[实用新型]一种Ku频段以上威尔金森功分器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种Ku频段以上威尔金森功分器，属于微波短路元器件制造领域。

背景技术

在微波电路中，为了将功率按一定的比例分成两路或者多路，需要使用功率分配器。功率分配器反过来使用就是功率合成器，所以通常功率分配/合成器简称为功分器。在近代微波大功率固态发射源的功率放大器中广泛地使用着功率分配器，而且功率分配器常是成对的使用，先将功率分成若干份，然后分别放大，再合成输出。

威尔金森功分器由于所有端口均匹配、低损耗、高隔离度、同相N端口等优点而得到了广泛的使用，但是按照现有技术的设计，如图1、图2所示，在相同基片材料的情形下，随工作频率升高，工作波长变短，即λ/4也变短，以Ku段f＝14.5GHz为例，波长λ＝20.69mm，λ/4＝5.17mm，显然图中的圆环周长等于2×λ/4再加隔离电阻开口宽度，隔离电阻一般采用微带贴片电阻，贴片电阻的长度为2mm，因此可算出圆环的半径约为1.96mm，随着工作频率升高，圆环的半径越来越小，贴片电阻的长边超过了圆环的直径，没有足够的空间安装贴片电阻，此时贴片阻的装配成了一个巨大的难题，甚至无法装配，即使微带贴片电阻开口宽度忽约不计，随着工作频率升高情况也是如此。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种Ku频段以上威尔金森功分器，该Ku频段以上威尔金森功分器通过整合两段传输线的方式，有效解决了Ku频段以上微带功分器传统设计方法难以进行工程实施甚至无法进行工程实施的问题

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种Ku频段以上威尔金森功分器，在三路等分型威尔金森功分器中，隔离电阻两端分别设置有两段传输线，该两段传输线的阻抗为隔离电阻阻抗的倍，且该两段传输线的长度均为任意一边输出端和输入端之间微带线长度的两倍，并且两段传输线、两段微带线和隔离电阻共同构成一圆环。

所述输入端阻抗和输出端阻抗相等。

隔离电阻阻抗为所述输入端阻抗或所述输出端阻抗的两倍。

所述隔离电阻为微带贴片电阻，长度为2mm。

所述圆环半径小于6mm。

本实用新型的有益效果在于：有效解决了传统的微带功分器随频率升高，工程上实施上的技术瓶颈问题。

附图说明

图1是现有技术的电路示意图；

图2是现有技术的结构示意图；

图3是本实用新型的电路示意图；

图4是本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图3、图4所示的一种Ku频段以上威尔金森功分器，在三路等分型威尔金森功分器中，隔离电阻两端分别设置有两段传输线，该两段传输线的阻抗为隔离电阻阻抗的倍，且该两段传输线的长度均为任意一边输出端和输入端之间微带线长度的两倍，并且两段传输线、两段微带线和隔离电阻共同构成一圆环。

所述输入端阻抗和输出端阻抗相等。

隔离电阻阻抗为所述输入端阻抗或所述输出端阻抗的两倍。

所述隔离电阻为微带贴片电阻，长度为2mm。

所述圆环半径小于6mm。

显然圆环周长等于2×λ/4+2×λ/2再加隔离电阻开口宽度，以Ku段f＝14.5GHz为例，可算出圆环的半径约为5.257mm，即在相同的基材、相同的工作频段本实用新型的外型尺寸增大了，提供了足够的空间来安装贴片电阻，解决了传统的微带功分器随频率升高，工程上实施难或者无法实施的问题。

相位匹配问题：

当信号由端口2的圆环节点到达贴片电阻的节点(距离为λ/2)再返回端口2的圆环节时，信号走过的路程正好为λ即360°，相位完全匹配。

同理，当信号由端口3的圆环节点到达贴片电阻的节点再返回端口3的圆环节时，信号走过的路程也正好为λ即360°，相位完全匹配。

通过在微波电磁仿真软件CST环境下建模仿真，本实用新型各项指标与用现有技术设计的微带功分器各项指标相比，总体优于现有技术设计的微带功分器指标。