[发明专利]一种小型化大频比微波双频功分器

说明书

本发明公开了一种小型化大频比微波双频功分器，其属于多频功分器领域。包括一个隔离电阻和两个双频阻抗变换器，其中，双频阻抗变换器是由对称型三节式阶梯阻抗传输线构成，通过将两个双频阻抗变换器以并联形式连接并加载隔离电阻从而实现双频功分器。本发明设计电路简单，工作频率可调控、两个频率的比值较大，整体尺寸较小，可以使用微带线，带状线等平面传输线形式实现，成本较低。

技术领域

本发明涉及一种小型化大频比微波双频功分器，其属于多频功分器领域。

背景技术

目前，微波双频功分器的实现方案一般有以下几种：

1.基于加载电抗或者电阻元件的传输线来设计双频功分器。加载电抗的设计方案会使得电路结构复杂，而且带来寄生效应。对于加载电阻元件的方案，电路虽然相对简单，但是能实现的工作频比相对较小。

2.基于耦合结构来设计的双频功分器。此种设计方案侧重于用耦合结构来替换传统四分之一波长传输线或者在输出端口使用耦合结构来实现双频功分器。虽然基于此种方案的功分器电路结构紧凑，但是相关的理论推导比较复杂，不便于大量应用。

3.基于双频阻抗变换网络来设计功分器。由于双频阻抗变换网络有着不同的实现结构如Τ型或者Π型或者Γ型或者E型结构及其改进结构，设计者可以根据小型化，工作频比范围，功分带宽等设计目标选择合适的实现结构，因此，此种方案具有较好的灵活性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种小型化微波双频功分器，以解决双频功分器的工作频比较小、实现结构尺寸较大、带宽较窄等问题，该双频功分器可以使用微带线，带状线等平面传输线形式实现，成本较低。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种小型化大频比微波双频功分器，包括一个隔离电阻和两个双频阻抗变换器，其中，双频阻抗变换器是由对称型三节式阶梯阻抗传输线构成，通过将两个双频阻抗变换器以并联形式连接并加载隔离电阻从而实现双频功分器。

优选的：所述双频阻抗变换器的两个频点均可等效为K变换器。

优选的：所述双频阻抗变换器中K变换器结构的结构参数：

其中，θ₁为阻抗传输线的电长度，r为传输线特征阻抗比，Z_T是K变换器的阻抗值，Z₁为阻抗传输线的特征阻抗。

优选的：传输线在频率f₁处的电长度θ_f1的取值为：

其中，θ_f2/θ_f1＝f₂/f₁＝m，θ_f1,θ_f2分别是传输线在频率f₁,f₂处的电长度。

优选的：所述双频阻抗变换器中K变换器结构的结构参数取值为：

其中，n某一整数，m为频率比，θ_f1为传输线在频率f₁处的电长度。

优选的：所述双频阻抗变换器的结构尺寸与频比关系：