[发明专利]功率分配装置

说明书

一种功率分配装置，设置于基板上，包括第一金属层、第二金属层及第三金属层。第一金属层设置有功率分配合路器，所述功率分配合路器用于将一路信号功率分为多路输出或者将多路信号功率合为一路输出，在所述第一金属层上还设置有匹配电容及隔离电阻。第二金属层设置有滤波结构，用于与所述功率分配合路器耦合以滤除所述功率分配装置中的谐波。第三金属层为金属底板，用于隔离所述第二金属层泄露的电磁波信号，所述第二金属层设置于所述第一金属层及第三金属层之间。其中，所述第一金属层与所述第二金属层之间及所述第二金属层与所述第三金属层之间为电介质。本发明功率分配装置，占用印刷电路板面积小，具备滤波功能，成本低，实用性高。

技术领域

本发明涉及功率分配，尤其涉及一种多层设计的小型化功率分配装置。

背景技术

功率分配合路器(简称为功分器)是将一路输入信号能量分成两路或者多路输出能量的器件，也可以反过来将多路信号能量合成一路输出。功分器广泛运用于天线阵列、平衡功率放大器、混频器和移相器中。常用的功分器包括3dB电桥耦合器、分支线电桥耦合器、环形电桥耦合器及威尔金森功分器等，其中，最常用的功分器是威尔金森功分器。然而，传统的威尔金森功分器的长度设计为操作频率的四分之一，占用了很大的PCB面积。而且，传统的威尔金森功分器具有较宽的操作频宽，而其本身又缺少谐波抑制的功能，为了抑制谐波，需要外接滤波器，这极大地增加了成本。因此，亟需设计一种小型化的功率分配装置，以具有谐波抑制功能，以减少成本，增加实用性。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种功率分配装置，以减少占用PCB面积、增加滤波功能及降低成本。

本发明实施方式提供一种功率分配装置，设置于基板上，包括第一金属层、第二金属层及第三金属层。第一金属层设置有功率分配合路器，所述功率分配合路器用于将一路信号功率分为多路输出或者将多路信号功率合为一路输出，在所述第一金属层上还设置有匹配电容及隔离电阻。第二金属层设置有滤波结构，用于与所述功率分配合路器耦合以滤除所述功率分配装置中的谐波。第三金属层为金属底板，用于隔离所述第二金属层泄露的电磁波信号，所述第二金属层设置于所述第一金属层及第三金属层之间。其中，所述第一金属层与所述第二金属层之间设置有第一介质层，所述第二金属层与所述第三金属层之间设置有第二介质层。

优选地，所述功率分配合路器为微带线结构。

优选地，所述功率分配合路器包括第一端口、第二端口及第三端口，所述第一端口为合路端口，所述第二端口及第三端口为分路端口。

优选地，所述功率分配合路器还包括：第一传输线，呈L型，具有第一短端及第一长端，所述第一短端电连接于所述第一端口，所述第一长端电连接于所述第二端口。第二传输线，呈L型，具有第二短端及第二长端，所述第二短端电连接于所述第一端口，所述第二长端电连接于所述第三端口。第三传输线，呈L型，具有第三短端及第三长端，所述第三短端电连接于所述第一长端，所述第三长端向所述第一短端延伸。第四传输线，呈L型，具有第四短端及第四长端，所述第四短端电连接于所述第二长端，所述第四长端向所述第二短端延伸。

优选地，在所述第一金属层上还设置有匹配电容，所述匹配电容分别电连接于所述第三长端和所述第四长端，用于调节所述两个合路端口具有最佳隔离度时的频率。

优选地，在所述第一金属层上还设置有隔离电阻，所述隔离电阻分别电连接于所述第三短端及第四短端，用于增加两个合路端口之间的隔离度。

优选地，所述滤波结构为设置于所述第二金属层的凹槽。

优选地，所述凹槽包括U型凹槽，具有一对对边及一侧边，所述功率分配合路器在第二金属层的投影包含于所述凹槽形成的空间中，所述凹槽的开口朝向所述第一端口。

优选地，所述凹槽还包括在所述U型凹槽的对边分别设置的条形槽孔，所述条形槽孔的未延伸出所述第一传输线及所述第二传输线在所述第二金属层的投影。