CN205921063U - 一种带有偏置功能的威尔金森功分器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带有偏置功能的威尔金森功分器，包括输入端口、输入微带线、传输支线隔离电阻一、隔离电阻二、信号输出端口电源输出端以及低通滤波器，信号输出端口一和信号输出端口二之间串联有阻值相同的隔离电阻一和隔离电阻二，在两个隔离电阻之间通过低通滤波器通过连接电源输出端。这种结构特点在于两个隔离电阻的阻值都是Z0，电源传输路径为：在信号输入端通过偏置器将直流电源耦合到输入微带线，经功分器两条0.25波长传输支线，通过隔离电阻后，由两个隔离电阻的中间公共点和低通滤波器后输出；而原有的射频信号传输路径不变。
Description
技术领域
本实用新型是一种带有偏置功能的威尔金森功分器，属于微波射频无源传输器件领域。
背景技术
现有技术中，功分器是将输入功率分成相等或不等的几路输出的一种多端口微波射频器件。功分器有多种实现形式，如3dB电桥耦合器、分支线电桥耦合器、环形电桥耦合器、威尔金森功分器等多种结构。功分器不仅应用于射频功率的分配和合成，在阵列天线技术中也是必不可少的关键的器件，主要是进行信号合成和相位匹配，实现特定的方向图，实现赋形和提高增益；在圆极化天线技术中，通过功分器多点实现圆极化馈电，主要是实现信号合成和相位匹配；通常是小信号低功率，多级联功分结构，电路规模大型化，布局复杂。
威尔金森功分器是一种常用的功分器，广泛应用于各种微波射频电路中，它一般被孤立视为传输单纯的微波射频信号，不传输DC电源，很少有人将其与电源传输相关联，通常是将射频信号传输路径与信号传输路径分离，避免相互影响。而信号传输和电源能量传输是微波射频系统中不可缺少的两个部分，特别是在功分器前后级都含有源电路的情况下，两套传输网络相互交叉。特别是多级功分电路中，电路规模大型化、复杂化，又要求布局小型化和紧凑，兼顾信号传输系统布局的信号完整性（SI）和电源能量传输系统的电源完整性（PI），信号传输和电源能量传输两套网络的布局异常复杂，使设计难度大大增加。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种能够同时传输微波射频信号和电源的带有偏置功能的威尔金森功分器。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种带有偏置功能的威尔金森功分器，包括输入端口、输入微带线、传输支线一、传输支线二、隔离电阻一、隔离电阻二、信号输出端口一、信号输出端口二、电源输出端以及低通滤波器，输入端口与输入微带线连接后分为两路分别通过传输支线一、传输支线二与信号输出端口一、信号输出端口二连接，其特征在于：信号输出端口一和信号输出端口二之间串联有阻值相同的隔离电阻一和隔离电阻二，在两个隔离电阻之间通过低通滤波器通过连接电源输出端。这种结构特点在于两个隔离电阻的阻值都是Z0，电源传输路径为：在信号输入端通过偏置器将直流电源耦合到输入微带线，经功分器两条0.25波长传输支线，通过隔离电阻后，由两个隔离电阻的中间公共点和低通滤波器后输出；而原有的射频信号传输路径不变。
进一步地，所述传输支线一与传输支线二规格均为0.25波长传输支线。
进一步地，所述输入微带线为微带线或同轴线或带状线。
本实用新型的特点在于：
（1）在功分器同一路径上，同时传输微波射频信号和电源，有效避免供电电路与信号线路的交叉；
（2）隔离电阻起到双重作用，对于射频信号，起到隔离电阻的作用，对于直流供电，起到限流作用；
（3）功分器前后级之间不再需要独立的电源供电线路，简化电路布局，降低产品成本，提高产品可靠性；
（4）特别是级联功分器中，采用本实用新型，可以实现小信号低功率，多级联功分系统布局的紧凑及小型化。
需要特别指出的是：作为无源传输器件，本实用新型的偏置功分器采用的都是无源器件，也具有互易性的特点，作为功率分配器使用时，信号和电源能量的流向都是由总端口到分端口。当作为功率合成器时，信号流向是由分端口到总端口，电源能量的流向是由总端口到分端口。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型一种带有偏置功能的威尔金森功分器的结构示意图；
图2为本实用新型一种带有偏置功能的威尔金森功分器的PCB版图。
图3本实用新型一种带有偏置功能的威尔金森级联功分器原理图。
图中： 1-输入端口、2-输入微带线、3-传输支线二、4-传输支线一、5-信号输出端口一、6-电源输出端、7-低通滤波器、8-信号输出端口二、9-隔离电阻一、10-隔离电阻二。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种带有偏置功能的威尔金森功分器，结构上包括输入端口1、信号输出端口一8、信号输出端口二5、输入微带线2、0.25波长传输支线一3、0.25波长传输支线二4、隔离电阻一9、隔离电阻二10、低通滤波器7、电源输出端8；输入端口1输入经过直流偏置的射频信号，直流电源经过输入微带线2，分两路分别经过个传输支线、隔离电阻，由两个隔离电阻的中间公共连接点引出，经低通滤波器7，从电源输出端8供给后端放大电路。在直流电路中，两个隔离电阻的拓扑关系为并联；对于射频信号，低通滤波器可视为开路，两个隔离电阻的拓扑关系为串联，射频电路关系与原有的单隔离电阻相同。
如图2所示，本实施例以微带形式的工艺形式实际应用与PCB版图上，采用弯曲微带线实现功分器的小型化，隔离电阻的尺寸远远小于信号波长，采用两个隔离电阻串联对射频性能影响极小，在功分器的前后端之间，不再需要原有的直流电源通道。
如图3所示，本实施例描述的一种带有偏置功能的威尔金森功分器应用于一分八功分器中，前端的直流电源通过功分器，平均分配给后端的放大电路，并且每对隔离电阻对其相应的后端放大进行限流和去耦。
Claims (3)
1.一种带有偏置功能的威尔金森功分器，包括输入端口、输入微带线、传输支线一、传输支线二、隔离电阻一、隔离电阻二、信号输出端口一、信号输出端口二、电源输出端以及低通滤波器，输入端口与输入微带线连接后分为两路分别通过传输支线一、传输支线二与信号输出端口一、信号输出端口二连接，其特征在于：信号输出端口一和信号输出端口二之间串联有阻值相同的隔离电阻一和隔离电阻二，在两个隔离电阻之间通过低通滤波器通过连接电源输出端。
2.根据权利要求1所述的一种带有偏置功能的威尔金森功分器，其特征在于：所述传输支线一与传输支线二规格均为0.25波长传输支线。
3.根据权利要求1所述的一种带有偏置功能的威尔金森功分器，其特征在于：输入微带线为微带线或同轴线或带状线。
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109449552A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-08 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种直流信号与微波信号合成装置 |
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2016
- 2016-08-30 CN CN201620975067.1U patent/CN205921063U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109449552A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-08 | 合肥本源量子计算科技有限责任公司 | 一种直流信号与微波信号合成装置 |
| CN109449552B (zh) * | 2018-12-18 | 2024-05-07 | 本源量子计算科技（合肥）股份有限公司 | 一种直流信号与微波信号合成装置 |
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