TWI473340B - 功率結合器或分配器 - Google Patents

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TWI473340B
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Alexandre Dupuy
Kevin M K H Leong
Tatsuo Itoh
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Univ California
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
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    • H—ELECTRICITY
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
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Description

功率結合器或分配器 相關之專利
本申請案係主張於2006年5月18日申請在先之美國專利申請案第60/802,089號之優先權，其完整內容合併於本文中以供參考。
聯邦政府贊助研究或發展相關聲明
本發明是在美國政府資助合同號/資助號第N00014-01-1-0803號，由海軍研究所資助之研究。美國政府具有本發明之部分權利。
發明領域
本發明係有關功率分配與結合，更具體地係有關使用介值傳輸線在無限波長頻率之功率結合通道二極體振盪器。再者，本發明係有關使用介質混合型右手/左手傳輸線在無限波長頻率之功率結合器。
 發明背景
功率結合器用以使用單一輸出裝置傳送更多的輸出功率。序列式結合器廣泛地用於結合功率放大器、天線、振盪器等等，因為其能夠以同相位結合而信號。以同相位結合而信號需要將每一連接埠的間隔設定為此波長的特定部分，例如位於λ 或λ /2處。功率分配器則執行反向運作，將來自單一輸入埠之功率傳送至多個輸出埠。序列式功率分配器比並列式功率分配器簡單及簡潔。序列式分配器的優 勢隨著輸出埠數量的增加而增加，而且饋接供給網路用之實體面積是有限的。序列式分配器平均並以同相位傳送功率至所有輸出埠。序列式分配器可以使用於多種應用中，例如饋接天線陣列，用以做時脈同步以及作為無線接收器電路內部線路。
因此需要一種可以簡潔型式實現而且在序列連接內部需固定波長位置配置之分配器/結合器裝置與方法。本發明實現此一需求，並且解決先前發展之結合器與分配器之缺點。
 發明概要
此處對功率分配/結合裝置、電路與方法做說明，例如使用在複合右手/左手(CRLH)介質傳輸線所觀察到之無限波長現象之通道二極體振盪器裝置。在此一頻率下，與無限長度波長對應之傳輸線之電子長度為零度。
使用介質傳輸線之無限波長特性實現N埠功率分配器/結合器。此結構是以複合右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)為基礎，其依據頻率而具有純右手(RH)(相位延遲)傳輸特性或純左手(LH)(相位超前)TL傳輸特性。在RH與LH區間之過渡頻率為傳輸常數等於零(β =0)之處。因此在此過渡頻率存有一無限波長，在此頻率時波形沿著傳輸線傳輸之相位與振幅與位置無關，當傳輸線作為共振器時支持駐波。
所說明之序列結合器使用每一振盪器輸出埠直接連接至此零度傳輸線之零度傳輸線，其振盪器訊號是以同相位 結合而。無論沿著此CRLH傳線之位置與傳輸埠數量為何，此電路能夠平均地以同相位結合而功率輸入並且能夠透過磨市場中之非線性相互作用鎖定不同的振盪模式。
本發明的一個觀念包含使用零度傳輸線實現駐波共振器章節，此振盪器(或其他RF源)輕易地耦合至此共振器，此共振器的特性用以降低以結合振盪器之相位雜訊。在測試中(但並不侷限於此)，在具有雙通道二極體振盪器組配之第零階共振器在2GH時可以獲得之最大功率結合效率為131%。
本發明的另一觀念為使用零度傳輸線之序列式分配器，其將輸入埠之訊號平均並以同相位分割至輸出埠。無論沿著此CRLH傳線之位置與傳輸埠數量為何，此電路能夠平均地以同相位分割功率。此分配器的實際長度或功率分接器位置並不會影響每一輸出埠間之相位與功率平衡。
本發明另一觀念為使用零度傳輸線實現駐波共振器部分，其中輸入訊號輕易地耦合至共振器，共振器特性用以平均並以同相位耦合能量至輸出埠。藉由範例，但並不侷限於範例中，實現三埠與五埠序列式分配器以展示與輸出位置無關之相等功率分配。
輸入鎖定量測展示序列式結合器可以用於可調整式振盪器，第零階共振器可以用於較高Q值之振盪器。
本發明一實施例裝置包含：(a)零度複合式右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)、(b)此傳輸線被組配成具有多個輸入與一個輸出用連接埠，其中輸入埠組配以接收來自相對應裝 置之輸出訊號、(c)此裝置包含以多個輸入埠與一個輸出埠建構之結合器或者以單一輸入埠與多個輸出埠建構之分配器、(d)在結合器範例，在輸入埠接收輸入此結合器之輸入信號會被傳輸線以同相位結合而在輸出埠產生一輸出訊號、(e)在分配器範例中，在輸出埠接收到輸入此分配器之輸入訊號會被傳輸線平均並以同相位分割在每一輸出埠產生輸出訊號。
本發明之一實施例為一功率結合器，其包含：(a)零度複合式右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)、(b)此傳輸線被組配成具有一個輸出埠與多個輸入埠以接收來自相對應輸入裝置之輸出訊號、以及(c)在輸出埠接收之輸入訊號會被傳輸線以同相位結合而以在輸出埠產生一輸出訊號。在本發明的一種模式中，阻抗匹配轉換器耦合至每一輸入埠，其具有與特定振盪器輸出頻率對應之四分之一波長。在此結合器中，每一輸入埠被組配用以接收來自振盪器或其他RF源之訊號。在結合器輸入埠接收之振盪器輸出訊號會被傳輸線以同相位結合而並在輸出埠產生輸出訊號。
在另一實施例中，功率結合器包括將複合式右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)組配成第零階共振器，此傳輸線具有一開路第一端、第二端則為鬆耦合輸出埠、以及多個鬆耦合輸入埠，其中每一輸入埠被組配以接收來自振盪器之訊號，以及在輸入埠接收之振盪器輸出訊號會被傳輸線以同相位結合而以在輸出埠產生輸出訊號。
在本發明最後一個實施例中，振盪器包含通道二極體 振盪器。在本發明的一種模式中，輸出埠之阻抗會與特定阻抗匹配，例如50歐姆。在本發明的另一模式中，每一輸入埠與相對應的振盪器阻抗匹配。在本發明的另一模式中，阻抗匹配轉換器耦合至每一輸入埠，例如以具有與相對應振盪器輸出頻率對應之四分之一波長之轉換器加以實現。
另一實施例為功率分配器，其包含：(a)複合式右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)、(b)此傳輸線具有一個輸入埠與多個輸出埠以輸出訊號至對應的裝置、以及(c)在輸入埠接收之輸入訊號會被傳輸線平均且以同相位分割以在每一輸出埠產生輸出訊號。在本發明的一種模式中，傳輸線之輸出埠連接是由開關控制，例如二極體。
必須瞭解到結合器之上述實施例與模式並不侷限於與振盪器一同使用，並可以用於結合任何需要的輸出，例如功率放大器、天線陣列等等。
必須瞭解到分配器之上述實施例與模式同樣地並不侷限於與來自振盪器之輸入一同使用，其輸出可以導向任何所需的裝置，例如天線陣列、時脈同步電路以及無線接收器電路。
本發明的一個觀念為作為序列式結合器或分配器之架構。
本發明的另一個觀念為由CRLH-TL片段建構之結合器/分配器運作於無限波長頻率之主體。
本發明另一觀念為結合器之所有輸入埠可以同相位結 合而而不需要將結合器輸入埠保持在特定間距。
本發明另一觀念為一分配器，其輸入訊號會被平均並同相位分割到所有的輸出埠，而不需要裝輸出埠保持在特定間距。
本發明另一觀念為使用開路端點CRLH-TL作為第零階共振器接收輸入，例如來自通道二極體振盪器之輸入可以輕易地耦合至此共振器，功率則是從共振器的一個端點擷取。
本發明另一觀念為使用開路端點CRLH-TL作為第零階共振器，在輸入與輸出埠上使用耦合電容器，例如微微法拉(Pf)等級。
本發明另一觀念為一CRLH-TL結合器/分配器，其提供包含右手序列式電感L R 與分流電容器C R (如同傳統傳輸線)以及左手序列式電容C L 與分流電感L L 之週期性結構。
本發明另一觀念為一整合群聚元件以模仿左手電容器，以及使用短電路棒而非群聚元件以模仿左手電感以降低損耗之之CRLH-TL結合器/分配器。
本發明另一觀念為具有使用能夠提供適當RH相位之電子長度微帶線來實現傳輸線之RH部分之CRLH-TL結合器/分配器。
本發明另一觀念為具有特定阻抗，例如50歐姆之輸出埠或輸入埠之CRLH-TL結合器/分配器。
本發明另一觀念為一CRLH-TL結合器/分配器，其中從通道二極體振盪器接收之訊號會經由做為電感之短電路棒 耦合以消去電容性並設置振盪頻率。
本發明另一觀念為藉由CRLH-TL提供之濾波提供比傳統結合器/分配器組配改善之相位雜訊特性之結合器/分配器。
本發明另一觀念為提供對給定頻寬進行模式鎖定之CRLH-TL結合器/分配器。
本發明之其他觀念將在下列的規格說明中揭露，其中這些詳細說明僅作為本發明完全揭露之較佳實施力說明，但並不侷限於此一範疇。
圖式簡單說明
藉由參考下列圖示可以更全盤地瞭解本發明，下列圖示只用作說明目的：
第1圖為依據本發明實施例一平衡式CRLH傳輸線在β =0處功率結合器之示意圖。
第2圖為第1圖平衡式CRLH序列結合器使用具有兩連接埠零度傳輸線測量之s參數強度圖。
第3圖為依據本發明實施例一平衡式CRLH傳輸線在β =0處作為第零階共振器功率結合器之示意圖。
第4圖為第3圖具有兩連接埠第零階CRLH共振器功率結合器所測量之s參數強度圖。
第5圖為依據本發明觀念使用具有通道二極體振盪器之兩連接埠第零階共振器功率結合器之實驗設置方塊圖。
第6圖為依據本發明觀念使用第零階共振器功率結合器鎖定兩通道二極體振盪模式之輸出頻譜圖。
 較佳實施例之詳細說明
更具體地參考說明圖示以說明本發明如第1圖至第6圖所示裝置實施例之目的。必須瞭解到本發明裝置可以有各種組配、細部組件以及各種不同的特定步驟與順序而不悖離本發明基本觀念。
1.簡介
本發明包含以存在無限波長頻率為基礎之功率結合(分配)方法。經由範例，但並不侷限於範例範疇，對兩種功率結合方法之實現做說明與比較。第一實施例使用CRLH-RL片段作為部分序列結合器將數個通道二極體振盪器功率結合。使用此一結構，當沿著此傳輸線之所有連接埠同相位時，每一二極體可以最佳地被結合。第二實施例使用開端點CRLH-TL作為第零階共振器(β =0)。在此架構中，通道二極體振盪器輕易地耦合至介質共振器並由此共振器的一端抽取功率。因為維持一駐波，所有的二極體再次以相同相位結合而。再者，因為此駐波維持一等量電壓通過整個共振器，因此沿著此傳輸線比較受序列損失所影響。因此，假若將額外的損失加到此傳輸線，只有無限波長模式可以維持此功率，而其他共振模式則會抑制此功率。其有利於建立高Q值振盪器，並且可以降低諧振。本發明亦提供並比較此二方法的實驗數據。
2.振盪器功率結合器之設計與實現
此處解說之功率結合器架構是以運作於無限波長頻率 之CRLH-TL架構為基礎，其中在ω ≠0處β =0。
2.1 CRLH理論
CRLH-TL可以是為包含右手序列電感LR 與靜電容CR (傳統傳輸線)以及左手序列電容CL 與靜電感LL 之週期性結構。在非平衡條件下，其L R C L ≠L L C R ，存有可以支持一無限波長之兩個不同共振頻率ω se 與ω sh ：
在ω se 與ω sh 處，群組速度為零且其相位速度為無窮大。在平衡條件下，當L R C L =L L C R 時其共振頻率相同且ω se =ω sh 。
2.2 設計功率結合器單元
零度CRLH-TL是依據下列文獻實現：2004年1月之IEICE電子期刊地E87-C期第1號第1至7頁，A.Sanada，C.Caloz與T.Itoh發表之“Zeroth Order Resonance in CRLH TL Resonance in the Left-Handed Transmission Line”，其完整內容合併於本文中以供參考，在2GHz頻率時以找出L R 、C R 、L L 與C L 之數值。
CRLH-TL可以使用符合上述無限波長模組之分散式或集總元件來實現，因此每一單元小於λ /10。如範例所示，集總元件用以模擬左手電容器，左手電感則使用短棒而不使用聚集式元件實現以減少損耗。此傳輸線RG部分是使用 提供適當RH相位電子長度之微帶線加以實現。計算得到的參數為C L =2pF 、L L =5nH 、C R =1.3pF 與L R =3.3nH 。當L R C L =L L C R 時，此單元為平衡狀態。如範例所示，此CRLH-TL是組裝於含有h =31mil、ε r =2.33RT/Duroid之基質上。
2.3 使用零度傳輸線之序列功率結合器
第1圖展示本發明序列結合器電路之示範實施例10。如圖所示之CRLH-TL 12具有組抗與50Ω匹配之輸出埠14(埠1)，其他埠16a、16b、16n-1、16n則與通道二極體振盪器最佳組抗匹配，這些埠接著在基頻處透過長度L之1/4波長轉換器18a、18b、16n-1、16n轉換。
每一振盪器埠使用CRLH-TL單元之單一線段或多個線段連接，如前面章節所述，為了保證每一振盪器可以在輸出埠處以同相位結合而。注意到每一埠之間的距離：d 1 ,d 2 ,...,d n 可以是任意的距離，不過因為在運作頻率下β =0因此仍舊可以提供同相位之功率結合。此任意間隔可以簡化結合器佈線與振盪器間隔的限制。
必須瞭解到在本發明裝置之分配器組配中，連接埠14為輸入埠，連接埠16a、16b、16n-1與16n則為輸出埠。輸入埠14較佳地為阻抗匹配，例如50Ω，而輸出埠則與接收輸出信號裝置之最佳阻抗匹配。
第2圖展示對具有兩連接埠之CRLH零度傳輸線測量之S參數。埠1為輸出埠，在2GHz時量測之相位與強度為：S 21 =-89.9°,S 31 =-91.6°,|S 21 |=-3.056dB與|S 31 |=-3.247dB。所得到的損耗可以視為用以實現LH電容之電容器損耗。依據本 發明之另外兩個序列結合器組配也一併組裝及量測。第一個組配為等間隔之三埠結合器，其量測的相位與強度為：S 21 =-102.96°,S 31 =-102°,S 41 =-102.67°,|S 21 |=-4.892dB,|S 31 |=-5.195B與|S 41 |=-4.195dB。第二個組配為非等間隔之三埠結合器，其量測的相位與強度為：S 21 =-95°,S 31 =-88°,S 41 =-90.3°,|S 21 |=-5.019dB,|S 31 |=-5.335B與|S 41 |=-5.022dB。此二架構因為集總元件電容而具有0.3dB之損耗。必須瞭解到當單元數量增加時此影響將更加顯著。可以使用較低損耗電容器及/或使用分散是傳輸線加以改善。
2.4 第零階共振器功率結合器
第3圖展示使用與第2.2節描述之相同單元之第零階共振器32較佳組配實施例30。然而在此組配中CRLH-TL之長度是作為一共振器，將其一端作為開路電路並將輸出埠與振盪器埠耦合至此結構。在此範例中，在每一連接埠與電源連接之耦合電容器36a、36b、36n-1與36n為3pF ，功率結合器輸出端之耦合電容器34則為5pF 。可以將此結構視為提供額外的振盪器濾波以降低相位雜訊。再者，因為此共振為一駐波，因此其比較不容易受傳輸線序列損耗之影響，因此沿著此傳輸線之電壓為定值。
必須瞭解到在分配器組配中，電容器34是位於此裝置之輸入埠，電容器36a、36b、36n-1與36n則是位於輸出埠。
第4圖為具有兩連接埠組配成兩串連單元之第零階功率結合器特性曲線圖，如第2.1節所述。如第3圖所示之此結合器其在2GHz量測之S參數為：S 21 =-66.7°,S 31 =-67.5°, |S 21 |=-3.5dB與|S 31 |=-3.6。
3.振盪器功率結合量測
通道二極體(例1如Metelics公司之M1X1168通道二極體)使用於2GHz以內之振盪器設計。此通道二極體因為其負斜率之I-V特性曲線使其具有振盪能力，類似於C.Kider,I.Mehdi,J.R.Ease，與G.I.Haddad在1990年1月IEEE微波理論與技術期刊第38期第1號第864-872頁之“Power and stability limitations of resonant,tunneling diodes”所描述的共振通道二極體，其完整內容合併於本文中以供參考。
通道二極體可以模組化為負電阻與電容之並聯，如O.Boric-Lubecke,Dee-Son Pan與T.Itoh在1994年11月IEEE微波與導波期刊第4期第11號第364-366頁之“RF Excitation of an Oscillator with Several Tunneling Devices in Series”，其完整內容合併於本文中以供參考。在此二極體中以串接方式插入一短線作為電感器以抵銷電容並設定其振盪頻率。為了達到最大振盪功率，此二極體的輸出端設置為最佳功率阻抗，在此情況為50Ω。在自由運作振盪器內之通道二極體在2GHz具有最大輸出功率-26dBm。
第5圖展示用以測試功率結合器實施例之示範實施例50組配。圖中所示之第一振盪器52與第二振盪器54分別透過連接埠58、60與結合器56耦合。結合器之輸出透過輸出埠62耦合至量測設備(圖中未展示)，例如頻譜分析儀。結合器56具有轉換器66、68分別引導連接埠60、58至連接有例如以70a、70b與70c表示二極體之TL區段64。在此範例中， 通道二極體個別的偏壓為0.2V。
表1表示不同方法之輸出功率與單通道二極體振盪器在基頻與第二及第三諧振頻率之比較。在第零階共振器功率結合器因為上述之濾波效應可以獲得較高的功率結合效率。對於單一二極體而言，第三諧振功率為-14.83dB，低於基頻功率。對於具有雙通道二極體振盪器之第零階共振器功率結合器而言，其弟三諧振功率為-26.33dB。
表2顯示此處所研究各種不同功率結合器之相位雜訊。在此一量測中，濾波效果更顯著。對於10kHz位移頻率，連接到第零階共振器之雙通道二極體比連接至第零階傳輸線之雙二極體增加9.17dB。
外部鎖定是使用具有10dB外部指向性耦合器之合成器掃瞄儀(例如HP83621)提供-35dBm鎖定功率達成。對於具有雙通道二極體之序列式零度CRLH-TL功率結合器而言，模式鎖定維持在12MHz之頻寬。反之，對於具有雙二極體之第零階共振器功率結合器而言，其模式鎖定維持在8MHz之頻寬。這些不同的量測結果印證了先前的說明，亦即第零階共振器功率結合器在鎖定振盪器頻率提供濾波效果。
第6圖展示雙通道二極體振盪器使用第零階共振器功率結合器鎖定模式之頻譜。
4.結論
上述用作通道二極體振盪器之各種不同功率結合方法與裝置實施例是使用無限波長現象。在一實施例中，序列式結合器包含使用零度傳輸線。每一振盪器輸出埠直接連 接到傳輸線並以同相位結合而。本發明展示相同間隔與非相同間隔之振盪器範例。在另一實施例中，零度傳輸線的一部份用來實現駐波共振器。在此條件下，振盪器可以輕易地耦合至共振器。共振器特性則用以降低以結合振盪器相位雜訊。使用具有雙通道二極體之第零階共振器在2GHz振盪頻率時可以獲得最高131%之功率結合效率。注入鎖定量測展示使用零度傳輸線序列式結合器之方法可以最為通道振盪器，而第零階共振器則可以作為高Q值振盪器。
概括而言，上述說明至少揭露了下列事項。使用在混合型左/右手(CRLH)介質傳輸線觀察到之無限波長現象之通道二極體振盪器用功率結合方法與裝置。其中一實施例使用由每一振盪器輸出埠直接連接至傳輸線並以同相位結合而之零度傳輸線組成之序列式結合器以同相位結合而功率。在第二實施例中，部分零度傳輸線作為駐波共振器，使振盪器可以輕易地與共振器耦合，沿著此傳輸線的波形振幅與相位為一常數。在第二實施例之一測試中，使用具有雙通道二極體之第零階共振器在2GHz振盪頻率時可以獲得最高131%之功率結合效率。
儘管上書說明包含許多細節，然而上述說明僅作為說明本發明部分較佳實施例，本發明並不侷限於上述範疇。因此，必須瞭解到本發明實施例可以有各種修改、變化與功能變更而不背離本發明之精神與範疇。在專利申請範圍中，其所參考之單一元件除非明確的說明，否則並非意味一個或僅有一個，而是一個或多個。與上述較佳實施例元 件等效之結構與功能是以參考的方式整合與本文中並包含於本發明專利範疇內。再者，本發明之裝置或方法並不需要解決每一個找出來的問題，其包含在本發明與申請專利範疇中。再者，本發明之任一元件、零件或方法步驟並非專屬之元件、零件或方法，除非本發明或專利申請範圍內有明確的說明。本發明之任何專利申請項目並不屬於35U.S.C.112第六章節，除非該項目明確的使用“一種”一詞。
12‧‧‧CRLH-TL
14‧‧‧輸出埠
16a、16b、16n-1、16n‧‧‧連接埠
18a、18b、18n-1、18n‧‧‧1/4波長轉換器
32‧‧‧第零階共振器功率結合器
34‧‧‧耦合電容
36a、36b、36n-1、36n‧‧‧耦合電容
52、54‧‧‧振盪器
56‧‧‧功率結合器
58、60‧‧‧連接埠
62‧‧‧輸出埠
64‧‧‧傳輸線部分
66、68‧‧‧轉換器
70a、70b、70c‧‧‧二極體
第1圖為依據本發明實施例一平衡式CRLH傳輸線在β =0處功率結合器之示意圖。
第2圖為第1圖平衡式CRLH序列結合器使用具有兩連接埠零度傳輸線測量之s參數強度圖。
第3圖為依據本發明實施例一平衡式CRLH傳輸線在β =0處作為第零階共振器功率結合器之示意圖。
第4圖為第3圖具有兩連接埠第零階CRLH共振器功率結合器所測量之s參數強度圖。
第5圖為依據本發明觀念使用具有通道二極體振盪器之兩連接埠第零階共振器功率結合器之實驗設置方塊圖。
第6圖為依據本發明觀念使用第零階共振器功率結合器鎖定兩通道二極體振盪模式之輸出頻譜圖。
12‧‧‧CRLH-TL
14‧‧‧輸出埠
16a、16b、16n-1、16n‧‧‧連接埠
18a、18b、18n-1、18n‧‧‧1/4波長轉換器

Claims (42)

  1. 一種用於功率分配及結合之設備，其包含：一個零度混合型右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)；該CRLH傳輸線具有一零度電氣長度，其組配作為來自多個CRLH單位胞元之一周期結構，各胞元為零度並小於操作波長的10分之1；多個輸入與輸出用連接埠，其等耦接至沿著該零度CRLH TL的多個點；以及其中，在各連接埠使用CRLH TL單位胞元之一區段或多重區段來連接時，各連接埠之間的距離為任意的；該等輸入用連接埠組配以接收來自對應多個裝置之輸出信號；其中該設備包含一個由多個輸入埠與一個輸出埠構成之功率結合器，或該設備包含一個由單一輸入埠與多個輸出埠構成之功率分配器；其中響應於沿著該CRLH-TL之零度相位關係，在該等輸入埠所接收而輸入該功率結合器之輸入信號，由該CRLH傳輸線以同相位結合，以在該輸出埠上產生一輸出信號；以及其中響應於沿著該CRLH-TL之零相位關係，在該輸入埠所接收而輸入該功率分配器之輸入信號，被該CRLH傳輸線平均及同相位分配，以在每一該輸出埠產生輸出信號；其中各CRLH TL單位胞元包含右手串聯電感LR及 一右手並聯電容CR及一左手串聯電容CL及一左手並聯電感LL，其中LRCL=LLCR。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該功率結合器具有：在該零度CRLH傳輸線上之一個輸出埠；在該零度CRLH傳輸線上之多個輸入埠；其中各該輸入埠組配用以接收來自對應輸入裝置之輸出信號；其中在該等輸入埠上所接收之輸入信號是由該零度CRLH傳輸線以同相位結合，以在該輸出埠產生一輸出信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該等信號是接收自由下列項目組成之RF裝置群組中選出之裝置：振盪器、隧道二極體振盪器、天線、信號放大器、FET裝置以及積體電路。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該傳輸線具有與無限長度波長等效之一電氣長度。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該CRLH傳輸線包含集總電容與電感。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該CRLH傳輸線是以印刷式微帶元件組配。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該CRLH傳輸線是以微帶、帶狀線、CPW或LTCC技術組配。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該輸出埠與50歐姆阻抗匹配。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中每一該輸入埠與一相對應振盪器阻抗匹配。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其更包含：一個耦合至各該輸入埠之阻抗匹配轉換器；其中各該轉換器組配成具有與一相關聯振盪器的輸出頻率對應之四分之一波長長度。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之設備，其中該傳輸線包含一超穎材料(meta-material)。
  12. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該功率分配器包含：在該零度CRLH傳輸線上之一個輸入埠；在該零度CRLH傳輸線上之多個輸出埠；其中各該輸出埠組配用以輸出信號至對應的裝置；其中在該輸入埠上所接收之一輸入信號會被該零度CRLH傳輸線平均並以同相位分配，以在每一該輸出埠產生輸出信號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該輸入信號是接收來自由下列項目組成之RF裝置群組中選出之一裝置：一振盪器、隧道二極體振盪器、天線、信號放大器、FET裝置以及積體電路。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該等輸出信號被耦合至由下列項目組成之RF裝置群組中選出之裝置：天線陣列、時脈同步化電路以及無線電接收器電路。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該傳輸線具有與無限長度波長等效之一電氣長度。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該CRLH傳輸線包含集總電容與電感。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該CRLH傳輸線是以印刷式微帶元件組配。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該輸入埠與50歐姆阻抗匹配。
  19. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中各該輸出埠與一相對應輸出裝置阻抗匹配。
  20. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其更包含：一個耦合至各該輸出埠之阻抗匹配轉換器；其中各該轉換器組配成具有與一相關聯裝置之輸出頻率對應之四分之一波長長度。
  21. 如申請專利範圍第12項所述之設備，其中該傳輸線包含一超穎材料(meta-material)。
  22. 一種功率結合器，其包含：一個組配成一第零階共振器之混合型右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)；該傳輸線具有一零度電氣長度，其組配作為來自多個CRLH單位胞元之一周期結構，各胞元為零度並小於操作波長的10分之1；該零度CRLH傳輸線之一開路之第一端；在該零度CRLH傳輸線上之一第二端的鬆耦合之輸出埠；在該零度CRLH傳輸線上之多個鬆耦合之輸入埠； 其中各該輸入埠組配來接收來自沿著該零度CRLH傳輸線隨處耦接之對應裝置之輸出信號；其中，當各埠係使用CRLH TL單位胞元之一區段或多重區段來連接時，各埠之間的距離為任意的；其中在該等輸入埠上所接收的輸入信號是由該傳輸線以同相位結合以在該輸出埠產生一輸出信號；以及其中各CRLH TL單位胞元包含右手串聯電感LR及一右手並聯電容CR及一左手串聯電容CL及一左手並聯電感LL，其中LRCL=LLCR。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該等信號是接收來自由下列項目組成之RF裝置群組中選出之裝置：振盪器、隧道二極體振盪器、天線、信號放大器、FET裝置以及積體電路。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該傳輸線具有與無限長度波長等效之一電氣長度。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該CRLH傳輸線係使用集總電容與電感所建構。
  26. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該CRLH傳輸線是以印刷式微帶元件組配。
  27. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該CRLH傳輸線是以微帶、帶狀線、CPW或LTCC技術組配。
  28. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該輸出埠與50歐姆阻抗匹配。
  29. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中各該輸 入埠與一相對應振盪器阻抗匹配。
  30. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其更包含：一個耦合至各該輸入埠之阻抗匹配轉換器；其中各該轉換器組配成具有與一相關聯振盪器輸出頻率對應之四分之一波長長度。
  31. 如申請專利範圍第22項所述之功率結合器，其中該傳輸線包含一超穎材料(meta-material)。
  32. 一種功率分配器，其包含：一個組配成一第零階共振器之混合型右手/左手(CRLH)傳輸線(TL)；該傳輸線具有一零度電氣長度，其組配作為來自多個CRLH單位胞元之一周期結構，各胞元為零度並小於操作波長的10分之1；該零度CRLH傳輸線上之一開路之第一端；在該CRLH傳輸線上之一第二端的一鬆耦合之輸入埠；該CRLH傳輸線上之多個鬆耦合之輸出埠；其中，在各輸出埠係使用CRLH TL單位胞元之一區段或.多重區段來連接時，各輸出埠之間的距離為任意的；以及其中該輸入埠組配來接收來自一裝置之輸出信號；其中在該輸入埠上所接收之一輸入信號是由該CRLH傳輸線平均並以同相位分配，以在該等輸出埠產生輸出信號； 其中各CRLH TL單位胞元包含右手串聯電感LR及一右手並聯電容CR及一左手串聯電容CL及一左手並聯電感LL，其中LRCL=LLCR。
  33. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該等信號是接收來自由下列項目組成之RF裝置群組中選出之一裝置：振盪器、隧道二極體振盪器、天線、信號放大器、FET裝置以及積體電路。
  34. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該等輸出信號被耦合至由下列項目組成之RF裝置群組中選出之裝置：天線陣列、時脈同步化電路以及無線電接收器電路。
  35. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該CRLH傳輸線具有與無限長度波長等效之一電氣長度。
  36. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該CRLH傳輸線是使用集總電容與電感所建構。
  37. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該CRLH傳輸線是以印刷式微帶元件組配。
  38. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該CRLH傳輸線是以微帶、帶狀線、CPW或LTCC技術組配。
  39. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該輸入埠與50歐姆阻抗匹配。
  40. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中各該輸出埠與一相對應裝置阻抗匹配。
  41. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其更包含： 一個耦合至各該輸出埠之阻抗匹配轉換器；其中各該轉換器組配成具有與一相關聯裝置之操作頻率對應之四分之一波長長度。
  42. 如申請專利範圍第32項所述之功率分配器，其中該CRLH傳輸線包含一超穎材料(meta-material)。
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