[发明专利]一种L波段微型平衡滤波功分器

说明书

技术领域

本发明涉及功分器技术领域，特别是一种L波段微型平衡滤波功分器。

背景技术

功率分配器(简称功分器)是一种重要的微波无源器件。功率分配器广泛地应用在无线通信领域，主要包括微波功率放大、线性化电路等方面。20世纪50年代中期到60年代，世界上提出了第一种功分器，叫威尔金森(Wilkinson)功分器，它是利用四分之一波长传输线的阻抗变换特性来实现的。随着通信技术的迅猛发展和通信行业竞争的加剧，对Wilkinson功分器的性能也提出了新的要求。而传统的Wilkinson功分器只能工作在单一的频段及其奇次谐波处，已经远远不能满足现代无线通信的双频、多频和宽带的要求。

功率分配器发展趋势是体积小、承受功率大、频带宽、分配损耗小插入损耗小、有良好的驻波比和隔离度等。然而在某些特殊场合，对功率分配器的要求也是越来越高。随着功分器基本原理与设计技术的大量文献德相继出现，从六七十年代到上世纪末，提出了很多拓宽工作带宽的方法，1967年，Sidney David引入了开路入/4传输线展宽带宽；后来Cohn介绍了多节传输线结构来展宽带宽并给出2节功率合成器的详细设计的公式和表格。Tetarenko在他的文章中介绍采用渐变线阻抗变换器和薄膜电阻结构来实现展宽工作带宽的目的。进入到21世纪己涌现了从立体结构到平面结构，从窄带到宽带器件的大量研究成果，并且这些成果已广泛应用于微波工程技术领域。2005年北京遥测技术研究所提出了一种宽带功率分配器结构，它是采用一个七节的二等分分路器来实现的。该方案实现了在l到12GHz的宽带范围内路间隔离度大于15.7dB。2006年吴磊和孙增光提出了一种双频功分器的设计方案即在双频功分器在两个输出端口之间加入RLC谐振电路来实现整个功分器的双频特性，文中采用复合左右手材料来实现双频功分器。2007年电子科大宋开军和樊勇提出了一种基于扩展同轴波导的探针插入式功率分配/合成电路结构。这种功率合成电路的特点是采用探针沿扩展同轴波导径向插入来实现功率从波导到微带的转换和分配，由探针从波导中引出的功率信号经同轴波导外有源放大单元进行放大后，再由探针引入波导，在波导内实现功率合成。该方案实现了在5到20GHz的宽带范围内回波损耗小于一15dB，而插入损耗小于O.57dB例。同年香港城市大学Leung Chiu提出了一种悬置微带功分器结构，它可以获得96.5％的一10dB带宽比，高于25dB的隔离度和小于0.7dB的插入损耗。2009年南京理工大学的唐万春和王丹阳提出了一种由K(K10pfenstein)渐变匹配节组成的新型宽带功分器，该功分器的工作频段为9倍频(2—18GHz)，覆盖了S波段、C波段和x波段三个波段，其工作频带范围大，实用性强。

但是到目前为止，功率分配器的技术依然存在一些问题，例如承受功率不够大、频带不够宽会影响功率分配器的使用范围，限制功率分配器的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由带状线结构和平衡滤波器实现的体积小、可靠性高、电性能优异、造价低的L波段微型平衡滤波功分器。

实现本发明目的的技术方案是：一种L波段微型平衡滤波功分器，其特征在于：包括平衡滤波器和两个微波功分器，其中平衡滤波器包括第一输入端口、第一输入电感、四级逐次相连的并联谐振单元、第一输出电感、第二输出电感、Z形级间耦合带状线、第一输出端口、第二输出端口，平衡滤波器的第一输出端口与第一微波功分器的输入端口连接、第二输出端口与第二微波功分器的输入端口连接；所述平衡滤波器中各并联谐振单元均由三层带状线组成，第二层带状线位于第三层带状线上方，第一层带状线位于第二层带状线上方，Z形级间耦合带状线位于并联谐振单元的下方，其中第一输入电感串接于第一输入端口与第一级并联谐振单元第二层带状线之间，第一输出电感串接于第四级并联谐振单元第二层带状线与第一输出端口之间，第二输出电感串接于第四级并联谐振单元第一层带状线与第二输出端口之间；