[实用新型]紧凑型宽带高平衡度分配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高平衡度分配器，更具体说，它涉及一种紧凑型宽带高平衡度分配器。 

背景技术

正交电桥是射频功率放大器中常用的一种功率分配、合成器件。典型的正交电桥如图1所示，包括两根尺寸相同，互相耦合的四分之一波长传输线11和12，以及吸收电阻13。如传输线11的一端111作为输入端，则另一端112为直通输出端；传输线12的121端口为耦合输出端，122端口是隔离端，与吸收负载13连接。 

采用正交电桥的分配、合成器在很宽的带宽内具有良好的端口反射损耗和隔离度，结构实现简单，功率容量高，但幅度平衡度不理想。以图1所示电桥为例，耦合度为3dB（两路分配）时，在一个倍频程内计算其耦合输出和直通输出的插入损耗，结果如图2，可以看出两路输出的幅度差异达到±0.3dB，如N(N为正整数)级正交电桥级联构成2N路分配、合成网络，则平衡度会恶化为±0.3N dB，用于宽带功率放大器时易导致合成效率下降，同时也会对功放系统的线性指标产生消极影响。 

改善正交电桥幅度平衡度的方法是将多节不同耦合度的电桥串联起来，如图3A。仍以两路分配器为例，如果采用图3B所示三节正交电桥，耦合度依次-19dB，-2dB和-19dB，则理论上一个倍频程内幅度平衡度可提高到±0.05dB以内。 

多节正交电桥分配器的缺点是，由于每节电桥的长度是四分之一波长，频率不高（如UHF频段）的情况下，三节电桥的长度往往过长（600MHz对应的长度是375mm），占用空间大，给使用带来不便。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种缩短其物理尺寸，占用空间小，平衡度高，易于射频系统中使用的紧凑型宽带高平衡度分配器。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。这种紧凑型宽带高平衡度分配器，采用多节正交电桥结构，包括若干节耦合度小于-10dB的弱耦合电桥和若干节耦合度大于-10dB的强耦合电桥级联而成，弱耦合电桥采用集总电容与分布参数电感的实现结构。 

作为优选：所述弱耦合电桥的分布参数电感包括两根金属带线，水平悬置于接地的金属腔体内；两根带线分别位于两个水平面内，垂直方向间隔一定的间距，保证相互绝缘；所述两根带线在金属腔内具有分布参数自电感；所述两根带线交错围成的面积产生分布参数互电 感；所述两个带线交错点处形成了差模电容。 

作为优选：所述带线在水平面内呈往返折线状，该形状为垛口形、波浪形或锯齿形。 

作为优选：两根带线的结构尺寸完全相同，但折返方向相反，即如果从带线所在平面的正上方向下看，位于上一层平面内的带线折返方向如果是先上后下，那么位于下一平面的带线折返方向则是先下后上。 

作为优选：所述两根带线折返穿越的中心线间距小于折返的幅度，如果从带线所在平面的正上方向下看，两根带线是交错的，交错部分围成一定的面积。 

作为优选：根据所使用的频率和耦合度要求，折线的周期数目不大于4。 

作为优选：所述弱耦合电桥的集总参数电容位于电感折线的起始端、终止端以及上、下顶点处，集总参数电容的一端与带线连接，另一段接地；所述集总参数电容在两根带线上的连接位置相同。 

作为优选：所述弱耦合电桥级联为：第i（i=1,2,…N-1）节的上层分布参数电感之终止端与第i+1节上层分布参数电感之起始端连接，第i节下层分布参数电感之终止端与第i+1节下层分布参数电感之起始端连接。 

作为优选：所述弱耦合电桥级联为：第i（i=1,2,…N-1）节的上层分布参数电感之终止端与第i+1节下层分布参数电感之起始端连接，第i节下层分布参数电感之终止端与第i+1节上层分布参数电感值起始端连接。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用N（N≥3）节不同耦合度正交电桥级联的形式实现二分配器，在宽频带内幅度平衡度好于±0.12dB，弱耦合电桥采用了折线交错放置的分布参数电感和集总参数电容，大大缩小了电路尺寸。良好的幅度平衡性一方面可以降低合成损耗，提高功放效率；另一方面，也会保证合成功放具有良好的预校正效果，提高功放的线性指标。紧凑的结构便于使用，有效减小功放整机的体积和重量。 

附图说明

图1为正交电桥示意图； 

图2为单节3dB正交电桥的插入损耗特性； 

图3A和3B为多节正交电桥示意图 

图4为本实用新型实施例的原理图 

图5A和5B为弱耦合电桥中半集总参数电感互感实施例示意图；