[发明专利]一种端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波无源器件，确切地说，涉及一种采用单节耦合微带线和单个隔离电阻实现的端接任意复数阻抗的威尔金森（Wilkinson）功率分配器，属于微波传输技术领域。

背景技术

在微波射频电路中，功率分配器是用于功率分配或组合的一种重要无源器件。因为微带功率分配器具有结构紧凑、性能稳定、成本低和易于实现的特点，故其被广泛应用于平衡功率放大器、Doherty功率放大器、平衡混频器和阵列天线等微波射频电路中。传统的威尔金森功率分配器的三个端口都是连接50欧阻抗，由于功率放大器或混频器等器件需要端接复数阻抗，所以传统的威尔金森功率分配器已经不能满足需求，而且，传统的微带威尔金森功率分配器结构相对固定，不易实现小型化。

申请人对国内外相关技术文献进行检索发现，很多学者已经对传统的威尔金森功率分配器进行了一系列的扩展研究，例如，韩国的Ahn教授提出了端接不等实数阻抗的功率等分器件，但仅限于端接实数阻抗。波兰的Rosloniec学者基于计算机辅助设计算法，提出了端接频率依赖性复数阻抗的多节功率分配器，但是此结构尺寸大不易于小型化，并且不能通过求解闭式方程获得唯一精确解。新加坡的X.Tang提出了一种基于耦合微带线的功率分配器，结构简单，易于电路集成和小型化，但是其只验证了端接实数阻抗的情况。

乞今为止，尚未发现国内外公开发表的基于耦合微带线的输入输出两端同时端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器进行相关研究的文献或论文。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够解决现有技术的缺陷和填补技术空白的、基于耦合微带线的输入输出同时端接任意复数阻抗的威尔金森（Wilkinson）功率分配器，以便采用一种较为简单紧凑、且小型化的电路结构，实现输入输出同时端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器。

为了达到上述目的，本发明提供了一种端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器，设有：印制在介质板的上表面、作为该器件主体并用于实现阻抗匹配和功率分配特性的耦合微带线及其三个端口；其特征在于：所述功率分配器采用单节耦合微带线替代传统的两段对称的四分之一波长微带线，即其功率分配电路主体只包括一节耦合微带线（Z_e、Z_o、θ）和一个隔离电阻（R_w），且只需确定输入和输出三个端口的端接复数阻抗（Z_S、，Z_L），就能够根据偶模-奇模分析方法得到下述四个计算公式：

耦合微带线的偶模阻抗Ze=2RSRL+(4XS2RL-2XL2RS)2RS-RL,]]>