[发明专利]一种新型双频反相功率分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型双频反相功率分配器，确切的说是两输出端口相位相差180°的双频等分功率分配器，属于微波传输器件的技术领域。

背景技术

功率分配器也称为功分器，是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。功率分配器根据输出端的相位关系，可以分为同相功率分配器和反相功率分配器。反相功率分配器被广泛运用于混频器、功率放大器、倍频器、平衡天线等电路中，尤其在平衡推挽电路中反相功率分配器因其优越的性能受到了越来越多的重视。

为使两输出端口获得180°的相位差，大部分的反相功率分配器都会采用180°的电长度来实现相位的反转。但这种反相功率分配器的相位对频率的变化极为敏感，带宽较窄，并且很难实现双频结构。在双面平行带线中插入公共金属接地板能够很好的实现相位的反转，目前使用双面平行带线结构的单频反相功率分配器能获得较宽的带宽和非常稳定的反相相位差，因此，在单频反相功率分配器的基础上，使用双面平行带线获得双频特性的反相功率分配器技术随之发展起来。但是目前通过枝节匹配的双频反相功率分配器带宽较窄，用集总电容电感进行匹配的双频反相功率分配器在高频时性能稳定性差。

因此，有必要提供一种具有良好匹配和隔离效果的宽带双频反相功率分配器，使得其能够克服现有技术中双频反相功率分配器存在双频带窄、插入损耗大、相位差不稳定的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种运用于双频系统的新型宽带反相功率分配器。本发明的双频反相功率分配器具有双频带宽、插入损耗小、相位差稳定等优点。

根据本发明的一个方面，提供一种新型双频反相功率分配器，包括：输入端口，其传输线为双面平行带线，分别位于介质板的正面和背面；第一输出端口和第二输出端口，分别位于介质板的相对两端，用于在双频带内输出相位相差为180°的信号；第一双节微带线和第二双节微带线，上下平行设置，分别位于介质板的正面和背面，其中一条将输入端口中双面平行带线的正面部分与第一输出端口连通，另一条将输入端口中双面平行带线的背面部分与第二输出端口连通，其用于在双频带上实现由输入端口到第一输出端口、第二输出端口的阻抗匹配；金属接地面，包括三层结构，分为顶层、中间层和底层，分别设置于介质板的正面、中间层和背面，其中，所述中间层接地面用于将输入端口的双面平行带线转换为第一双节微带线和第二双节微带线；集总电阻，设置在过孔上，用于隔离第一输出端口和第二输出端口；介质板，为印制电路的基板，用于承载整个电路；过孔，用于三层金属接地面之间的连接以及集总电阻和中间层接地面的连接。

其中，所述第一双节微带线和第二双节微带线为背靠背的方式放置。

其中，所述金属接地面的顶层接地面离中间层接地面的距离与底层接地面离中间层接地面的距离相等。

其中，所述金属接地面的中间层接地面中设置有两条缝隙，分裂的中间层接地面通过集总电阻相接，顶层接地面和底层接地面通过过孔与中间层接地面连接。

其中，所述集总电阻有4个，两两对称设置在第一双节微带线的两侧，并通过过孔跨接在由两条缝隙分开的金属接地面的中间层接地面上。

其中，所述两条缝隙分别形成为弧形段和矩形段，弧形段的宽带为1mm，矩形段的宽带为1mm。

其中，所述第一输出端口和第二输出端口输出的微带线分别设置于介质板的正面和背面，并分别与第一双节微带线、第二双节微带线垂直。

所述功率分配器中传输线的各参数满足以下公式：

θ1=θ2=θ=π1+f2/f1]]>