CN220420849U - 一种等功率分配器 - Google Patents
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Abstract
一种等功率分配器，属于微波通信电路技术领域，解决微波电路中功率分配器尺寸大、难以集成及功率容量低的问题；所述第一级功分器中的多个第一级功分支路对应与第二级功分器中多个第二级功分支路连接；第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的一端对应连接在每个第一功分支路与第二功分支路的连接公共点上、第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的另一端连接在一起；第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的一端与第二级功分器中每个第二级功分支路的输出端对应连接、第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的另一端连接在一起；通过两级的多路LC等功率分配器设计，选用电容电感作为电路匹配器件，在低频段条件下缩小了电路尺寸，提高了功分电路功率容量。
Description
技术领域
本实用新型属于微波通信电路技术领域，涉及一种等功率分配器。
背景技术
功率分配器是指将一路输入信号分成相同或不同的两路或多路输出信号，也可逆向将多路信号能量合成一路输出的器件。在微波电路中，功率分配器被广泛应用于微波及毫米波电路，是阵列天线馈电网络、功率合成电路中的重要组成部分。功率分配器是射频及微波发射源的一个关键微波部件，其设计好坏直接关系到发射源的效率、幅频特性等性能的好坏。在微波电路中，微带功率分配器在低频段尺寸较大，不利于在电路板上集成。芯片式功率分配器在功率分配后的功率容量较低，难以应用在中大功率场合。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于如何解决微波电路中功率分配器尺寸大、难以集成及功率容量低的问题。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种等功率分配器，包括：第一级功分器、第二级功分器、第一级反射吸收电阻、第二级反射吸收电阻；
所述第一级功分器包括电容C0和多个结构相同的第一级功分支路，所述第二级功分器包括多个结构相同的第二级功分支路，所述第一级反射吸收电阻包括多个相同的电阻R1，所述第二级反射吸收电阻包括多个相同的电阻R11；
所述第一级功分器中的多个第一级功分支路对应与第二级功分器中多个第二级功分支路连接；第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的一端对应连接在每个第一功分支路与第二功分支路的连接公共点上、第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的另一端连接在一起；第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的一端与第二级功分器中每个第二级功分支路的输出端对应连接、第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的另一端连接在一起；
所述第一级功分器中多个第一级功分支路的输入端连接在一起作为公共端口，电容C0的一端连接公共端口、电容C0的另一端接地。
进一步地，所述第一级功分支路包括：电感L1；电感L1的一端连接公共端口、电感L1的另一端作为第一级功分支路的输出端。
进一步地，所述第二级功分支路包括：电感L11、电容C1、电容C11；电感L11与电容C1的一端连接在一起作为第二级功分支路的输入端，电感L11的另一端与电容C11的一端连接在一起作为第二级功分支路的输出端，电容C1另一端与电容C11的另一端连接后接地。
本实用新型的优点在于：通过两级的多路LC等功率分配器设计，并选用电容电感作为电路匹配器件，在低频段条件下相比较微带功分器缩小了电路尺寸，同时相比较芯片式功分器提高了功分电路功率容量。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的一分六等功率分配器的电路结构图；
图2是本实用新型实施例二的一分六等功率分配器的S参数图；
图3是本实用新型实施例三的一分六等功率分配器的S参数图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：
实施例一
如图1所示，本实用新型的一分六等功率分配器，包括：第一级功分器、第二级功分器、第一级反射吸收电阻、第二级反射吸收电阻；
所述第一级功分器包括电容C0和6个结构相同的第一级功分支路，所述第二级功分器包括6个结构相同的第二级功分支路，所述第一级反射吸收电阻包括6个相同的电阻R1，所述第二级反射吸收电阻包括6个相同的电阻R11；
所述第一级功分器中的6个第一级功分支路对应与第二级功分器中6个第二级功分支路连接，第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的一端对应连接在每个第一功分支路与第二功分支路的连接公共点上、第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的另一端连接在一起；第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的一端与第二级功分器中每个第二级功分支路的输出端对应连接、第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的另一端连接在一起。
所述第一级功分器的6个第一级功分支路的输入端连接在一起作为公共端口，电容C0的一端连接公共端口、电容C0的另一端接地；
以第一级功分器的第1个第一级功分支路为例进行详细介绍，所述第一级功分支路包括电感L1；电感L1的一端连接公共端口、电感L1的另一端作为第一级功分支路的输出端。
以第二级功分器的第1个第二级功分支路为例进行详细介绍，所述第二级功分支路包括电感L11、电容C1、电容C11；电感L11与电容C1的一端连接在一起作为第二级功分支路的输入端、电感L11的另一端与电容C11的一端连接在一起作为第二级功分支路的输出端，电容C1的另一端与电容C11的另一端连接后接地。
在本实施例中，由电容C0、电感L1和电阻R1构成第一级6路功分器，其中电阻R1为第一级6路功分器的反射吸收电阻，电容C1、电容C11、电感L11和电阻R11构成第二级6路功分器，其中电阻R11为6路功分器的第二级反射吸收电阻；反射吸收电阻用于平衡两个输出端口，起隔离作用，且当其中一路出现开路或者断路时，反射回的功率被隔离电阻吸收。
工作原理：
射频能量信号由公共端口输入一分六等功率分配器的功分网络，通过两级的六路LC等功率分配器，在输出端口输出六路功率相同的能量信号，实现功分器功能；特别地，功分网络也可以作为合路网络使用，即在六个端口输入六路相位相同、功率相同的能量信号，经过两级的六路LC等功率分配器电路，在公共端口可以得到六路合成射频能量信号，实现合路器功能。
实施例二
在本实施例中，设计一个在1.5GHz-1.95GHz频率范围工作的、端口阻抗为50Ω的一分六等功率功分器，设置电容C0的值为7pF、电容C1为4.6pF、电容C11为2.9pF、电感L1为8.4nH、电感L11为4nH、电阻R1为20Ω、电阻R11为50Ω，通过S参数图来表征一分六等功率分配器的电性特性。
S散射也叫散射参数，是微波传输中的一组重要参数；由于难以在高频率段测量电流或电压，因此通过测量S参数来表征射频元件或网络的电气属性和性能，如测量增益、损耗、反射系数等。
插入损耗指在传输系统的某处由于元件或器件的插入而发生的负载功率的损耗；隔离度是指在射频电路中，不同信号之间的互相干扰程度；在本实施例中，通过测量S参数来表征上述两种参数特性，如图2所示，公共端口到各端口的公分插损在频率范围内为-8.15dB至-7.94dB，各端口相互之间的隔离在工作频率范围内为-21.65dB至-20.86dB。
实施例三
在本实施例中，设计一个在500MHz-780MHz频率范围工作的、端口阻抗为50Ω的一分六等功率功分器，设置电容C0的值为12pF、电容C1为6.5pF、电容C11为5.7pF、电感L1为34nH、电感L11为15nH、电阻R1为37Ω、电阻R11为50Ω，通过S参数图来表征一分六等功率分配器的电性特性。
如图3所示，在本实施例中，公共端口到各端口的公分插损在频率范围内为-8.12dB至-8.08dB，各端口相互之间的隔离在工作频率范围内为-30.53dB至-19.80dB。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种等功率分配器，其特征在于，包括：第一级功分器、第二级功分器、第一级反射吸收电阻、第二级反射吸收电阻；
所述第一级功分器包括电容C0和多个结构相同的第一级功分支路，所述第二级功分器包括多个结构相同的第二级功分支路，所述第一级反射吸收电阻包括多个相同的电阻R1，所述第二级反射吸收电阻包括多个相同的电阻R11；
所述第一级功分器中的多个第一级功分支路对应与第二级功分器中多个第二级功分支路连接；第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的一端对应连接在每个第一功分支路与第二功分支路的连接公共点上、第一级反射吸收电阻中每个电阻R1的另一端连接在一起；第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的一端与第二级功分器中每个第二级功分支路的输出端对应连接、第二级反射吸收电阻中每个电阻R11的另一端连接在一起；
所述第一级功分器中多个第一级功分支路的输入端连接在一起作为公共端口，电容C0的一端连接公共端口、电容C0的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种等功率分配器，其特征在于，所述第一级功分支路包括：电感L1；电感L1的一端连接公共端口、电感L1的另一端作为第一级功分支路的输出端。
3.根据权利要求1所述的一一种等功率分配器，其特征在于，所述第二级功分支路包括：电感L11、电容C1、电容C11；电感L11与电容C1的一端连接在一起作为第二级功分支路的输入端，电感L11的另一端与电容C11的一端连接在一起作为第二级功分支路的输出端，电容C1另一端与电容C11的另一端连接后接地。
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