构造分支线定向耦合器，但也可以使用其他的传输线来构造分支线定向耦合器。
此外，在上述描述中，虽然阻抗变换器由具有四分之一波长的微带线构成，但也可以使用其他的阻抗变换装置。
此外，在上述描述中，虽然只有6dB分支线定向耦合器7的第一端子对的阻抗和第二端子对的阻抗用互不相同的值来构成，但也可以允许把上述结构应用于4.7dB和3dB分支线定向耦合器8和9。
此外，在上述描述中，虽然使用阻抗变换器来相互连接分支线定向耦合器，但当要被连接的分支线定向耦合器的阻抗彼此相等时，即使不用阻抗变换器而用传输线来相互连接，显然分支线定向耦合器也能同样地工作。
此外，在上述描述中，虽然构造了四路功率分配器，但显然也能够类似地构造三路功率分配器和五路功率分配器。
除了上面的结构之外，也可以使用一种确定6dB分支线定向耦合器7的第一端子对的阻抗Z7的结构，从而在4.7dB分支线定向耦合器8的输入端口8a和第二输出端口8d之间的微带线的特性阻抗变得等于阻抗变换器11的微带线的特性阻抗。
由此，由于两条微带线的宽度能够彼此相等，因此可以消除两个线宽之间的不连续性，并且可以降低在相邻的分支线定向耦合器之间的损耗。在此情形下，实现了这样的关系，即，第一分支线定向耦合器7的第二输出端口7d的阻抗与第二分支线定向耦合器8的输入端口8a的阻抗的乘积等于在第一分支线定向耦合器7的输入端口7a和第二输出端口7d之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
在上述描述中，通过使在4.7dB分支线定向耦合器8输入端口8a和第二输出端口8d之间的微带线的特性阻抗等于阻抗变换器11的微带线的特性阻抗而降低损耗。此外，通过使在6dB分支线定向耦合器7的输入端口7a和第二输出端口7d之间的微带线的特性阻抗与阻抗变换器11的微带线的特性阻抗相等，显然也能得到同样的好处。
在上述情形中，实现了这样的关系，即，第一分支线定向耦合器7的第二输出端口7d的阻抗与第二分支线定向耦合器8的输入端口8a的阻抗的乘积等于在第二分支线定向耦合器8的输入端口8a和第二输出端口8d之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
(实施例2)
图2示出本发明的实施例2的四路功率分配器。
在图2中，标号21表示输入端子，22a至22d表示输出端子，23和24表示传输线，而25表示输出阻抗变换器，在其中，给与实施例1的元件相同的元件以相同的标号。
本实施例与上述的实施例1之间的主要差别如下。
即，当假设在6dB分支线定向耦合器7的四个端口中的输入端口7a和输出端口7d为第一端子对，而隔离端口7b和第一输出端口7c为第二端子对时，第一端子对的阻抗和第二端子对的阻抗是由互不相同的值构成的。在此情形中，把第一端子对的阻抗作为参考阻抗Z0(一般为50欧姆)构成。
对于4.7和3dB分支线定向耦合器8和9，把两个端子对都用参考阻抗Z0构成。
下面描述具有上述结构的四路功率分配器的工作。
通过输入端子21输入的输入信号(P)输入至6dB分支线定向耦合器7的输入端口7a，而把1/4的输入信号(P)，即(P/4)信号，在从第一输出端口7c通过阻抗变换器25后，从输出端子22a取出，而把其余的(3P/4)信号在从第二输出端口7d通过传输线23后，输入至4.7dB分支线定向耦合器8的输入端口8a。
在4.7分支线定向耦合器8中，1/3的输入至输入端口8a的信号(3P/4)，即(P/4)信号，在通过第一输出端口8c后被从输出端子22b取出，而其余的(P/2)信号在从第二输出端口8d通过传输线24后，输入至3dB分支线定向耦合器9的输入端口9a。
在3dB分支线定向耦合器9中，输入至输入端口9a的信号(P/2)被分成两个相等的信号，而从输出端子22c和22d分别输出(P/4)信号。于是，定向耦合器9作为四路功率分配器工作。
通过示于图2的结构可以减小构成6dB分支线定向耦合器7的微带线3和4的阻抗，其原因将在后面描述。因此，与常规的宽度相比，可以增大微带线3和4的宽度。此外，由于同样的理由，可以构造具有更多路数的功率分配器。
即，按照图2的结构，通过选择Z7c(相应于6dB分支线定向耦合器7的第二端子对的阻抗)，使之等于Z0/K2，就可以用1/K的常规阻抗(即Z0)实现微带线3和4的阻抗Z1，而用1/K2的常规阻抗(即Z0)实现微带线5的阻抗Z2。通过把在隔离端口端接的电阻值乘以Z0/K2，增大了微带线5的宽度，因此可以降低6dB分支线定向耦合器7的损耗。此外，如上所述，可以构造具有更多路数的隔离分配器。
除了上述结构之外，还可以使用确定6dB分支线定向耦合器7的第二端子对的阻抗Z7c的值的结构，从而第一输出端子22a的阻抗变得与输出阻抗变换器25的微带线的特性阻抗相等。
由此，由于上述两条微带线的宽度能够彼此相等而可以消除两个线宽之间的不连续性，并且减小在接头处的损耗。
在此情形中，实现了这样的关系，即，第一分支线定向耦合器7的第一输出端口7c的阻抗与第一输出端子22a的阻抗的乘积等于在第一分支线定向耦合器7的隔离端口7b和第一输出端口7c之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
在上面的描述中，虽然用微带线构造了分支线定向耦合器，但也可以使用其他传输线。
在上述描述中，虽然只有6dB分支线定向耦合器7的第一端子对和第二端子对的阻抗用互不相同的值来构成，但也可以允许把上述结构应用于4.7dB和3dB分支线定向耦合器8和9。
此外，在上述描述中，虽然构造了四路功率分配器，但显然也能够类似地构造三路功率分配器和五路功率分配器。
在上述实施例中，可以把第K(K＝1，2，...，N)个分支线定向耦合器的耦合度设置为，例如，10·log10(N-K+2)dB。
此外，作为消除两条微带线的宽度之间的不连续性的结构，允许使第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗与第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗的乘积与在第K个分支线定向耦合器的输入端口和第二输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方相等。
此外，允许使第K个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗和第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗的乘积与在第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口和第二输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
此外，允许使第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输出端口的阻抗和第J个输出端子的阻抗的乘积与在第J个分支线定向耦合器的隔离端口和第一输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方相等。
此外，示出实施例1的图1和示出实施例的图2是本发明的一些结构例，但本发明不限于这些实施例。
简言之，如果用N个分支线定向耦合器来构造功率分配器，则当第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗等于第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗时，允许用传输线连接该第二输出端口和输入端口，而当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，允许用阻抗变换器来连接该第二输出端口和输入端口。
此外，在每个分支线定向耦合器中，当第一输出端口的阻抗等于连接至第一输出端口的输出线的阻抗时，允许直接连接第一输出端口和输出线，而当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，允许用阻抗变换器连接第一输出端口和输出线。
此外，对于上述实施例，描述了这样的一种情形，即，把从输入端口提供的功率分配至多个输出端口。在上述的结构中，如图3和4所示，可以构成一种功率组合器，它具有与上述功率分配器相同的优点，其做法是把输入端口用输出端口来替代，并把输入线(或输入端子)用输出线(输出端子)来替代。
图3是功率组合器的方框图，该功率组合器把从多条输入线102a至102d提供的功率加以组合，并从输出线101输出经组合的功率。在图3中，标号107a、108a和109a表示输出端口，107c、108c和109c表示第一输入端口，而107d、108d和109d表示第二输入端口。
图4示出另一种功率组合器，用于把从多个输入端子122a至122d提供的功率加以组合，并且从输出端子121输出经组合的功率。在图4中，与图3中的元件相同的元件用相同的标号。
由此，当把从多个输入端子提供的功率加以组合并且输出经组合的功率时，可以看出这样一个好处，即，与常规的情形相比，可以使用比以往更多的输入端子，并且降低损耗。
如上所述，在由级联分支线定向耦合器构成的功率分配器中，当在分支线定向耦合器的四个端口中把输入端口和第二输出端口假设为第一端子对，而把隔离端口和第一输出端口假设为第二端子对时，本发明通过(1)使第一端子对的阻抗不同于第二端子对的阻抗，以及(2)用阻抗变换器把相邻的定向耦合器相互连接，就可以降低构成定向耦合器的传输线的特性阻抗，实现具有更多的分配路数的功率分配器，并且降低损耗。
如上所述，本发明具有与传统情形相比能够增加分配的路数和降低损耗的优点。
此外，当把从多个输入端子提供的功率加以组合，并且输出经组合的功率时，与传统情形相比，本发明还具有可以使用比以往更多的输入端子和降低损耗的优点。

Claims (18)

1.一种功率分配器，包括：
N个分支线定向耦合器，它们分别由四条四分之一波长线构成，并且具有输入端口、隔离端口、第一输出端口和第二输出端口；
一条输入线；以及
N+1条输出线，其特征在于，
(a-1)当输入线的阻抗等于第一个分支线定向耦合器输入端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输入线和所述输入端口加以连接，或者把所述输入线和所述输入端口直接连接，而(a-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第一阻抗变换器连接所述输入线和所述输入端口，
(b-1)当第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗等于第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输出端口和所述输入端口加以连接，或者直接连接所述输出端口和所述输入端口，而(b-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第K个阻抗变换器连接所述输出端口和所述输入端口，
(c-1)当第N个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗等于第(N+1)条输出线的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输出端口和所述输出线加以连接，或者直接连接所述输出端口和所述输出线，而(b-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第(N+1)个阻抗变换器连接所述输出端口和所述输出线，以及
当(1)把输入端口和第二输出端口用作第一端子对，以及(2)把隔离端口和第一输出端口用作第二端子对时，在所述N个分支线定向耦合器的至少一个分支线定向耦合器中，所述第一端子对的阻抗与所述第二端子对的阻抗不等。
2.如权利要求1所述的功率分配器，其特征在于构成所述第二端子对的阻抗作为参考阻抗。
3.如权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，
构成所述第一端子对的阻抗作为参考阻抗，以及
(d-1)当第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输出端口的阻抗等于第J个输出端子的的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线连接所述输出端口和所述输出端子，或者直接连接所述输出端口和所述输出端子，而(d-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第J个输出阻抗变换器连接所述输出端口和所述输出端子。
4.如权利要求1至3任何一条所述的功率分配器，其特征在于，第K个分支线定向耦合器的耦合度等于10×log10(N-K+2)(dB)，(K＝1，2，...，N)。
5.如权利要求1至4任何一条所述的功率分配器，其特征在于，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗与第K个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗的乘积等于在所述第K个分支线定向耦合器的输入端口和第二输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
6.如权利要求1至5任何一条所述的功率分配器，其特征在于，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输出端口的阻抗与第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口的阻抗的乘积等于在所述第(K+1)个分支线定向耦合器的输入端口和第二输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
7.如权利要求3所述的功率分配器，其特征在于，第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输出端口的阻抗与第J个输出端子的阻抗的乘积等于在第J个分支线定向耦合器的隔离端口和第一输出端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
8.如权利要求1至7的任何一条所述的功率分配器，其特征在于，N个所述分支线定向耦合器由微带线构成。
9.如权利要求1至8任何一条所述的功率分配器，其特征在于，阻抗变换器或输出阻抗变换器由传输线构成。
10.一种功率组合器，包括：
N个分支线定向耦合器，它们分别由四条四分之一波长线构成，并且具有输出端口、隔离端口、第一输入端口和第二输入端口；
一条输出线；以及
N+1条输入线，其特征在于，
(a-1)当输出线的阻抗等于第一个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线连接所述输出线和所述输出端口，或直接连接所述输出线和所述输出端口，而(a-2)当前者的阻抗与后者的组抗不等时，通过第一组抗变换器连接所述输出线和所述输出端口，
(b-1)当第K(K＝1，2，…，N-1)个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗等于第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输入端口和所述输出端口加以连接，或者直接连接所述输入端口和所述输出端口，而(b-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第K个阻抗变换器连接所述输入端口和所述输出端口，
(c-1)当第N个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗等于第(N+1)条输入线的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线把所述输入端口和所述输入线加以连接，或者直接连接所述输入端口和所述输入线，而(c-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第(N+1)个阻抗变换器连接所述输入端口和所述输入线，以及
当(1)把输出端口和第二输入端口用作第一端子对，以及(2)把隔离端口和第一输入端口用作第二端子对时，在所述N个分支线定向耦合器的至少一个分支线定向耦合器中，所述第一端子对的阻抗与所述第二端子对的阻抗不等。
11.如权利要求10所述的功率组合器，其特征在于，构成所述第二端子对的组抗作为参考阻抗。
12.如权利要求10所述功率组合器，其特征在于，
构成所述第一端子对的阻抗作为参考阻抗，以及
(d-1)当第J(J＝1，2，…，N-1)个分支线定向耦合器的第一输入端口的阻抗等于第J个输出端子的阻抗时，通过阻抗与上述阻抗相等的传输线连接所述输入端口和所述输入端子，或者直接连接所述输入端口和所述输入端子，而(d-2)当前者的阻抗与后者的阻抗不等时，通过第J个输入阻抗变换器连接所述输入端口和所述输入端子。
13.如权利要求10至12任何一条所述的功率组合器，其特征在于，第K个分支线定向耦合器的耦合度等于10×log10(N-K+2)(dB)，(K＝1，2，...，N)。
14.如权利要求10至13任何一条所述的功率组合器，其特征在于，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗和第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗的乘积等于在第K个分支线定向耦合器的输出端口和第二输入端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
15.如权利要求10至14任何一条所述的功率组合器，其特征在于，第K(K＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第二输入端口的阻抗与第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口的阻抗的乘积等于在所述第(K+1)个分支线定向耦合器的输出端口和第二输入端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
16.如权利要求11所述的功率组合器，其特征在于，第J(J＝1，2，...，N-1)个分支线定向耦合器的第一输入端口的阻抗与第J个输入端子的阻抗的乘积等于在第J个分支线定向耦合器的隔离端口和第一输入端口之间的四分之一波长线的特性阻抗的平方。
17.如权利要求10至16任何一条所述的功率组合器，其特征在于，N个所述分支线定向耦合器都由微带线构成。
18.如权利要求10至17任何一条所述的功率组合器，其特征在于，所述阻抗变换器或所述输入阻抗变换器由传输线构成。
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