CN204991919U - 一种小型化超宽带微波功分器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，包括有输入端口、输出端口一和输出端口二，输入端口与输出端口一之间依次串联有第一金属微带线、第二金属微带线、第三金属微带线、第四金属微带线，输入端口与输出端口二之间依次串联有第五金属微带线、第六金属微带线、第七金属微带线、第八金属微带线，第一金属微带线与第五金属微带线之间连接有第一隔离电阻，第二金属微带线与第六金属微带线之间连接有第二隔离电阻，第三金属微带线与第七金属微带线之间连接有第一隔离电阻，第四金属微带线与第八金属微带线之间连接有第四隔离电阻。

Description

一种小型化超宽带微波功分器

技术领域

本实用新型涉及微波功分器领域，具体是一种小型化超宽带微波功分器。

背景技术

多模多频多通道多系统是移动终端发展的必然方向，这对通信技术提出了宽频带、小型化的要求。传统的微波功分器由于其性能限制，已经不能满足宽频带、小型化的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小型化超宽带微波功分器，以解决现有技术微波功分器无法满足需求的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，其特征在于：包括有输入端口Z₀、输出端口一Z₀₁和输出端口二Z₀₂，输入端口Z₀与输出端口一Z₀₁之间依次串联有第一金属微带线Z₁L₁、第二金属微带线Z₂L₂、第三金属微带线Z₃L₃、第四金属微带线Z₄L₄，由第一金属微带线Z₁L₁、第二金属微带线Z₂L₂、第三金属微带线Z₃L₃、第四金属微带线Z₄L₄在输入端口Z₀和输出端口一Z₀₁之间形成第一通路，输入端口Z₀与输出端口二Z₀₂之间依次串联有第五金属微带线Z₅L₅、第六金属微带线Z₆L₆、第七金属微带线Z₇L₇、第八金属微带线Z₈L₈，由第五金属微带线Z₅L₅、第六金属微带线Z₆L₆、第七金属微带线Z₇L₇、第八金属微带线Z₈L₈在输入端口Z₀和输出端口二Z₀₂之间形成第二通路，所述第一、第二通路关于中间线对称，第一通路中第一金属微带线Z₁L₁至第四金属微带线Z₄L₄的线宽依次增加，第二通路中第五金属微带线Z₅L₅至第八金属微带线Z₈L₈的线宽依次增加，且第一金属微带线Z₁L₁线宽与第五金属微带线Z₅L₁₅线宽相同，第二金属微带线Z₂L₂线宽与第六金属微带线Z₆L₆线宽相同，第三金属微带线Z₃L₃线宽与第七金属微带线Z₇L₇线宽相同，第四金属微带线Z₄L₄线宽与第八金属微带线Z₈L₈线宽相同，第一金属微带线Z₁L₁与第五金属微带线Z₅L₅之间连接有第一隔离电阻R1，第二金属微带线Z₂L₂与第六金属微带线Z₆L₆之间连接有第二隔离电阻R2，第三金属微带线Z₃L₃与第七金属微带线Z₇L₇之间连接有第一隔离电阻R3，第四金属微带线Z₄L₄与第八金属微带线Z₈L₈之间连接有第四隔离电阻R4，第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4分别位于第一通路和第二通路之间中间线上，且第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4的阻值依次增加。

所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：各个金属微带线的厚度均为35μm，材质为微波板材Rogers4350，各个金属微带线离地层的高度为0.5mm，各个金属微带线和地层之间为人工质层。

所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：所述第一金属微带线Z₁L₁的线宽W1为0.4mm，第二金属微带线Z₂L₂的线宽W2为0.495mm，第三金属微带线Z₃L₃的线宽W3为0.595mm，第四金属微带线Z₄L₄的线宽W4为0.79mm。

本实用新型优点为：

1)采用了PCB图制成的微波功分器减小了电路的尺寸，减小了多系统测试仪表的体积。

2)覆盖TD-LTE-Advanced、TD-LTE、LTE-AdvancedFDD、LTEFDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM模式的小型功率分配器，工作在0.4GHz到6GHz频段上，从而满足多模通信中的要求。

3)增加了仪表的可靠性，降低了仪表的成本。

附图说明

图1为本实用新型的小型化超宽带微波功分器PCB图。

图2为本实用新型的小型化超宽带微波功分器结构原理框图。

图3为本实用新型的小型化超宽带微波功分器S11参数曲线图。

图4为本实用新型的小型化超宽带微波功分器S21参数传输曲线图。

图5为本实用新型的小型化超宽带微波功分器S23参数传输曲线图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，包括有输入端口Z₀、输出端口一Z₀₁和输出端口二Z₀₂，输入端口Z₀与输出端口一Z₀₁之间依次串联有第一金属微带线Z₁L₁、第二金属微带线Z₂L₂、第三金属微带线Z₃L₃、第四金属微带线Z₄L₄，由第一金属微带线Z₁L₁、第二金属微带线Z₂L₂、第三金属微带线Z₃L₃、第四金属微带线Z₄L₄在输入端口Z₀和输出端口一Z₀₁之间形成第一通路，输入端口Z₀与输出端口二Z₀₂之间依次串联有第五金属微带线Z₅L₅、第六金属微带线Z₆L₆、第七金属微带线Z₇L₇、第八金属微带线Z₈L₈，由第五金属微带线Z₅L₅、第六金属微带线Z₆L₆、第七金属微带线Z₇L₇、第八金属微带线Z₈L₈在输入端口Z₀和输出端口二Z₀₂之间形成第二通路，所述第一、第二通路关于中间线对称，第一通路中第一金属微带线Z₁L₁至第四金属微带线Z₄L₄的线宽依次增加，第二通路中第五金属微带线Z₅L₅至第八金属微带线Z₈L₈的线宽依次增加，且第一金属微带线Z₁L₁线宽与第五金属微带线Z₅L₁₅线宽相同，第二金属微带线Z₂L₂线宽与第六金属微带线Z₆L₆线宽相同，第三金属微带线Z₃L₃线宽与第七金属微带线Z₇L₇线宽相同，第四金属微带线Z₄L₄线宽与第八金属微带线Z₈L₈线宽相同，第一金属微带线Z₁L₁与第五金属微带线Z₅L₅之间连接有第一隔离电阻R1，第二金属微带线Z₂L₂与第六金属微带线Z₆L₆之间连接有第二隔离电阻R2，第三金属微带线Z₃L₃与第七金属微带线Z₇L₇之间连接有第一隔离电阻R3，第四金属微带线Z₄L₄与第八金属微带线Z₈L₈之间连接有第四隔离电阻R4，第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4分别位于第一通路和第二通路之间中间线上，且第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4的阻值依次增加。

各个金属微带线的厚度均为35μm，材质为微波板材Rogers4350，各个金属微带线离地层的高度为0.5mm，各个金属微带线和地层之间为人工质层。

第一金属微带线Z₁L₁的线宽W1为0.4mm，第二金属微带线Z₂L₂的线宽W2为0.495mm，第三金属微带线Z₃L₃的线宽W3为0.595mm，第四金属微带线Z₄L₄的线宽W4为0.79mm。

第一隔离电阻R1的阻值为90.9Ω，第二隔离电阻R2的阻值为205Ω，第三隔离电阻R3的阻值为301Ω，第四隔离电阻的阻值R4为432Ω。

下面结合工作在0.4GHz到6GHz频段上的小型功率分配器，对实用新型做进一步详细描述。覆盖现有通信领域的所有模式TD-LTE-Advanced、TD-LTE、LTE-AdvancedFDD、LTEFDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM。本实用新型为新型小型功率分配器包括三个端口，分别是输入端口Z₀、输出端口一Z₀₁、输出端口二Z₀₂；功分器的输入端口一Z₀的回波损耗C₁₁根据输入端口Z₀的反射功率p_r和输入功率p_i之比来计算：

$C_{11}=-10\log \left(\frac{p_r}{p_i}\right)=-20\log \left|S_{11}\right|$

输出端口一Z₀₁、输出端口二Z₀₂的插入损耗C₂₁、C₃₁根据输出端口一Z₀₁、输出端口二Z₀₂的输出功率p₂、p₃与输入端口Z₀的输入功率p_i之比来计算：

$C_{21}=-10\log \left(\frac{p_2}{p_i}\right)=-20\log \left|S_{21}\right|,$

$C_{31}=-10log\left(\frac{p_3}{p_i}\right)=-20log\left|S_{31}\right|,$

输出端口一Z₀₁、输出端口二Z₀₂间的隔离度根据输出端口一Z₀₁的输出功率p₂与输出端口二Z₀₂的输出功率p₃之比来计算：

$C_{23}=-10log\left(\frac{p_2}{p_3}\right)=-20log\left|\frac{S_{21}}{S_{31}}\right|.$

本实用新型的小型化超宽带微波功分器输出端口包括两个支路，输入端口Z₀和输出端口一Z₀₁之间的第一通路包括第一金属微带线、第二金属微带线、第三金属微带线、第四金属微带线，金属微带线线宽逐渐增加。，输入端口Z₀和输出端口二Z₀₂之间的第二通路包括第五金属微带线、第六金属微带线、第七金属微带线、第八金属微带线，金属微带线线宽逐渐增加。第一金属微带线与第五金属微带线相同、第二金属微带线与第六金属微带线相同、第三金属微带线与第七金属微带线相同、第四金属微带线与第八金属微带线相同。输入端口Z₀、输出端口一Z₀₁、输出端口二Z₀₂的阻抗均为50Ω。输出端口一Z₀₁和输出端口二Z₀₂输出相位相同。

利用正常的微波电路加工工艺，按下列参数在印制板图上制作微带线，所有金属微带线的厚度均为35μm，采用的为微波板材Rogers4350，微带线的离底层地的高度为0.5mm，微带线和地层之间是人工质层。第一金属微带线线宽W1为0.4mm，第二金属微带线线宽W2为0.495mm，第三金属微带线线宽W3为0.595mm，第四金属微带线线宽W4为0.79mm。第一隔离电阻R1为90.9Ω、第二隔离电阻R2为205Ω、第三隔离电阻R3为301Ω、第四隔离电阻R4为432Ω。

图3为本实用新型输出端口一、输出端口二匹配时，输入端口的反射系数。

图4为本实用新型输出端口二匹配时，输出端口一到输入端口的正向传输系数，功分器是把一路信号的功率分成两路，理论上输出信号每路的功率是以前的1/2，即-3dB差损,实际测试的差损要大一些。

图5为本实用新型输入端口匹配时，输出端口一和输出端口二的之间的隔离度，从图上可以看出隔离度都在10dB以上。

Claims (4)

1.一种小型化超宽带微波功分器，利用微波电路加工工艺制作在印制板图上，其特征在于：包括有输入端口Z₀、输出端口一Z₀₁和输出端口二Z₀₂，输入端口Z₀与输出端口一Z₀₁之间依次串联有第一金属微带线Z₁L₁、第二金属微带线Z₂L₂、第三金属微带线Z₃L₃、第四金属微带线Z₄L₄，由第一金属微带线Z₁L₁、第二金属微带线Z₂L₂、第三金属微带线Z₃L₃、第四金属微带线Z₄L₄在输入端口Z₀和输出端口一Z₀₁之间形成第一通路，输入端口Z₀与输出端口二Z₀₂之间依次串联有第五金属微带线Z₅L₅、第六金属微带线Z₆L₆、第七金属微带线Z₇L₇、第八金属微带线Z₈L₈，由第五金属微带线Z₅L₅、第六金属微带线Z₆L₆、第七金属微带线Z₇L₇、第八金属微带线Z₈L₈在输入端口Z₀和输出端口二Z₀₂之间形成第二通路，所述第一、第二通路关于中间线对称，第一通路中第一金属微带线Z₁L₁至第四金属微带线Z₄L₄的线宽依次增加，第二通路中第五金属微带线Z₅L₅至第八金属微带线Z₈L₈的线宽依次增加，且第一金属微带线Z₁L₁线宽与第五金属微带线Z₅L₁₅线宽相同，第二金属微带线Z₂L₂线宽与第六金属微带线Z₆L₆线宽相同，第三金属微带线Z₃L₃线宽与第七金属微带线Z₇L₇线宽相同，第四金属微带线Z₄L₄线宽与第八金属微带线Z₈L₈线宽相同，第一金属微带线Z₁L₁与第五金属微带线Z₅L₅之间连接有第一隔离电阻R1，第二金属微带线Z₂L₂与第六金属微带线Z₆L₆之间连接有第二隔离电阻R2，第三金属微带线Z₃L₃与第七金属微带线Z₇L₇之间连接有第一隔离电阻R3，第四金属微带线Z₄L₄与第八金属微带线Z₈L₈之间连接有第四隔离电阻R4，第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4分别位于第一通路和第二通路之间中间线上，且第一隔离电阻R1至第四隔离电阻R4的阻值依次增加。

2.根据权利要求1所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：各个金属微带线的厚度均为35μm，材质为微波板材Rogers4350，各个金属微带线离地层的高度为0.5mm，各个金属微带线和地层之间为人工质层。

3.根据权利要求1所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：所述第一金属微带线Z₁L₁的线宽W1为0.4mm，第二金属微带线Z₂L₂的线宽W2为0.495mm，第三金属微带线Z₃L₃的线宽W3为0.595mm，第四金属微带线Z₄L₄的线宽W4为0.79mm。

4.根据权利要求1所述的一种小型化超宽带微波功分器，其特征在于：所述第一隔离电阻R1的阻值为90.9Ω，第二隔离电阻R2的阻值为205Ω，第三隔离电阻R3的阻值为301Ω，第四隔离电阻的阻值R4为432Ω。