[发明专利]具有频率选择功能的合路宽带功分器及其设计方法

权利要求书

1.一种具有频率选择功能的合路宽带功分器的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：

根据工作频率范围和通带带宽要求设计功分器；

设计第一频率选择滤波器和第二频率选择滤波器，使其在所述工作频率范围内性能良好；

将所述第一频率选择滤波器的输出端、第二频率选择滤波器的输出端与所述功分器的输入端对接，且在对接时将所述第一频率选择滤波器中靠近第一频率选择滤波器输出端的谐振微带传输线删除、将所述第二频率选择滤波器中靠近第二频率选择滤波器输出端的谐振微带传输线删除、在所述第一频率选择滤波器和第二频率选择滤波器的输出端与所述功分器的输入端之间添加一与该对接处并联的微带传输线，得到频率选择合路宽带功分器模型；

对所述频率选择合路宽带功分器模型进行调试和仿真，得到最终的频率选择合路宽带功分器模型。

2.根据权利要求1所述的具有频率选择功能的合路宽带功分器的设计方法，其特征在于，所述工作频率范围为1500～7240MHz。

3.根据权利要求1所述的具有频率选择功能的合路宽带功分器的设计方法，其特征在于，所述根据工作频率范围和通带带宽要求设计功分器的具体实现过程包括：

确定阻抗变换线的节数，并采用偶模电路设计法确定每节阻抗变换线的阻抗和电长度；

采用奇模电路设计法确定每节阻抗变换线需添加的隔离电阻的阻值；

构建功分器电路原理图，将每节阻抗变换线的阻抗和电长度、隔离电阻的阻值代入到所述功分器电路原理图中，对所述功分器电路原理图进行验证；

当验证通过后，根据每节阻抗变换线的阻抗和电长度计算出对应节四分之一波长阻抗变换线的线长和线宽；

根据所述功分器电路原理图、四分之一波长阻抗变换线的线长和线宽构建功分器布局图。

4.根据权利要求3所述的具有频率选择功能的合路宽带功分器的设计方法，其特征在于，采用偶模电路设计法确定每节阻抗变换线的阻抗和电长度的具体实现过程为：

构建由n节阻抗变换线串联组成的偶模电路，并在偶模电路中添加输入端口和输出端口；

设置输入端口和输出端口的阻抗，将每节阻抗变换线的阻抗和电长度均设为变量；

添加输入驻波曲线和输出驻波曲线，设置优化目标；

计算所述偶模电路的输入驻波曲线和输出驻波曲线，当所述偶模电路的输入驻波曲线和输出驻波曲线达到优化目标时，记录每节阻抗变换线的阻抗和电长度。

5.根据权利要求3所述的具有频率选择功能的合路宽带功分器的设计方法，其特征在于，采用奇模电路设计法确定每节阻抗变换线需添加的隔离电阻的阻值的具体实现过程为：

删除偶模电路中的输入端口，并在相邻节阻抗变换线之间、末节阻抗变换线与输出端口之间添加隔离电阻，将首节阻抗变换线的未连接端和各隔离电阻接入接地端口，得到奇模电路；

将每节阻抗变换线的阻抗和电长度代入到所述奇模电路中；

添加输入驻波曲线和输出驻波曲线，设置优化目标；

计算所述奇模电路的输入驻波曲线和输出驻波曲线，当所述奇模电路的输入驻波曲线和输出驻波曲线达到优化目标时，记录每个隔离电阻的阻值。

6.根据权利要求1所述的具有频率选择功能的合路宽带功分器的设计方法，其特征在于，设计第一频率选择滤波器或第二频率选择滤波器的具体实现过程为：

确定第一频率选择滤波器或第二频率选择滤波器的设计指标；

根据所述设计指标在AWR软件Wizards中的iFilter Filter Synthesis中设置参数；

根据设置的参数自动生成滤波器的微带电路原理图以及损耗和驻波计算曲线；

当损耗以及驻波满足要求时，生成滤波器的微带电路版图。