[发明专利]射频吉赛尔功分器

说明书

本发明公开了一种射频吉赛尔功分器，包括第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第一电阻及第二电阻；五个传输线依次首尾连接形成一闭合结构，第一电阻连接于第一传输线与第五传输线的连接点，第二电阻连接于第四传输线与第五传输线的连接点；其中，还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关及第六开关；第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关的一端分别连接于相邻两个传输线的连接点上，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关的另一端均接地，第六开关一端与第五传输线的中心连接，另一端接地。本发明的射频吉赛尔功分器不仅可在特定场合进行单路传输，而且单路传输的插损很小，另外电路形式简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及射频微波领域，更具体地涉及一种射频吉赛尔功分器。

背景技术

一般典型吉赛尔功分器结构如图1所示，该结构由4段四分之一波长微带线(Z1、Z2、Z3、Z4)、一段半波长微带线(Z5)和两个50欧姆隔离电阻(R1、R2)构成。该吉赛尔功分器典型的应用主要是实现功分/合路，但是在一些场合下，需要实现单路传输，在这种情况下，单路传输的插损理论上为3dB，即有一半的功率被另外一个端口消耗。

如图2所示，图2所示的传统吉赛尔功分器的一个应用示意图，当两路功放都正常工作或者说都接入端口时作为正常的合路器使用，可实现功率合成。但是如果有一路功放出现故障，或者特定需求时需要一路功放不工作，如图所示，端口P2接入的功放不工作或断开，此时如要实现从端口P2单路传输到合路端口P1时，端口P3相当于短路或开路，此时图2所示的吉赛尔功分器/合路器等效电路图如图3和5所示，对图3和图5所示的电路使用ADS等仿真软件进行仿真，其S参数随频率变化情况分别如图4和图6所示。从图4，图6中看出，端口P3无论开路还是短路，均可实现端口P2到端口P1的单路传输，只不过功率损耗在3dB左右。同时端口P3短路时，功率损耗略小，工作带宽相比开路时的要宽。同时发现，无论端口P3是开路还是短路，其合路端口P1的驻波都很差，处于失配状态。这对于大功率合路来说，严重降低了系统的效率。

其中，图2所示为从端口P2单路传输到端口P1时，端口P3开路时等效电路，图3为端口P3开路时等效电路的S参数曲线图；图4为从端口P2单路传输到端口P1时，端口P3短路时等效电路，图5为端口P3短路时的等效电路的S参数；另外，在上述各图中，S21是指信号从端口P1输入并流入到端口P2形成的S曲线，S11是指信号从端口P1输入并反射到端口P1形成的S曲线，S22是指信号从端口P2输入并反射到端口P2形成的S曲线。

因此，有必要提供一种改进的射频吉赛尔功分器，以能进行单端传输并保证低损耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种射频吉赛尔功分器，本发明的射频吉赛尔功分器不仅可在特定场合进行单路传输，而且单路传输的插损很小，另外电路形式简单，易于实现。

为实现上述目的，本发明提供一种射频吉赛尔功分器，包括第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第一电阻及第二电阻；五个所述传输线依次首尾连接形成一闭合结构，所述第二传输线与第三传输线的连接点形成第一端口，所述第一传输线与第二传输线的连接点形成第二端口，所述第三传输线与第四传输线的连接点形成第三端口，所述第一电阻连接于所述第一传输线与第五传输线的连接点，所述第二电阻连接于所述第四传输线与第五传输线的连接点；其中，还包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关及第六开关；所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关的一端分别连接于相邻两个所述传输线的连接点上，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关的另一端均接地，所述第六开关一端与所述第五传输线的中心连接，另一端接地。

较佳地，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关及第六开关均为单刀单掷开关。

较佳地，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线及第四传输线均为四分之一波长传输线，所述第五传输线为半波长传输线。