[发明专利]一种具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法

权利要求书

1.一种具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、确定所设计电路中所需要的切比雪夫等波纹阶数，并根据所述切比雪夫等波纹阶数计算出同阶的第一类切比雪夫多项式，同时确定反射函数S₁₁、隔离函数S₃₂的等波纹高度；

步骤二、对所述功率分配器进行偶模分析，根据所述切比雪夫等波纹阶数，选择模型，从而计算出偶模情况下的ABCD矩阵表达式，根据所述ABCD矩阵表达式和所述第一类切比雪夫多项式，计算等效条件，使所述设计电路符合切比雪夫多项式的结构，进而求得每段耦合线的Z_ie阻抗值；

步骤三、对所述功率分配器进行奇模分析，使所述隔离函数S₃₂与所述反射函数S₁₁的各个零点位置和各个波纹最高点的位置相同，进而求得每段耦合线的Z_io阻抗值和每个隔离电阻的阻抗值；

步骤四、根据所述Z_ie阻抗值、所述Z_io阻抗值和每个隔离电阻的阻抗值建立最终电路；

功率分配器由N个级联单元组成，每一个单元由一段耦合线和一个隔离电阻组成，电阻连接在这段耦合线之间；Z_ie，Z_io是第i段耦合线单元的偶模特征阻抗和奇模特征阻抗，所有耦合线的电长度为θ，R_i为第i段耦合线单元的隔离电阻，Z_S和Z_L是功率分配器的实数终端阻抗；

在所述步骤二中，N个级联的耦合线单元的偶模ABCD矩阵为

其中，

式中，a_me和d_me分别是次数为m的多项式系数，b_ne和c_ne分别是次数为n的多项式系数；

在所述步骤二中，所述等效条件为令通过N个级联的耦合线单元的偶模ABCD矩阵计算的传输函数S₂₁与通过切比雪夫多项式计算的传输函数S₂₁相等；

在所述步骤二中，确定本电路的源端阻抗值Z_S以及负载端阻抗值Z_L，且Z_S/Z_L＝2，通过N个级联的耦合线单元的偶模ABCD矩阵计算的传输函数S₂₁为

其中，以及

通过切比雪夫多项式计算的传输函数为

其中，

2.根据权利要求1所述的具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述切比雪夫等波纹阶数为耦合线的个数。

3.根据权利要求2所述的具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法，其特征在于，在所述步骤二中，偶模分析情况下，耦合线单元由一段特征阻抗为Z_ie传输线组成。

4.根据权利要求1所述的具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述第一类切比雪夫多项式为T_N＝2xT_N-1(x)-T_N-2(x)；其中，T₀(x)＝1；T₁(x)＝x。

5.根据权利要求2所述的具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法，其特征在于，在所述步骤三中，奇模分析情况下，耦合线单元由一段特征阻抗为Z_io传输线和一个阻抗为R_i/2的电阻组成。

6.根据权利要求5所述的具有等波纹隔离特性的超宽带第一类切比雪夫多节威尔金森功率分配器建立方法，其特征在于，在所述步骤三中，N个级联的耦合线单元的奇模ABCD矩阵为

其中，

式中，a_mor，b_mor，c_mor和d_mor分别是次数为m的多项式系数，a_noj，b_noj，c_noj和d_noj分别是次数为n的多项式系数。