[实用新型]基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率分配器，尤其涉及一种威尔金森功率分配器。

背景技术

功率分配器(功分器)主要用于将功率按比例分配，特别是微波功率放大 器(PA)，在微波和射频领域的应用非常广泛，通过将两个PA的输出功率合成 并转换成单端输出，极大程度上缓解了单个PA输出相同功率时功耗大的问题， 不过，由于功分器的尺寸较大，从而限制了其在集成电路方面的应用。另外， 传统的威尔金森功分器只适用于特定的基波频率及其奇次谐波，很明显不能满 足现代通信系统多频带和宽带的要求，而且随着手持设备的模块功能越来越复 杂，各个模组芯片的集成度越来越高，为适应这个趋势，研究降低功分器的面 积尺寸具有重要的实际意义。

虽然I.Lin等人在文献中(I.Lin,M.Vincentis,etal.Arbitrarydual-band componentsusingcompositeright/left-handtransmissionlines[J].IEEETrans. Microw.TheoryTech.,Apr.2004,52(4):1142-1149.)通过采用特殊的电路结构和 材料实现双频功分器，但这些方法对于微波集成电路来说过于复杂。

在现有技术中，已经报道了多种实现双频功分器的技术方案，如文献 (MonzonC.ASmallDual-FrequencyTransformerinTwoSections[J].IEEE TtransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques.2003,51(4):1157-61.)通过级 联两条不同特性阻抗的传输线，实现用于任意两个频率的阻抗转换器，然而这 并不能完全实现四分之一阻抗变换器的功能，因此在这个基础上，文献(LeiWu, SunZ,etal.ADual-FrequencyWilkinsonPowerDivider[J].IEEETtransactionson MicrowaveTheoryandTechniques.2006,54(1):278-84.)使用并联RLC谐振网络 实现了任意比例的双频威尔金森功分器，不过这并没有使功分器的尺寸得以缩 小反而提高了系统调试的复杂性，因此，文献(RawatK,GhannouchiFM.A DesignMethodologyforMiniaturizedPowerDividersUsingPeriodicallyLoaded SlowWaveStructureWithDual-BandApplications[J].IEEETtransactionson MicrowaveTheoryandTechniques.2009,57(12):3380-8.)提出采用慢波结构来替 代功分器电路的传输线。此外，由于慢波结构的传输线的相速度比光速小得多， 因此有着较为平坦的色散特性，所以较传统的宽带技术更适合宽带的应用。

在中国专利201220433173.9中，采用阶梯阻抗谐振器实现双频阻抗变换的 功能，不过这种方法并没有在较大程度上减小功分器的体积。

另外，在中国专利201010213812.6中，采用两节传输线实现阻抗变换，并 通过在分别在两输出端口并联一段开路微带线提高隔离度，不过这种方法并不 能有效地减小功分器的体积。

实用新型内容

在已报道的双频威尔金森设计方法上，要么依赖特殊板质材料，要么采用 传统方式的微带线结构，从而使所设计的功分器体积过于庞大且在高频段的色 散特性不平坦，不适合于现代通信系统的要求。

本实用新型采用周期性电容加载方式的慢波结构，提出一种结构简单，利 于小型化同时可实现精确阻抗变换的双频威尔金森功分器电路结构。其通过以 下技术方案实现：

一种基于慢波结构的双频等分威尔金森功分器，包括连接有负载的第一端 口、第二端口和第三端口，由第一等效传输线102和第二等效传输线110组成 的第一等效传输线网络，由第三等效传输线103和第四等效传输线111组成的 第二等效传输线网络，以及RLC并联谐振网络106；

所述第一端口经第一传输线101连接于第一等效传输线102和第二等效传 输线110的连接处；

所述第一等效传输线102的另一端与第三等效传输线103相连；

所述第二等效传输线110的另一端与第四等效传输线111相连；