CN201018578Y - 微带技术宽带功率分配/合成器 - Google Patents

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丛金涛
吕卫
么国静
董振刚
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Abstract

本实用新型涉及无线通讯设备技术领域，特别涉及一种微带技术宽带功率分配/合成器。该装置采用两节1/4波长的阻抗变换技术，即用于阻抗变换功能的微带线TL1、TL2、TL3、TL4的长度为工作频带内中心频率信号在TL1～TL4中传输时波长的1/4。通过选择阻抗变换功能微带线的特性阻抗，使其输入/输出端口的电压驻波比VSWR按Chebyshev多项式排列，在UHF频段可以完全覆盖470～860MHz，减少系列产品中部件的种类，方便生产。

Description

微带技术宽带功率分配/合成器
技术领域
本实用新型涉及无线通讯设备技术领域，特别涉及一种微带技术宽带功率分配/合成器。
背景技术
RF分配/合成技术是全固态广播电视发射设备中的关键技术之一，微带线型分配/合成网络是一种无源、可逆网络，因此它既可作为分配器，也可以当成合成器。随着技术的发展，电视发射设备中RF部分(包括分配器、功率放大器、合成器、定向耦合器等)都希望采用宽带电路，这样可以方便生产。传统的微带线型RF分配/合成器是采用单节1/4波长传输线阻抗变换技术，由于其工作频带窄因此给生产带来很多不便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微带技术宽带功率分配/合成器，该装置采用2节1/4波长传输线阻抗变换技术，通过选择阻抗变换功能微带线的特性阻抗，使其输入/输出端口的电压驻波比VSWR按Chebyshev多项式排列，在UHF频段可以完全覆盖470～860MHz，减少系列产品中部件的种类，方便生产。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案实现：
微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：该装置采用两节1/4波长的阻抗变换技术，即用于阻抗变换功能的微带线TL1、TL2、TL3、TL4的长度为工作频带内中心频率信号在TL1～TL4中传输时波长的1/4。
所述的微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：用于阻抗变换功能的微带线TL1、TL2、TL3、TL4特性阻抗Z1、Z2、Z3、Z4满足如下关系：Z1＝Z2，Z3＝Z4，并且Z1*Z3＝Z2*Z4＝5000，Z3、Z4的取值范围是58～63Ω。
所述的微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：输入/输出端口A、B、C特性阻抗和微带线TL5、TL6、TL7的特性阻抗均为50Ω，平衡负载R＝100Ω。
所述的微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：采用多个上述的分配/合成器“级联”可以组成2n(n＝2、3、4、5......)路分配/合成器。
本实用新型的有益效果是：采用微带线技术，宽频带，生产时无需调整。对比图3中的曲线1(传统型)和曲线2(新型)可以看出，在同样的VSWR1条件下新型分配/合成器工作带宽明显优于传统型分配/合成器；理论上新型分配/合成器在470～860MHz(带宽＝390MHz)频率范围内，端口A的VSWR＜1.1；而在这样的VSWR情况下，在传统型分配/合成器带宽＜130MHz，而两者的插入损耗几乎相等。
附图说明
图1是传统微带技术宽带功率分配/合成器的原理图。
图2是本实用新型微带技术宽带功率分配/合成器的原理图。
图3是本实用新型微带技术宽带功率分配/合成器VSWR-频率特性曲线
(其中曲线1是图1端口A的VSWR-频率特性曲线；曲线2是图2端口A的VSWR-频率特性曲线；横轴为频率，纵轴为A口VSWR)
图4是本实用新型实施例1的原理图。
图5是本实用新型实施例2的原理图。
图6是本实用新型实施例3的原理图。
具体实施方式
微带技术宽带功率分配/合成器，主要包括A、B、C三个输入/输出接口，微带线TL1～TL7，平衡负载R，见图2、图4、图5；当该装置作为分配器使用时，A为信号输入端口，B、C为信号输出端口；作为合成器时，B、C为信号输入端口，A为输出端口。其特征在于：该装置采用两节1/4波长的阻抗变换技术，在470～860MHz频率范围内，理论上端口A的VSWR＜1.1。
实施例1
图2是新型宽带分配/合成器原理图，本实用新型采用2节1/4波长传输线阻抗变换技术，在470～860MHz频率范围内，理论上端口A的VSWR＜1.1。
如果分配/合成器与功率放大器位于一个单元盒内，可以采取图4的方案实施：采用低损耗介质(本例中采用聚四氟乙烯玻璃纤维板)印刷电路板制作微带线TL1～TL7，MS1是TL1、TL3的汇接处，MS2是TL2、TL4的汇接处，MT1是TL3、TL5、R的汇接处，MT2是TL4、TL6、R的汇接处，MT3是TL1、TL2、TL7的汇接处。
设微带线TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6、TL7的特性阻抗分别为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7，选择合适的微带线宽度，使Z5＝Z6＝Z7＝50Ω，Z1＝Z2，Z3＝Z4，选择Z1～Z4值，使Z1*Z3＝Z2*Z4＝5000，Z3、Z4的最佳取值范围58～63Ω，平衡负载R＝100Ω。
微带线TL1～TL4长度是工作频带内中心频率信号在TL1～TL4中传输时波长的1/4，TL5～TL7长度可以根据出口位置要求对其长度进行调整，但TL5、TL6长度相等。
实施例2
见图5，将实施例1所述的装置安装在一个金属盒内，同时需要考虑散热要求，在A、B、C三个接口位置安装三个同轴50Ω连接器(例如N型、BNC型等)，各部件连接关系同实施例1。
实施例3
采用多个同样的分配/合成器“级联”可以组成2n(n＝2、3、4、5......)路分配/合成器，图6给出了4路分配/合成器，采用同样的方法可以组成8、16、32......2n路分配/合成器，图6中D1、D2、D3是与图4或图5中完全相同的装置。

Claims (4)

1.微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：该装置采用两节1/4波长的阻抗变换技术，即用于阻抗变换功能的微带线TL1、TL2、TL3、TL4的长度为工作频带内中心频率信号在TL1～TL4中传输时波长的1/4。
2.根据权利要求1所述的微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：用于阻抗变换功能的微带线TL1、TL2、TL3、TL4特性阻抗Z1、Z2、Z3、Z4满足如下关系：Z1＝Z2，Z3＝Z4，并且Z1*Z3＝Z2*Z4＝5000，Z3、Z4的取值范围是58～63Ω。
3.根据权利要求1或2所述的微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：输入/输出端口A、B、C特性阻抗和微带线TL5、TL6、TL7的特性阻抗均为50Ω，平衡负载R＝100Ω。
4.根据权利要求1、2、或3所述的微带技术宽带功率分配/合成器，其特征在于：采用多个上述的分配/合成器“级联”可以组成2n(n＝2、3、4、5......)路分配/合成器。
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