CN201174417Y

CN201174417Y - 微带双频段功率分配器

Info

Publication number: CN201174417Y
Application number: CNU200820033741XU
Authority: CN
Inventors: 唐万春; 陈如山; 丁大志; 王丹阳; 许小卫; 王晓科; 林叶嵩; 温中会; 钟群花; 蒋石磊
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2008-12-31
Anticipated expiration: 2018-04-03

Abstract

本实用新型涉及一种微带双频段功率分配器。该分配器的两条之路呈上下对称结构，接地板上方为介质基片，该介质基片上方为第一金属导带、第二金属导带、输入端口、第一输出端口和第二输出端口；其中第一金属导带和第二金属导带为自然耦合；输入端口和第一金属导带的连接处与接地板之间设置接地过孔；在该接地过孔中设置LC振荡电路的电容和电感；第一隔离电阻位于第一金属导带和第二金属导带的上支带连接处和下支带连接处之间；第二隔离电阻位于上支带中第二金属导带与第一输出端口的连接处和下支带中第二金属导带与第二输出端口的连接处之间。本实用新型能够在0.9GHz和1.8GHz附近形成通带，而在1.35GHz附近形成阻带，从而实现双频的要求。

Description

微带双频段功率分配器

技术领域

本实用新型属于用于两种蜂窝电话系统(GSM和DCS)的基站中，为工作在两波段的任何一个或同时工作的两个波段的一个蜂窝内的任何用户提供无线覆盖，特别是一种微带双频段功率分配器。

背景技术

功率分配器这类器件的基本原理与设计技术的大量文献已相继出现，从六七十年代到现今阶段，已涌现了从立体结构到平面结构，从窄带到宽带器件的大量研究成果，并且这些成果已广泛应用于微波工程技术领域。微带功率分配器因其结构紧凑、性能稳定、成本低、易实现双频段等特点而在微波技术领域有着及其广泛的应用。目前随着移动通信技术的迅猛发展，已经对通信技术提出了多频带的要求。传统常用的威尔金森功率分配器通常工作在单一的频段以及该频段奇数倍的频段上，不能满足GSM和DCS蜂窝电话基站的工作频段0.9GHz和1.8GHz。现有的实现的双频的方式主要是在0.9GHz和1.8GHz之间形成宽带来满足双频的要求，但是这种技术会造成不同频率信号之间的互相干扰(Cesar Monzon，“A small dual-frequency transformer”IEEE TRANSACTIONS ONMICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES，VOL.51，NO.4，APRIL 2003)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于GSM和DCS蜂窝电话基站的微带双频段功率分配器，使其工作在0.9GHz和1.8GHz蜂窝频段上，从而满足GSM和DCS蜂窝电话基站对双频的要求。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种微带双频段功率分配器，整个功率分配器的两条之路呈上下对称结构，接地板上方为介质基片，该介质基片上方为第一金属导带、第二金属导带、输入端口、第一输出端口和第二输出端口；其中第一金属导带和第二金属导带为自然耦合；输入端口和第一金属导带的连接处与接地板之间设置接地过孔；在该接地过孔中设置LC振荡电路的电容和电感；第一隔离电阻位于第一金属导带和第二金属导带的上支带连接处和下支带连接处之间；第二隔离电阻位于上支带中第二金属导带与第一输出端口的连接处和下支带中第二金属导带与第二输出端口的连接处之间。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：(1)能够在0.9GHz和1.8GHz附近形成通带，而在1.35GHz附近形成阻带，从而实现双频的要求。(2)在干路和支路之间加入了LC振荡电路，其谐振频率是1.35GHz，其作用是在0.9GHz和1.8GHz之间优化了阻带性能，减弱了1.35GHz附近信号对0.9GHz和1.8GHz信号的干扰。(3)采用微带结构，大大降低了加工难度。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1是本实用新型的原理结构框图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型的主视图。

具体实施方式

结合图1，本发明微带双频段功率分配器由接地板、介质层、微带贴片组成，其中接地板、介质层、微带贴片依次叠加且重合。其中两条之路呈上下对称结构，接地板8上方为介质基片7，该介质基片7上方为第一金属导带1、第二金属导带2、输入端口10、第一输出端口11和第二输出端口12；其中第一金属导带1和第二金属导带2为自然耦合；输入端口10和第一金属导带1的连接处与接地板8之间设置接地过孔9；在该接地过孔9中设置LC振荡电路的电容5和电感6；第一隔离电阻3位于第一金属导带1和第二金属导带2的上支带连接处和下支带连接处之间；第二隔离电阻4位于上支带中第二金属导带2与第一输出端口11的连接处和下支带中第二金属导带2与第二输出端口12的连接处之间。

本发明微带双频段功率分配器的第一金属导带1长38～40mm，宽0.38～0.40mm；第二金属导带2长38～40mm，宽0.50～0.70mm；第一隔离电阻3为75～100Ω，第二隔离电阻4为190～210Ω；LC振荡电路中电容5为0.05～0.2pF，电感6为120～140nH；介质基片7内填充介电常数，r为2.2～5.0的物质，厚度h为0.30～1.00mm；输入端口10、第一输出端口11和第二输出端口12的特性阻抗都为50Ω。

实施例：结合图2和图3，以工作频段在0.9GHz和1.8GHz的微带双频功率分配器为例，详细说明本实用新型结构的具体实施方式。

借助目前已非常成熟的微波集成电路加工工艺技术，按下列参数在印刷电路板上制作一微带线，第一金属导带1长39mm，宽0.39mm；第二金属导带2长39mm，宽0.59mm；第一隔离电阻3为100Ω，第二隔离电阻4为200Ω；LC振荡电路中电容5为0.1pF，电感6为139nH；介质基片7为介质层，相对介电常数为2.5，厚度h为0.3mm；输入端口10、第一输出端口11和第二输出端口12的特性阻抗都为50Ω。整个功率分配器结构关于x轴对称。

该新型的功率分配器的基本原理如图1所示，两条支路利用公式：

\tan (β l_{1}) \tan (β l_{2}) = Z_{1} Z_{2} (R_{l} - Z_{0}) / (Z_{1}^{2} R_{l} - Z_{2}^{2} Z_{0})

\tan (β l_{1}) / \tan (β l_{2}) = Z_{1} (Z_{2}^{2} - R_{l} Z_{0}) / (Z_{2} (Z_{0} R_{l} - Z_{1}^{2}))

实现双频的特性，其中l₁和l₂分别为两条支路中第一段微带线和第二段微带线的长度，Z₁和Z₂分别为第一段微带线和第二段微带线的特性阻抗，Z₀为输入端口10的阻抗；β为工作波长；R_l为第一输出端口11和第二输出端口12的输出阻抗，通常都设置为50Ω。

Claims

1、一种微带双频段功率分配器，其特征在于：整个功率分配器的两条之路呈上下对称结构，接地板[8]上方为介质基片[7]，该介质基片[7]上方为第一金属导带[1]、第二金属导带[2]、输入端口[10]、第一输出端口[11]和第二输出端口[12]；其中第一金属导带[1]和第二金属导带[2]为自然耦合；输入端口[10]和第一金属导带[1]的连接处与接地板[8]之间设置接地过孔[9]；在该接地过孔[9]中设置LC振荡电路的电容[5]和电感[6]；第一隔离电阻[3]位于第一金属导带[1]和第二金属导带[2]的上支带连接处和下支带连接处之间；第二隔离电阻[4]位于上支带中第二金属导带[2]与第一输出端口[11]的连接处和下支带中第二金属导带[2]与第二输出端口[12]的连接处之间。

2、根据权利要求1所述的微带双频段功率分配器，其特征在于：第一金属导带[1]长38～40mm，宽0.38～0.40mm；第二金属导带[2]长38～40mm，宽0.50～0.70mm；第一隔离电阻[3]为75～100Ω，第二隔离电阻[4]为190～210Ω；LC振荡电路中电容[5]为0.05～0.2pF，电感[6]为120～140nH；介质基片[7]内填充介电常数，r为2.2～5.0的物质，厚度h为0.30～1.00mm；输入端口[10]、第一输出端口[11]和第二输出端口[12]的特性阻抗都为50Ω。