CN201523061U

CN201523061U - 小型化超宽带微带功率分配器

Info

Publication number: CN201523061U
Application number: CN2009200441193U
Authority: CN
Inventors: 唐万春; 陈如山; 丁大志; 王丹阳; 王晓科; 许小卫; 林叶嵩; 温中会
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2019-06-19

Abstract

本实用新型涉及一种小型化超宽带微带功率分配器，该小型化超宽带微带功率分配器包括第一金属导带、第二金属导带、第三金属导带、第四金属导带、第五金属导带、第六金属导带、输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第一矩形缺陷地结构、第二矩形缺陷地结构、介质基片、接地板和隔离电阻；第一金属导带、第二金属导带和第三金属导带组成上支节，第四金属导带、第五金属导带和第六金属导带组成下支节，所述功率分配器的上支节和下支节、第一矩形缺陷地结构和第二矩形缺陷地结构关于介质基片的中轴对称。该实用新型电路尺寸小，降低了加工的难度；只有一个隔离电阻，减少了多隔离电阻对隔离度的影响；能够很好的满足现代无线通信宽频段的工作要求。

Description

小型化超宽带微带功率分配器

技术领域

本实用新型涉及一种小型化超宽带微带功率分配器，尤其是一种能够很好的满足现代无线通信系统的多频段和宽频段的要求的功率分配器。

背景技术

功率分配器是微波射频电路中一种重要的无源器件，随着通信技术的迅猛发展和通信行业竞争的加剧，对功率分配器的性能也提出了新的要求。20世纪50年代中期到60年代，最早提出的威尔金森功率分配器是利用四分之一波长传输线的阻抗变换特性来实现的，但是由于其工作频段和工作带宽等局限，已经不能适应现代无线通信的宽带的要求。近年来，研究体积小、损耗低、隔离度好的宽带功率分配器已成为热点之一，因此开展宽带功率分配器的研究具有很重要的现实意义和价值。随着，(美国)通信委员会(FCC)于2002年颁布超宽带(UWB)标准以来，国内外的学者相继提出了一系列新型的超宽带功率分配器，其中比较常见的是通过增加功率分配器的串联节数、增加分立支节和利用耦合线段宽带特性等方法来实现功率分配器的双频或者宽带特性。但是这些方法会带来电路尺寸偏大，不便加工和制作等缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的小型化超宽带微带功率分配器，该微带功率分配器的工作频段超宽带(UWB)频段3.1-10.6GHz，实现了超宽带功率分配器的小型化，能够很好的满足现代无线通信的多频段或者宽频段的工作要求。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：包括第一金属导带、第二金属导带、第三金属导带、第四金属导带、第五金属导带、第六金属导带、输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第一矩形缺陷地结构、第二矩形缺陷地结构、介质基片、接地板和隔离电阻；第一金属导带、第二金属导带和第三金属导带组成上支节，第四金属导带、第五金属导带和第六金属导带组成下支节，第一金属导带位于介质基片的中轴线的上方，第二金属导带位于第一金属导带的上方，第三金属导带位于第二金属导带的上方；第一金属导带和第二金属导带组成有间距的耦合线段，第一金属导带的左端与输入端口自然耦合；第二金属导带的左端与第三金属导带的左端自然耦合，第二金属导带的右端为开路端；第三金属导带的右端与第一金属导带的右端自然耦合，第一输出端口位于第三金属导带的右端与第一金属导带的右端自然耦合点处，隔离电阻位于第一输出端口和第二输出端口之间；第一矩形缺陷地结构位于第一金属导带和第二金属导带正下方的接地板上，所述功率分配器的上支节和下支节、第一矩形缺陷地结构和第二矩形缺陷地结构关于介质基片的中轴对称。

本实用新型小型化超宽带微带功率分配器与一般的宽带功率分配器相比，具有以下显著优点：(1)电路尺寸小，功率分配器的每一个支节的长度只有四分之一波长；(2)整个功率分配器只有一个隔离电阻，减少了多隔离电阻对隔离度的影响；(3)引入的矩形缺陷地结构能够有效的增大耦合线段之间的间距，大大降低了加工的难度。

附图说明

图1是本实用新型小型化超宽带微带功率分配器的俯视图的正面。

图2是本实用新型小型化超宽带微带功率分配器的俯视图的背面。

图3是本实用新型小型化超宽带微带功率分配器的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

结合图1和图3，本实用新型一种小型化超宽带微带功率分配器，包括第一金属导带1、第二金属导带2、第三金属导带3、第四金属导带4、第五金属导带5、第六金属导带6、输入端口7、第一输出端口8、第二输出端口9、第一矩形缺陷地结构10、第二矩形缺陷地结构11、介质基片12、接地板13和隔离电阻R；第一金属导带1、第二金属导带2和第三金属导带3组成上支节，第四金属导带4、第五金属导带5和第六金属导带6组成下支节，第一金属导带1位于介质基片12的中轴线的上方，第二金属导带2位于第一金属导带1的上方，第三金属导带3位于第二金属导带2的上方；第一金属导带1和第二金属导带2组成有间距的耦合线段，第一金属导带1的左端与输入端口4自然耦合；第二金属导带2的左端与第三金属导带3的左端自然耦合，第二金属导带2的右端为开路端；第三金属导带3的右端与第一金属导带1的右端自然耦合，第一输出端口8位于第三金属导带3的右端与第一金属导带1的右端自然耦合点处，隔离电阻R]位于第一输出端口8和第二输出端口9之间；结合图2，第一矩形缺陷地结构10位于第一金属导带1和第二金属导带2正下方的接地板13上，所述功率分配器的上支节和下支节、第一矩形缺陷地结构10和第二矩形缺陷地结构11关于介质基片12的中轴对称。

本实用新型小型化超宽带微带功率分配器，第一金属导带1、第二金属导带2和第三金属导带3的长度相同，它们的长度L₁均为7.5-8.5mm，第一金属导带1和第二金属导带2的宽度相同，它们的宽度W₁均为0.3-0.5mm，第三金属导带3的宽度W₂为0.1-0.2mm；第一金属导带1和第二金属导带2之间的间距g为0.1-0.2mm；矩形缺陷地结构10的长度L₂为6-7.5mm，宽度W₃为2-2.6mm；隔离电阻R为100Ω；介质基片12的相对介电常数为2.2，厚度为0.5mm；输入端口7、第一输出端口8和第二输出端口9的阻抗均为50Ω。

下面以工作频段在3.1-10.6GHz的微带功率分配器为例，对本实用新型做进一步详细的说明：

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微带线，第一金属导带和第二金属导带的长度L₁为8mm，宽度W₁为0.4mm，它们之间的间距g为0.2mm；第三金属导带的长度L₁为8mm，宽度W₂为0.2mm；矩形缺陷地结构的长度L₂为7mm，宽度W₃为2.4mm；隔离电阻为100Ω；介质基片为介质层，相对介电常数为2.2，厚度为0.5mm；输入端口、第一输出端口和第二输出端口阻抗都为50Ω，整个功率分配器结构关于中轴呈对称结构。小型化超宽带微带功率分配器的每个支节的长度为四分之一波长，实现了功率分配器的小型化；只有一个隔离电阻，减少了多隔离电阻对隔离度的影响。

Claims

1.一种小型化超宽带微带功率分配器，其特征在于：包括第一金属导带[1]、第二金属导带[2]、第三金属导带[3]、第四金属导带[4]、第五金属导带[5]、第六金属导带[6]、输入端口[7]、第一输出端口[8]、第二输出端口[9]、第一矩形缺陷地结构[10]、第二矩形缺陷地结构[11]、介质基片[12]、接地板[13]和隔离电阻[R]；第一金属导带[1]、第二金属导带[2]和第三金属导带[3]组成上支节，第四金属导带[4]、第五金属导带[5]和第六金属导带[6]组成下支节，第一金属导带[1]位于介质基片[12]的中轴线的上方，第二金属导带[2]位于第一金属导带[1]的上方，第三金属导带[3]位于第二金属导带[2]的上方；第一金属导带[1]和第二金属导带[2]组成有间距的耦合线段，第一金属导带[1]的左端与输入端口[4]自然耦合；第二金属导带[2]的左端与第三金属导带[3]的左端自然耦合，第二金属导带[2]的右端为开路端；第三金属导带[3]的右端与第一金属导带[1]的右端自然耦合，第一输出端口[8]位于第三金属导带[3]的右端与第一金属导带[1]的右端自然耦合点处，隔离电阻[R]位于第一输出端口[8]和第二输出端口[9]之间；第一矩形缺陷地结构[10]位于第一金属导带[1]和第二金属导带[2]正下方的接地板[13]上，所述功率分配器的上支节和下支节、第一矩形缺陷地结构[10]和第二矩形缺陷地结构[11]关于介质基片[12]的中轴对称。

2.根据权利要求1所述的小型化超宽带微带功率分配器，其特征在于：第一金属导带[1]、第二金属导带[2]和第三金属导带[3]的长度相同，它们的长度L₁均为7.5-8.5mm，第一金属导带[1]和第二金属导带[2]的宽度相同，它们的宽度W₁均为0.3-0.5mm，第三金属导带[3]的宽度W₂为0.1-0.2mm；第一金属导带[1]和第二金属导带[2]之间的间距g为0.1-0.2mm；矩形缺陷地结构[10]的长度L₂为6-7.5mm，宽度W₃为2-2.6mm；隔离电阻[R]为100Ω；介质基片[12]的相对介电常数为2.2，厚度为0.5mm；输入端口[7]、第一输出端口[8]和第二输出端口[9]的阻抗均为50Ω。