[发明专利]一种基于非等宽三线耦合结构的小型化宽带四路滤波功分器

说明书

本发明公开了一种基于非等宽三线耦合结构的小型化宽带四路滤波功分器，包括：非等宽三线耦合结构、终端开路阶梯阻抗枝节、跨接电阻、输入/输出端口；非等宽三线耦合结构包括第一非等宽三线耦合结构和第二非等宽三线耦合结构；第一非等宽三线耦合结构和第二非等宽三线耦合结构的电路尺寸相同；终端开路阶梯阻抗枝节包括第一阶梯阻抗枝节和第二阶梯阻抗枝节；第一阶梯阻抗枝节和第二阶梯阻抗枝节的电路尺寸相同；所述跨接电阻包括第一跨接电阻、第二跨接电阻和第三跨接电阻；所述第一跨接电阻与第二跨接电阻的阻值相同；本发明提供的小型化四路宽带滤波功分器，具有滤波响应、工作频带宽、阻带抑制、多路输出、尺寸小、低成本的特点。

技术领域

本发明涉及滤波功分器领域，尤其涉及一种基于非等宽三线耦合结构的小型化宽带四路滤波功分器。

背景技术

当代信息化高需求的时代背景下，无线通信技术取得快速发展。大容量、高传输速率、低成本、高性能的通信技术发展趋势，也给射频微波电路的研究设计带来了更高的挑战和更严格的要求。因此，具有宽带、小型化、低成本的高性能微波无源器件的实际具有极大的必要性和实用性等工程应用价值。

功率分配器，简称功分器，是一类十分重要的多端口器件。其主要功能是将输入信号按照一定的比例分成两路或多路信号输出。功分器被广泛应用于无线收发系统的各个部分，例如应用在天馈系统中、高功率发射系统中以及移相器、混频器等器件中。传统的平面多路功分器常采用多级传输线连接的方式进行端口扩展，常见形式为将输入信号分成两路信号输出，将每路输出信号再分成两路信号输出，以此类推实现多端口输出信号。但这种设计方法往往存在体积大、带宽窄的问题。传统实现宽带功分效果的方法是采用多级阻抗变换线搭配多个隔离电阻，理论上可以无限展宽带宽，当带宽扩大到一定程度时，会导致功分器体积过大。

为了同时实现宽带滤波功能，K Song和Q Xue等利用多层板微带线槽线耦合结构实现了一款超宽带的滤波功分器。该滤波功分器尺寸小，超宽带的响应。He Zhu等人通过引入环形耦合线就够以及输入端加载短路耦合线来设计了一种紧凑型宽带四路滤波功率分配器，短路平行耦合线引入用于抑制阻带的多个传输零点提高了阻带抑制和通带的选择性。Gang Zhang等人通过引入一个多模谐振器实现了滤波和功分的双重功能，并实现了良好隔离和通带选择性。

现有技术虽然实现了宽带滤波功能的设计，但是部分存在尺寸较大且难以同时实现多路输的特性。为此，需要提出一款具有滤波特性、工作频带宽、多路输出、体积较小的功分器。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于非等宽三线耦合结构的小型化宽带四路滤波功分器，包括：非等宽三线耦合结构、终端开路阶梯阻抗枝节、跨接电阻、输入/输出端口；

进一步地，所述非等宽三线耦合结构包括第一非等宽三线耦合结构和第二非等宽三线耦合结构；所述第一非等宽三线耦合结构和第二非等宽三线耦合结构的电路尺寸相同；所述终端开路阶梯阻抗枝节包括第一阶梯阻抗枝节和第二阶梯阻抗枝节；所述第一阶梯阻抗枝节和第二阶梯阻抗枝节的电路尺寸相同；所述跨接电阻包括第一跨接电阻、第二跨接电阻和第三跨接电阻；所述第一跨接电阻与第二跨接电阻的阻值相同；所述第一跨接电阻与第三跨接电阻的阻值不同；所述输入/输出端口包括输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口和第四输出端口；

进一步地，所述第一非等宽三线耦合结构包括第一耦合线、第二耦合线和第三耦合线；所述第二非等宽三线耦合结构包括第四耦合线、第五耦合线、第六耦合线；所述第一耦合线与第三耦合线、第四耦合线和第六耦合线尺寸相同；所述第二耦合线和第五耦合线的尺寸相同；所述第一耦合线与第二耦合线的尺寸不同。

进一步地，所述第一阶梯阻抗枝节包括第一传输线、第二传输线；所述第二阶梯阻抗枝节包括第三传输线、第四传输线；所述第一传输线和第三传输线的尺寸相同、第二传输线和第四传输线尺寸相同。

进一步地，所述输入端口连接第一传输线的下端，第一传输线的上端与第二传输线的左端连接，第二传输线的右端开路。