一種平衡-非平衡式濾波功分器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種平衡-非平衡式濾波功分器，包括：1個(gè)矩形分支結(jié)構(gòu)(5、6、7和8圍成)、分別連接于矩形分支結(jié)構(gòu)4個(gè)頂點(diǎn)的4條開路傳輸線(9、10、11和12)、連接于矩形分支結(jié)構(gòu)的2條支路傳輸線(13和14)、1條隔離傳輸線(15)、1個(gè)隔離電阻(16)、2條平衡式輸入傳輸線(2和4)和2條非平衡式輸出傳輸線(1和3)。本發(fā)明提供了平衡-非平衡式功分器，其不但具有濾波功能和共模抑制功能，而且還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、工藝容忍度高、成本低的特點(diǎn)。
【專利說明】-種平衡-非平衡式濾波功分器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及射頻【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其設(shè)及一種平衡-非平衡式濾波功分器。

【背景技術(shù)】
[0002] 功分器全稱功率分配器，是一種將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或 不相等的能量器件。功分器按輸出的個(gè)數(shù)通常分為一分二、一分=和一分六等。功分器的 主要技術(shù)參數(shù)有功率損耗（包括插入損耗、分配損耗和反射損耗）、各端口的電壓駐波比， 功率分配端口間的隔離度、幅度平衡度、相位平衡度，功率容量和頻帶寬度等。
[0003] 現(xiàn)如今，隨著射頻技術(shù)的快速發(fā)展，平衡式功分器因?yàn)槠浞奖闩c其他平衡式器件 相連接及其較好的共模抑制等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。而在一些射頻系統(tǒng)中不僅有平衡式的 端口也有非平衡式的端口，即單端的端口，因此具有共模抑制功能的平衡-非平衡式的功 分器是迫切需要的。到目前為止，有不少平衡-非平衡式的雙工器和濾波器設(shè)計(jì)，而平衡 式-非平衡式的功分器非常少。而且現(xiàn)有的平衡-非平衡式的功分器需要加工雙面電路W 致結(jié)果復(fù)雜，且對(duì)加工精度的要求比較高。
[0004] 另一方面，集成化設(shè)計(jì)因?yàn)槠涑叽缧」δ芏嗟葍?yōu)點(diǎn)在射頻系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng) 用。例如，集成濾波功能的功分器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，目前為止只有單端的和全 平衡式的濾波功分器，還沒有平衡-非平衡式的濾波功分器?，F(xiàn)有技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)該種性能至 少需要一個(gè)平衡-非平衡式的功分器和兩個(gè)單端的濾波器或者需要一個(gè)平衡式的濾波器 和一個(gè)平衡-非平衡式的功分器。從而導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)不僅尺寸大而且成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有的平衡-非平衡式功分器沒有 濾波功能且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工容忍度低W及現(xiàn)有集成了濾波功能的平衡-非平衡式功分器尺 寸大、成本高的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、成本低的平衡-非平衡式濾波功分器。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種平衡-非平衡式濾波功分器， 包括；第一輸入端傳輸線、第二輸入端傳輸線、第一輸出端傳輸線、第二輸出端傳輸線、第一 傳輸線、第二傳輸線、第=傳輸線、第四傳輸線、第一開路傳輸線、第二開路傳輸線、第=開 路傳輸線、第四開路傳輸線、第一支路傳輸線、第二支路傳輸線、隔離傳輸線和隔離電阻；其 中，
[0007] 所述第一傳輸線、第二傳輸線、第=傳輸線和第四傳輸線首尾依次連接構(gòu)成一個(gè) 矩形分支線結(jié)構(gòu)，所述第一傳輸線和所述第=傳輸線的電長度均為中屯、頻率的二分之一波 長，所述第二傳輸線和所述第四傳輸線的電長度和阻抗均相同；
[000引所述第一開路傳輸線、第二開路傳輸線、第=開路傳輸線和第四開路傳輸線具有 相同的電長度及阻抗且其一端分別連接于所述矩形分支結(jié)構(gòu)的4個(gè)頂點(diǎn)，另一端開路；
[0009] 所述第一支路傳輸線和所述第二支路傳輸線的電長度及阻抗均相同；所述第一支 路傳輸線一端連接至所述第二傳輸線的中點(diǎn)，另一端接地；所述第二支路傳輸線一端連接 至所述第四傳輸線的中點(diǎn)，另一端接地；所述第一支路傳輸線、第一開路傳輸線和第二傳輸 線的阻抗相同；
[0010] 所述隔離傳輸線的一端連接至所述第=傳輸線的中點(diǎn)，另一端開路；
[0011] 所述隔離電阻的一端連接至所述第S傳輸線的中點(diǎn)，另一端接地；
[0012] 所述第一輸入端傳輸線和所述第二輸入端傳輸線構(gòu)成所述濾波功分器的平衡式 輸入端口，分別連接至所述第一傳輸線的兩端；
[0013] 所述第一輸出端傳輸線和所述第二輸出端傳輸線為所述濾波功分器的兩個(gè)非平 衡式的單端輸出端口，分別連接至所述第=傳輸線的兩端；
[0014] 所述第一輸入端傳輸線、第二輸入端傳輸線、第一輸出端傳輸線和第二輸出端傳 輸線的電長度和阻抗均相同。
[0015] 優(yōu)選地，所述傳輸線包括微帶傳輸線和共面波導(dǎo)傳輸線；
[0016] 優(yōu)選地，所述第一開路傳輸線、第二開路傳輸線、第=開路傳輸線和第四開路傳輸 線容置于所述矩形分支結(jié)構(gòu)內(nèi)且均由一斜線段傳輸線和一水平段傳輸線兩段傳輸線連接 而成；其中，所述斜線段傳輸線連接至所述矩形分支結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)，所述水平段傳輸線開路且 平行于所述第一傳輸線；所述第一開路傳輸線、第二開路傳輸線、第=開路傳輸線和第四開 路傳輸線的所述水平段傳輸線的電長度相等。
[0017] 優(yōu)選地，所述第一輸入端傳輸線、第二輸入端傳輸線、第一輸出端傳輸線和第二輸 出端傳輸線設(shè)置于所述矩形分支結(jié)構(gòu)的外部，所述第一輸出端傳輸線和所述第一輸入端傳 輸線沿所述第二傳輸線的長度方向延伸，所述第二輸出端傳輸線和所述第二輸入端傳輸線 沿所述第四傳輸線的長度方向延伸。
[0018] 優(yōu)選地，所述第一支路傳輸線和所述第二支路傳輸線為開路傳輸線或短路傳輸線 且容置于所述矩形分支結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0019] 優(yōu)選地，所述第一開路傳輸線、第二開路傳輸線、第=開路傳輸線和第四開路傳輸 線的電長度用于調(diào)節(jié)所述濾波功分器的傳輸零點(diǎn)的頻率。
[0020] 優(yōu)選地，所述第二傳輸線和所述第一支路傳輸線的電長度用于通過W下公式調(diào)節(jié) 所述濾波功分器的1-地帶寬和帶外抑制：
[0021]

【權(quán)利要求】
1. 一種平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，包括：第一輸入端傳輸線（2)、第二輸 入端傳輸線（4)、第一輸出端傳輸線（1)、第二輸出端傳輸線（3)、第一傳輸線（5)、第二傳輸 線（6)、第三傳輸線（7)、第四傳輸線（8)、第一開路傳輸線（9)、第二開路傳輸線（10)、第三 開路傳輸線（11)、第四開路傳輸線（12)、第一支路傳輸線（13)、第二支路傳輸線（14)、隔離 傳輸線（15)和隔離電阻（16);其中， 所述第一傳輸線（5)、第二傳輸線（6)、第三傳輸線（7)和第四傳輸線（8)首尾依次連 接構(gòu)成一個(gè)矩形分支線結(jié)構(gòu)，所述第一傳輸線（5)和所述第三傳輸線（7)的電長度均為中 心頻率的二分之一波長，所述第二傳輸線（6)和所述第四傳輸線（8)的電長度和阻抗均相 同； 所述第一開路傳輸線（9)、第二開路傳輸線（10)、第三開路傳輸線（11)和第四開路傳 輸線（12)具有相同的電長度及阻抗且其一端分別連接于所述矩形分支結(jié)構(gòu)的4個(gè)頂點(diǎn)，另 一端開路； 所述第一支路傳輸線（13)和所述第二支路傳輸線（14)的電長度及阻抗均相同；所述 第一支路傳輸線（13)的一端連接至所述第二傳輸線（6)的中點(diǎn)，另一端接地；所述第二支 路傳輸線（14)的一端連接至所述第四傳輸線（8)的中點(diǎn)，另一端接地；所述第一支路傳輸 線（13)、第一開路傳輸線（9)和第二傳輸線（6)的阻抗相同； 所述隔離傳輸線（15)的一端連接至所述第三傳輸線（7)的中點(diǎn)，另一端開路； 所述隔離電阻（16)的一端連接至所述第三傳輸線（7)的中點(diǎn)，另一端接地； 所述第一輸入端傳輸線（2)和所述第二輸入端傳輸線（4)構(gòu)成所述濾波功分器的平衡 式輸入端口，分別連接至所述第一傳輸線（5)的兩端； 所述第一輸出端傳輸線（1)和所述第二輸出端傳輸線（3)為所述濾波功分器的兩個(gè)非 平衡式的單端輸出端口，分別連接至所述第三傳輸線（7)的兩端； 所述第一輸入端傳輸線（2)、第二輸入端傳輸線（4)、第一輸出端傳輸線（1)和第二輸 出端傳輸線（3)的電長度和阻抗均相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述傳輸線包括微 帶傳輸線和共面波導(dǎo)傳輸線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第一開路傳輸 線（9)、第二開路傳輸線（10)、第三開路傳輸線（11)和第四開路傳輸線（12)容置于所述矩 形分支結(jié)構(gòu)內(nèi)且均由一斜線段傳輸線和一水平段傳輸線兩段傳輸線連接而成；其中，所述 斜線段傳輸線連接至所述矩形分支結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)，所述水平段傳輸線開路且平行于所述第一 傳輸線（5);所述第一開路傳輸線（9)、第二開路傳輸線（10)、第三開路傳輸線（11)和第四 開路傳輸線（12)的所述水平段傳輸線的電長度相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第一輸入端傳 輸線（2)、第二輸入端傳輸線（4)、第一輸出端傳輸線（1)和第二輸出端傳輸線（3)設(shè)置于 所述矩形分支結(jié)構(gòu)的外部，所述第一輸出端傳輸線（1)和所述第一輸入端傳輸線（2)沿所 述第二傳輸線（6)的長度方向延伸，所述第二輸出端傳輸線（3)和所述第二輸入端傳輸線 (4)沿所述第四傳輸線（8)的長度方向延伸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第一支路傳輸 線（13)和所述第二支路傳輸線（14)為開路傳輸線或短路傳輸線且容置于所述矩形分支結(jié) 構(gòu)內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第一開路傳輸 線（9)、第二開路傳輸線（10)、第三開路傳輸線（11)和第四開路傳輸線（12)的電長度用于 調(diào)節(jié)所述濾波功分器的傳輸零點(diǎn)的頻率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第二傳輸線 (6) 和所述第一支路傳輸線（13)的電長度用于通過以下公式調(diào)節(jié)所述濾波功分器的1-dB 帶寬和帶外抑制：
tanΘJanΘ2(2tanΘ3+tanΘ2) =tanΘ3+tanΘ2_tan2Θ2tanΘ3 其中，Ztl為所述第一輸出端傳輸線（I)的阻抗，Z3為所述第二傳輸線（6)的阻抗，Θi為所述第一開路傳輸線（9)的電長度，θ2為所述第二傳輸線（6)的電長度的一半，Θ3為 所述第一支路傳輸線（13)的電長度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第三傳輸線 (7) 的阻抗和所述隔離電阻（16)阻值用于通過以下公式來選擇：
其中，Ztl為所述第一輸出端傳輸線（1)的阻抗，Z2為所述第三傳輸線（7)的阻抗，R為 所述隔離電阻（16)的阻值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第一傳輸線 (5)的阻抗用于調(diào)節(jié)所述濾波功分器的共模抑制帶寬。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡-非平衡式濾波功分器，其特征在于，所述第三傳輸線 (7)的寬度用于調(diào)節(jié)所述濾波功分器的隔離幅度；所述隔離傳輸線（15)的電長度用于調(diào)節(jié) 所述濾波功分器的隔離頻率。
【文檔編號(hào)】H01P5/10GK104466328SQ201410714174
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】施金, 徐凱, 陳建新, 秦偉, 唐慧, 周立衡, 包志華 申請(qǐng)人:南通大學(xué)