[发明专利]小型宽带功率分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波无源器件，特别是一种小型宽带功率分配器。

背景技术

功率分配器这类器件的基本原理与设计技术的大量文献已相继出现，从六七十年代到现今阶段，已涌现了从立体结构到平面结构，从窄带到宽带器件的大量研究成果，并且这些成果已广泛应用于微波工程技术领域。微带功率分配器因其结构紧凑、性能稳定、成本低、易实现双频段等特点而在微波技术领域有着及其广泛的应用。目前随着移动通信技术的迅猛发展，已经对通信技术提出了宽频带的要求。传统的单节威尔金森功率分配器带宽较窄，不能满足宽频带的要求，为了提高带宽，威尔金森功率分配器采用阶梯式多节结构，相应的要增加隔离电阻。但是这种技术会造成电路尺寸比较大，不适合用于集成电路中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小尺寸、高集成、性能可靠的小型宽带功率分配器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种小型宽带功率分配器，包括输入端口、两条支路，一条支路包括第一金属导带、第二金属导带、第一输出端口，另一条支路包括第三金属导带、第四金属导带、第二输出端口，上述两条支路关于中轴对称，第一隔离电阻、第二隔离电阻位于两条支路之间，两条支路的下方为接地板；第一金属导带与第三金属导带自然耦合，第一输入端口位于上述自然耦合点处，第一金属导带的另一端与第二金属导带自然耦合，第三金属导带的另一端与第四金属导带自然耦合，第一输出端口位于第二金属导带另一端，第二输出端口位于第四金属导带另一端；第一金属导带和第二金属导带自然耦合点为第一耦合点，第三金属导带和第四金属导带自然耦合点为第二耦合点，第一隔离电阻位于第一耦合点和第二耦合点之间，第二隔离电阻位于第二金属导带与第一输出端口的连接处和第四金属导带与第二输出端口的连接处之间。

接地板与两条支路的金属导带之间设置隔离层和人工介质层，隔离层位于人工介质层上方，金属导带位于隔离层上方，人工介质层内设置若干增大介电常数的金属柱。

本发明与现有技术相比，其显著优点：1)采用了人工介质结构，减少了隔离电阻数目，缩小了电路的尺寸，尺寸缩小约50％；2)通过改变金属柱间距来保持金属导带宽度一致，减小了由于导带线宽突变引起的不连续性；3)覆盖GSM，CDMA，DCS，PHS频带的小型宽带功率分配器，工作在0.8GHz到2GHz频段上，从而满足GSM，CDMA，DCS，PHS通信中的要求。

附图说明

图1为本发明的小型宽带功率分配器的俯视图。

图2为本发明的小型宽带功率分配器的侧视图。

图3为本发明的小型宽带功率分配器的原理结构框图。

图4为本发明的小型宽带功率分配器的幅度仿真结果。

图5为本发明的小型宽带功率分配器的隔离度仿真结果。

图6为本发明的小型宽带功率分配器的相位仿真结果。

具体实施方式

下面结合附图以工作频段在0.8GHz到2GHz的微带功率分配器为例，对本发明作进一步详细描述。本发明的新型结构宽带功率分配器是种微波无源器件，用于无线通信技术领域，为工作在GSM，CDMA，DCS，PHS的基站波段内的任何用户提供无线覆盖。

结合图1、图2，本发明的一种小型宽带功率分配器，包括输入端口10、两条支路，一条支路包括第一金属导带1、第二金属导带2、第一输出端口11，另一条支路包括第三金属导带3、第四金属导带4、第二输出端口12，上述两条支路关于中轴对称，第一隔离电阻5、第二隔离电阻6位于两条支路之间，两条支路的下方为接地板13；第一金属导带1与第三金属导带3自然耦合，第一输入端口10位于上述自然耦合点处，第一金属导带1的另一端与第二金属导带2自然耦合，第三金属导带3的另一端与第四金属导带4自然耦合，第一输出端口11位于第二金属导带2另一端，第二输出端口12位于第四金属导带4另一端；第一金属导带1和第二金属导带2自然耦合点为第一耦合点M，第三金属导带3和第四金属导带4自然耦合点为第二耦合点N，第一隔离电阻5位于第一耦合点M和第二耦合点N之间，第二隔离电阻6位于第二金属导带2与第一输出端口11的连接处和第四金属导带4与第二输出端口12的连接处之间。

接地板13与两条支路的金属导带之间设置隔离层8和人工介质层9，隔离层8位于人工介质层9上方，金属导带位于隔离层8上方，人工介质层9内设置若干增大介电常数的金属柱。接地板、人工介质层、隔离层、微带贴片依次叠加且重合。