[发明专利]具高隔离度的功率分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具高隔离度的功率分配器，尤其涉及一种不需使用电阻亦具有高隔离特性的功率分配器。

背景技术

功率分配器常被使用于微波电路中，用来将输入信号功率分配至各组件中。传统常用的一分二功率分配器有威尔金森功率分配器(Wilkinson power divider)以及T型功率分配器(T-junction power divider)等两种。这两种功率分配器的差异主要在于威尔金森功率分配器通常需要一个额外的电阻器来提升隔离度，而T型功率分配器则是不需额外的电阻器，但其隔离度则相对较差。

请参考图1，图1为公知一威尔金森功率分配器10的示意图。威尔金森功率分配器10包含有一输入端口102、分路端口104，106以及一电阻器108。一般来说，电阻器108的阻抗值通常为输入端口102的两倍。举例来说，输入端口102的阻抗值为Zo，分路端口104，106的阻抗值为Zo，电阻器108的阻抗值则为2Zo。威尔金森功率分配器10可通过输入端口102输入一微波输入信号SI，并经由分路端口104，106输出两个微波输出信号SO1，SO2至输出端口110，112。然而，由于一般电阻器通常有操作频率的限制，当威尔尔金森功率分配器10使用一般电阻器在愈高频时，组件间所产生的寄生电容及电感效应会更加明显，而使威尔金森功分配器10的电子特性变差。请参考图2，图2为公知威尔尔金森功率分配器10在高频时使用理想电阻的模拟响应波形图。其中，输入端口102为第1端口，输出端口110为第2端口，输出端口112为第3端口，而电阻器108是以100欧姆的理想电阻实现。由图2的模拟结果可知，尽管威尔尔金森功率分配器10使用了电阻性较佳(即去除了寄生电感效应)的理想电阻，S23隔离度参数依然不甚理想，仅在-8dB左右。也就是说，纵使将电阻器108换成理想电阻，仍无法提供理想的隔离度，由此可知。威尔金森功率分配器10确实不适用于高频。

除此之外，当威尔金森功率分配器10操作的频率越来越高时，四分之一波长分路端口104，106会随着操作频率的升高而尺寸变得更小，以使用RO4233(介电系数为3.33)的基板为例，当操作于Ka频段时，分路端口104，106的长度仅约2.4mm左右，如此一来，由于两分路端口彼此间的距离过短，将造成极大的耦合效应。在此情况下，即使使用理想电阻，依然无法达到有效的隔离度特性。

简言之，公知技术中，使用T型功率分配器虽不需使用额外的电阻器，但无法获得适当的隔离度，而使用威尔尔金森功率分配器在操作频率较低频时虽可达到一定程度的隔离特性，但却必须增加昂贵的电阻器成本，并且当操作频率较高时，仍无法提供有效的隔离度。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种具高隔离度的功率分配器。

本发明公开一种具高隔离度的功率分配器，该功率分配器包含有一基板，该基板包含有一第一表面及一第二表面；一第一分路臂，布于该基板的该第一表面上，该第一分路臂包含有一第一端及一第二端；一第二分路臂，布于该基板的该第一表面上，该第二分路臂包含有一第一端及一第二端；一信号输入单元，布于该基板的该第一表面上，并耦接于该第一分路臂的该第一端与该第二分路臂的该第一端，用来接收一输入信号并将该输入信号分配至该第一分路臂及该第二分路臂；一连接单元，布于该基板的该第一表面上，并耦接于该第一分路臂的该第二端与该第二分路臂的该第二端，其中该连接单元、该第一分路臂与该第二分路臂围绕出一第一区域；一接地层，布于该基板的该第二表面上，用来提供接地；以及一狭缝槽，形成于该接地层中；其中至少一部分的该狭缝槽形成于相对于该第一区域的一第二区域内。

本发明的功率分配器不需使用额外的电阻组件，而能保有优异的高隔离度特性，可大幅地节省制造成本，更重要的是，本发明的功率分配器可有效适用于高频频段，改善了以往传统功率分配器操作于高频时无法提供有效隔离度的缺点，以满足功率分配的需求。

附图说明

图1为公知一威尔金森功率分配器的示意图。

图2为公知威尔尔金森功率分配器在高频时使用理想电阻的模拟响应波形图。

图3为本发明实施例的一功率分配器的上视平面图。

图4为本发明实施例的一功率分配器的下视平面图。

图5为本发明实施例的一功率分配器的立体结构图。

图6为一具矩形狭缝槽的功率分配器的模拟响应波形图。

图7为一具梯形狭缝槽的功率分配器的立体结构图。

图8为具梯形狭缝槽的功率分配器的模拟响应波形图。

图9为图7中狭缝槽的短底面的边长对谐振频率的比较示意图。