[发明专利]基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器及设计方法

权利要求书

1.一种基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器，其特征在于：包括连接 有负载的第一端口、第二端口和第三端口，由第一等效传输线(102)和第二等效 传输线(110)组成的第一等效传输线网络，由第三等效传输线(103)和第四等效传 输线(111)组成的第二等效传输线网络，以及RLC并联谐振网络(106)；

所述第一端口经第一传输线(101)连接于第一等效传输线(102)和第二等效 传输线(110)的连接处；

所述第一等效传输线(102)的另一端与第三等效传输线(103)相连；

所述第二等效传输线(110)的另一端与第四等效传输线(111)相连；

所述第二端口经第二传输线(104)连接于第三等效传输线(103)的另一端与 RLC并联谐振网络(106)的连接处；

所述第三端口经第三传输线(105)连接于第四等效传输线(111)的另一端与 RLC并联谐振网络(106)的另一端的连接处；

所述第一和第二等效传输线网络均由多个独立的慢波结构最小单元(108) 构成周期性加载的慢波结构；所述慢波结构最小单元(108)均由传输线部(109) 和开路传输线部(107)组成；所述第一和第二等效传输线网络的慢波结构最小单 元(108)的参数不同。

2.根据权利要求1所述的基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器，其特 征在于：所述第一端口、第二端口和第三端口连接的负载的阻值相同，记为 Z₀。

3.根据权利要求2所述的基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器，其特 征在于：所述第一传输线(101)、第二传输线(104)和第三传输线(105)的长度均 为λ/2，特性阻抗均为Z₀。

4.根据权利要求1，2或3所述的基于慢波结构的双频等分威尔金森功分 器，其特征在于：所有等效传输线拐角处为切角处理，且切角(112)的宽度为拐 角处相接等效传输线线宽的1.8倍。

5.根据权利要求1所述的基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器的电 路参数设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤A，确定PCB板材参数，确定所述第一端口、第二端口和第三端口 所接负载的电阻值以及所述功分器的任意两个频率点f1、f2(f1≤f2)，并记 f1＝Mf2，根据所述频率比M计算第一和第二等效传输线网络的最小比例因子； 根据第一端口、第二端口和第三端口所接负载的电阻值，以及任意两频率f1、 f₂的相位常数(β₁，β₂)，计算第一和第二等效传输线网络的特性阻抗(Z₁，Z₂)， 长度(l₁，l₂)，以及RLC并联谐振网络(106)中的电容值Cx和电感值Lx；

步骤B，根据所述步骤A中计算的第一和第二等效传输线网络的长度，计 算对应第一和第二等效传输线网络的总电长度；根据所述步骤A中确定的板材 参数，确定每个慢波结构最小单元传输线部(109)的线宽，开路传输线部(107) 的特性阻抗，以及第一和第二等效传输线网络在所述任意两个频率下的相速 度；计算对应于所述第一和第二等效传输线网络时慢波结构最小单元(108)的传 输线部(109)的长度d；计算所述慢波结构最小单元(108)的开路传输线部(107) 的长度d_stub；将所述慢波结构最小单元(108)级联起来，并分别代替步骤A所述 的第一和第二等效传输线网络。

6.根据权利要求5所述的基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器的电 路参数设计方法，其特征在于：所述步骤A中，第一端口、第二端口和第三端 口所接负载的电阻值相同为Z₀。

7.根据权利要求6所述的基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器的电 路参数设计方法，其特征在于：所述步骤A中，第一和第二等效传输线网络的 最小比例因子为正整数n。