[实用新型]一种混合型功分器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种结合Wilkinson和Gysel型结构的混合型功分器，属于无线通信技术领域。 

背景技术

在微波通信、雷达系统的功率分配和馈电网络中，功分器被广泛使用。功分器有许多种类，其中Wilkinson型和Gysel型功分器是常见的两种结构。 

传统的Wilkinson型功分器结构如图1，图1中Z₀为三个端口特性阻抗， 分支线特性阻抗，R₀＝2Z₀为隔离电阻，各个传输线的电长度θ＝90°。Wilkinson型功分器具有低插损、高隔离度和合理的带宽等优点，然而在高功率应用中，Wilkinson型功分器由于隔离电阻跨接结构，失配造成的功率流失将损耗在隔离电阻上，然而在跨接结构的隔离电阻上不易加装散热装置，热量直接产生在模块内部，将严重影响模块电学特性。 

Gysel型功分器克服了Wilkinson型功分器的低散热能力的缺点，其负载电阻可接出模块并接地，便于散热；同时，Gysel功分器还有监测输出端口功率失配度的能力。加装合适散热系统，Gysel型功分器可承受L波段上至10kW和S波段上至5kW的连续波(CW)功率。传统的Gysel型功分器结构如图2，图2中Z₀为三个端口特性阻抗， Z₂＝Z₀，Z₃＝Z₀为三个分支线特性阻抗，R_L＝Z₀为接地负载电阻，传输线的电长度θ＝90°。传统Gysel型功分器能将1端口输入的功率从2、3端口等分输出，并能在工作频率下，实现三个端口良好的匹配以及两个输出端口间的相互隔离。 

最近几年，国内外出现了有关提高Gysel功分器带宽的报道。O.Ban-Leong等在文献(O.Ban-Leong，W.Palei，and M.S.Leong，″Broad-banding technique for in-phase hybrid ring equal power divider，″ Microwave Theory and Techniques，IEEE Transactions on，vol.50，pp.1790-1794，2002.)中采用更改优化各分支线的阻抗和长度的方法可提高15％的带宽。H.Oraizi等在文献(H.Oraizi and A.R.Sharifi，″Optimum Design of a Wideband Two-Way Gysel Power Divider With Source to Load Impedance Matching，″Microwave Theory and Techniques，IEEE Transactions on，vol.57，pp.2238-2248，2009.和H.Oraizi and A.R.Sharifi，″Optimum Design of Asymmetrical Multisection Two-Way Power Dividers With Arbitrary Power Division and Impedance Matching，″Microwave Theory and Techniques，IEEE Transactions on，vol.59，pp.1478-1490，2011.)中，提出通过采用多节Gysel功分器的技术可调高32％的带宽，但是这种技术导致了功分器更大的面积。而且上述技术中缺乏最终的设计参数和方程，通常需要采用计算机优化的方法来得到最终参数。 

实用新型内容

(一)要解决的技术问题 

本实用新型针对Wilkinson型功分器不适合高功率应用，传统Gysel型功分器带宽窄，而已有宽带Gysel型功分器只能通过计算机优化设计的不足，提供一种结合Wilkinson和Gysel型结构的混合型功分器。 

(二)技术方案