CN207868370U - 一种宽带高隔离一分三功分器 - Google Patents

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向李春
潘永
何恒志
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Abstract

本实用新型涉及一种宽带高隔离一分三功分器，包括多个级联结构、一个输入端和三个输出端，各个级联结构包括三个阻抗变换器和三个电阻，多个级联结构串联组成宽带高隔离功分器，本实用新型通过在输出端1和输出端3之间串联电阻提高输出端1和输出端3之间的隔离度。

Description

一种宽带高隔离一分三功分器
技术领域
本实用新型涉及电学领域，特别是一种宽带高隔离一分三功分器。
背景技术
功分器全称功率分配器，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。一个功分器的各个输出端口之间应保证一定的隔离度。功分器按输出通常分为一分二(一个输入两个输出)、一分三(一个输入三个输出)等。功分器的主要技术参数有功率损耗(包括插入损耗、分配损耗和反射损耗)、各端口的电压驻波比，功率分配端口间的隔离度、幅度平衡度，相位平衡度，功率容量和频带宽度等。
现有技术中的宽带一分三功分器的缺点是输出端1和输出端3之间的隔离度指标不够好。在这种情况下，为了提高输出端1和输出端3之间的隔离度指标，往往只有增加级数，例如五级级联的一分三功分器，为了达到满意的隔离度指标，只能采用六级级联，甚至七级级联的方案，而级数越多，又会造成插入损耗这个指标变差，并且会增大体积。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种宽带高隔离一分三功分器，在输出端1和输出端3之间串联电阻提高隔离度指标。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：宽带高隔离一分三功分器，所述功分器包括多个级联结构、一个输入端和三个输出端；
Zij表示第i个级联结构的第j个1/4波长阻抗变换器；
Rij表示第i个级联结构的第j个电阻；
所述第一级联结构包括三个1/4波长阻抗变换器和三个电阻，所述Z11的第二端子与R11的第一端子相连，R11的第二端子与Z12的第二端子和R12的第一端子相连，R12的第二端子与Z13的第二端子相连接，所述R13的第一端子与Z11的第二端子相连，R13的第二端子与Z13的第二端子相连；
所述第一级联结构的Z11、Z12、Z13的第一端子相连功分器的输入端，第一级联结构的Z11、Z12、Z13的第二端子分别为第一级联结构的第一输出端、第二输出端、第三输出端，并分别与功分器的三个输出端相连。
优选的，所述第二级联结构包括三个1/4波长阻抗变换器和三个电阻，Z21的第二端子与R21的第一端子相连，R21的第二端子与Z22的第二端子和R22的第一端子相连，R22的第二端子与Z23的第二端子相连接，所述R23的第一端子与Z21的第一端子相连，R23的第二端子与Z23的第二端子相连；所述第二级联结构的Z21、Z22、Z33的第一端子作为第二级联结构的三个输入端，并分别与第一级联结构的三个输出端相连，第二级联结构的Z21、Z22、Z23的第二端子分别作为第二级联结构的三个输出端并与功分器的三个输出端相连；
优选的，其他多个级联结构与第二级联结构一致，所述其他多个级联结构间的连接方式为下一级的三个输入端与上一级的三个输出端相连接，多个级联结构相互连接构成所述宽带高隔离一分三功分器。
本实用新型具有的增益效果为：本实用新型在不增加插入损耗和级联数的前提下，通过在各个级联结构的输出端1和输出端3之间串联电阻来提高输出端1和输出端3之间的隔离度，使功分器的体积大小不变。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，宽带高隔离一分三功分器，其特征在于：所述功分器包括多个级联结构、一个输入端和三个输出端；
Zij表示第i个级联结构的第j个1/4波长阻抗变换器；
Rij表示第i个级联结构的第j个电阻；
所述第一级联结构包括三个1/4波长阻抗变换器和三个电阻，所述Z11的第二端子与R11的第一端子相连，R11的第二端子与Z12的第二端子和R12的第一端子相连，R12的第二端子与Z13的第二端子相连接，所述R13的第一端子与Z11的第二端子相连，R13的第二端子与Z13的第二端子相连；所述第一级联结构的Z11、Z12、Z13的第一端子相连作为第一级联结构的输入端，并与功分器的输入端相连，第一级联结构的Z11、Z12、Z13的第二端子分别为第一级联结构的三个输出端，并分别与功分器的三个输出端相连。
优选的，所述第二级联结构包括三个1/4波长阻抗变换器和三个电阻，Z21的第二端子与R21的第一端子相连，R21的第二端子与Z22的第二端子和R22的第一端子相连，R22的第二端子与Z23的第二端子相连接，所述R23的第一端子与Z21的第一端子相连，R23的第二端子与Z23的第二端子相连；所述第二级联结构的Z21、Z22、Z33的第一端子作为第二级联结构的三个输入端，第二级联结构的Z21、Z22、Z23的第二端子分别作为第二级联结构的三个输出端；第一级联结构的三个输出端分别与第二级联结构的三个输入端相连接；所述第一级联结构的输入端与功分器的输入端相连接，第二级联结构的三个输出端与功分器的三个输出端相连接。
优选的，其他多个级联结构与第二级联结构一致，所述其他多个级联结构间的连接方式为下一级的三个输入端与上一级的三个输出端相连接，多个级联结构相互连接构成所述宽带高隔离一分三功分器；所述功分器的输入端与第一级联结构的输入端相连，功分器的三个输出端与最后一个级联结构的三个输出端相连接。
优选的，为了验证此方案的有效性，设计频率0.5～2.5GHz的一分三功分器，因为截止频率（2.5GHz）除以起始频率（0.5GHz）为5，所以此一分三功分器采用五级级联来设计，每级电阻分别为91Ω，150Ω，360Ω，470Ω，620Ω（每级电阻的阻值相同）。根据测量结果得出，输出端1和输出端3没有串联电阻时，隔离度为18dB，输出端1和输出端2之间以及输出端2和输出端3之间的隔离度为21dB，损耗指标为3.9dB，驻波指标为1.4；输出端1和输出端3之间串联电阻后，隔离度提高到21dB，输出端1和输出端2之间以及输出端2和输出端3之间的隔离度仍然为21dB，损耗指标和驻波指标不变。
优选的，在输出端1和输出端3不串联电阻的状态下，要达到隔离度21 dB的指标，只能采用六级级联，但此时损耗指标为4.1dB，驻波指标为1.4，也就是增大了损耗指标来满足隔离度指标，此外，采用六级级联后外形也比五级级联要大20%左右。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种宽带高隔离一分三功分器，其特征在于：所述功分器包括N个级联结构、一个输入端和三个输出端；
Zij表示第i个级联结构的第j个1/4波长阻抗变换器；
Rij表示第i个级联结构的第j个电阻；
所述级联结构均包括三个1/4波长阻抗变换器和三个电阻，所述Zi1的第二端子与Ri1的第一端子相连，Ri1的第二端子与Zi2的第二端子、Ri2的第一端子相连，Ri2的第二端子与Zi3的第二端子相连接，所述Ri3的第一端子与Zi1的第二端子相连，Ri3的第二端子与Zi3的第二端子相连；
所述Zi1、Zi2、Zi3的第二端子分别与Z（i+1）1、Z（i+1）2、Z（i+1）3的第一端子相连；
第一级联结构的Z11、Z12、Z13的第一端子相连作为功分器的输入端，第N级联结构的ZN1、ZN2、ZN3的第二端子分别为宽带高隔离一分三功分器的第一输出端、第二输出端、第三输出端。
2.根据权利要求1所述的一种宽带高隔离一分三功分器，其特征在于：N为5。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112313831A (zh) * 2019-05-29 2021-02-02 松下知识产权经营株式会社 三分配器

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