專利名稱：一種四路及四路以上同軸功率分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波通信領(lǐng)域的功率分配裝置，具體是一種基于同軸線結(jié)構(gòu) 的寬帶四路及四路以上功率分配器。
背景技術(shù)：
在微波通信領(lǐng)域里，功率分配器將一個輸入信號分成兩個或多個較小的功率 信號。在平面電路中一般多采用威爾金森功率分配器，且可實現(xiàn)輸出端口匹配與 相互隔離；而非平面電路多采用分支結(jié)形功率分配器，且不可同時實現(xiàn)輸出端口 匹配與相互隔離。而為了實現(xiàn)大功率寬頻的功率分配，又多采用同軸線傳輸線實
現(xiàn)。寬帶分支結(jié)形功率分配器的本質(zhì)為在多級/l/4阻抗變換器基礎(chǔ)上，根據(jù)輸出
路數(shù)，采用不同的分支數(shù)。故帶寬大小由阻抗變換器級數(shù)決定，分支結(jié)則決定了 輸入端的駐波比與輸入輸出的工作損耗。目前同軸式功率分配器多為二路，三路， 四路等功率分配器，工作頻率局限在3.8G以下。采用直接分支方法，以實現(xiàn)以 上多路功率分配。該方法在較低頻率下，如3.8GHz以下，的確很容易實現(xiàn)以上 多路功率分配，且提供較好的輸入駐波比與工作損耗。但隨著工作頻率的升高， 采用直接分支的四路功率分配器的指標(biāo)急劇惡化，失去應(yīng)用價值，原因為相同物 理尺寸的不連續(xù)處對高頻信號的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對低頻信號的影響，而超過四路 的直接分支，分支結(jié)所帶來的不連續(xù)性太強(qiáng)，分路后的信號在分支結(jié)處反射過強(qiáng)， 故極難實現(xiàn)寬帶匹配。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計開發(fā)出了一種使直接分支的強(qiáng)不連續(xù)性被 分解為多次分支的弱不連續(xù)性，弱不連續(xù)性處的反射大副減小，從而減小了匹配 難度，很容易實現(xiàn)到6GHz以上頻率的寬帶等功分輸出的四路及四路以上同軸功 率分配器。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種四路及四路以上同軸功率分配器，功率分配器內(nèi)導(dǎo)體的輸出端分設(shè)有多 路輸出分支，所述功率分配器內(nèi)導(dǎo)體輸出端連接十字輸出分支；十字輸出分支的 下端與功率分配器內(nèi)導(dǎo)體的輸出端連接，其上端為用于連接下一多路輸出分支的
輸出分支，其左右兩端的分支為直接輸出分支；當(dāng)功率分配器的路數(shù)為四路及四 路以上的雙數(shù)時，十字分支的數(shù)量為路數(shù)除以2減1，最后一個十字分支上用于 連接下一多路輸出分支的輸出分支上連接T形分支的縱向輸入分支，所述T形分 支的左右兩端分支為直接輸出分支；當(dāng)功率分配器的路數(shù)為四路以上的單數(shù)時， 十字分支的數(shù)量為路數(shù)減1后除以2，各十字分支上用于連接下一多路輸出分支 的輸出分支分別與下一十字分支下端的輸出分支相連接，最后一個十字分支的上 端分支為直接輸出分支。
一種四路及四路以上同軸功率分配器，所述的十字分支或T形分支上的縱向 分支上設(shè)有環(huán)槽。
一種四路及四路以上同軸功率分配器，所述的環(huán)槽開設(shè)在縱向分支與橫向分 支交接處的縱向分支上。
本發(fā)明的目的在于針對采用直接分支技術(shù)的不足，提出了一種基于多次分支 的四路或四路以上功率分配器的裝置與方法，該技術(shù)利用對稱十字分支節(jié)對需要 多路輸出的分配器進(jìn)行多次分支，前一次十字分支節(jié)產(chǎn)生兩個直接使用的輸出端 口及一個用于下一次分支的輸出端口。分支的次數(shù)取決于功率分配路數(shù)。通過多 次分支，使直接分支的強(qiáng)不連續(xù)性被分解為多次分支的弱不連續(xù)性，弱不連續(xù)性 處的反射大副減小，從而減小了匹配難度，很容易實現(xiàn)到6GHz以上頻率的寬帶 等功分輸出。本發(fā)明原理上可實現(xiàn)四路以上任意路數(shù)的等功率分配。
十字分支或T形分支上的縱向分支上設(shè)有環(huán)槽為本發(fā)明采用的跳變補(bǔ)償，根 據(jù)跳變尺寸不同，引入分布電容和分布電感，以抵消分支結(jié)所帶來的電感與電容， 跳變的方式與尺寸隨頻率不同而不同。
本發(fā)明實現(xiàn)的多路功率分配器輸出端口在同一平面上；多個輸出端口與輸入 端口間的工作損耗能在全帶寬內(nèi)均接近理論值；輸入端駐波比可達(dá)到1.2。而舊 式的多路功率分配器輸出端口在相互正交的兩個平面上；多個輸出端口與輸入端 口間的工作損耗僅兩路接近理論值； 一路較理論值高， 一路較理論值低，平衡性 差；在高頻時不能同時實現(xiàn)良好的駐波比與較低的工作損耗。
圖1為四路功率分配器的剖視圖。
圖2為多路功率分配器的跳變補(bǔ)償部分局部剖視圖。
具體實施例方式
參見附圖l、 2所示。
本發(fā)明功率分配器內(nèi)導(dǎo)體的輸出端分設(shè)有多路輸出分支，功率分配器內(nèi)導(dǎo)體 輸出端連接十字輸出分支；十字輸出分支的下端與功率分配器內(nèi)導(dǎo)體的輸出端連 接，其上端為用于連接下一多路輸出分支的輸出分支，其左右兩端的分支為直接 輸出分支；當(dāng)功率分配器的路數(shù)為四路及四路以上的雙數(shù)時，十字分支的數(shù)量為 路數(shù)除以2減1，最后一個十字分支上用于連接下一多路輸出分支的輸出分支上 連接T形分支的縱向輸入分支，T形分支的左右兩端分支為直接輸出分支；當(dāng) 功率分配器的路數(shù)為四路以上的單數(shù)時，十字分支的數(shù)量為路數(shù)減1后除以2， 各十字分支上用于連接下一多路輸出分支的輸出分支分別與下一十字分支下端 的輸出分支相連接，最后一個十字分支的上端分支為直接輸出分支。十字分支或 T形分支上的縱向分支上設(shè)有環(huán)槽，環(huán)槽開設(shè)在縱向分支與橫向分支交接處的縱 向分支上。
一，本發(fā)明之四路功率分配器第一次分支為十字分支A，包括兩側(cè)的對稱分 支A-l,A-2與中間分支A-3， A-4。 A-l， A-2為直接輸出分支；A-4為用于連接 多節(jié)阻抗變換器的輸入分支；A-3為用于連接下一次分支的輸出分支。沒有與兩 側(cè)分支垂直的垂直分支。這樣，第一次分支的不連續(xù)性與三路功率分配器分支的 不連續(xù)性相近，沒有了垂直分支引入的不連續(xù)性，而理論證明，垂直分支引入的 不連續(xù)性在高頻時影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他三路分支的影B向，這樣就大大減小了不連
續(xù)性；
二，在中間分支處再連上一個T形分支B，該分支的不連續(xù)性與二路功率分 配器分支的不連續(xù)性相近T形分支產(chǎn)生兩個輸出分支B-1， B-2。 A-1， A-2， B-1， B-2構(gòu)成四路功率分配器的輸出分支。這樣，通過兩次分支，把不連續(xù)性很強(qiáng)的 直接分支分解為可以不連續(xù)性較弱的十字分支和T分支，從而減小了不連續(xù)性。
三，改變十字分支的兩側(cè)分支A-1， A-2尺寸，在分支處與中間分支之間引入跳變補(bǔ)償A-5，以實現(xiàn)十字分支在高頻寬帶下的匹配。
四，改變T分支的兩側(cè)分支尺寸B-1， B-2，在分支處與十字分支的中間分 支之間引入跳變補(bǔ)償B-3，以實現(xiàn)T分支在高頻寬帶下的匹配。
三與四采用跳變補(bǔ)償，根據(jù)跳變尺寸不同，引入分布電容和分布電感，以抵 消分支結(jié)所帶來的電感與電容，跳變的方式與尺寸隨頻率不同而不同。
器件工作步驟信號自輸入端C-l進(jìn)入，經(jīng)阻抗變換段C-2到達(dá)十字分支節(jié)。 在十字分支節(jié)處產(chǎn)生功率分配，其中兩路信號自直接輸出端A-1， A-2輸出，另 一路信號自A-4進(jìn)入T形分支結(jié)。進(jìn)入T形分支結(jié)的信號再完成一次功率分配， 分成兩路信號自輸出端B-1， B-2輸出。
權(quán)利要求
1、一種四路及四路以上同軸功率分配器，功率分配器內(nèi)導(dǎo)體的輸出端分設(shè)有多路輸出分支，其特征在于所述功率分配器內(nèi)導(dǎo)體輸出端連接十字輸出分支；十字輸出分支的下端與功率分配器內(nèi)導(dǎo)體的輸出端連接，其上端為用于連接下一多路輸出分支的輸出分支，其左右兩端的分支為直接輸出分支；當(dāng)功率分配器的路數(shù)為四路及四路以上的雙數(shù)時，十字分支的數(shù)量為路數(shù)除以2減1，最后一個十字分支上用于連接下一多路輸出分支的輸出分支上連接T形分支的縱向輸入分支，所述T形分支的左右兩端分支為直接輸出分支；當(dāng)功率分配器的路數(shù)為四路以上的單數(shù)時，十字分支的數(shù)量為路數(shù)減1后除以2，各十字分支上用于連接下一多路輸出分支的輸出分支分別與下一十字分支下端的輸出分支相連接，最后一個十字分支的上端分支為直接輸出分支。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四路及四路以上同軸功率分配器，其特征在于所 述的十字分支或T形分支上的縱向分支上設(shè)有環(huán)槽。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四路及四路以上同軸功率分配器，其特征在于所 述的環(huán)槽開設(shè)在縱向分支與橫向分支交接處的縱向分支上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四路及四路以上同軸功率分配器，本發(fā)明利用對稱十字分支節(jié)對需要多路輸出的分配器進(jìn)行多次分支，前一次十字分支節(jié)產(chǎn)生兩個直接使用的輸出端口及一個用于下一次分支的輸出端口。如果是單數(shù)路數(shù)，最后分支是十字分支，如果是雙數(shù)路數(shù)，最后分支為T形分支。通過多次分支，使直接分支的強(qiáng)不連續(xù)性被分解為多次分支的弱不連續(xù)性，弱不連續(xù)性處的反射大副減小，從而減小了匹配難度，很容易實現(xiàn)到6GHz以上頻率的寬帶等功分輸出。
文檔編號H01P5/12GK101478073SQ20091011619
公開日2009年7月8日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者偉 唐, 李嘉國 申請人:合肥威科電子技術(shù)有限公司