[发明专利]一种滤波功分器的电路结构及其设计方法

说明书

技术领域

本发明属于射频电路设计技术领域，具体涉及一种滤波功分器的电路结构及其设计方法。

背景技术

在进行射频电路设计时，经常要使用射频功分器和滤波器，而且这些无源器件往往是尺寸最大的射频器件，以滤波器为例，P波段常用的LC滤波器封装尺寸为35mm×10mm×7mm，因此对射频电路小型化设计影响很大。一般来说，设计师在使用滤波器和功分器的时候都是分开使用的，先用一个功分器将信号一分为二，再加上两个输出滤波器对信号进行分别滤波使用；或者先对电路进行滤波再对信号进行功率分配，因此不管怎样设计都将会对电路的小型化产生巨大的影响，同时还要考虑器件间的匹配设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滤波功分器的电路结构及其设计方法，克服或减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种滤波功分器的电路结构，设置在功分器的输入端与输出端之间，功分器每一支路均设置有相同的滤波器，每一滤波器包括多级谐振电路以及多级耦合电容，在功分器每一支路两端之间间隔设置多级耦合电容，在相邻的两耦合电容之间设置一级谐振电路，每组相对应的谐振电路之间均通过隔离电阻相连。

优选地是，所述功分器为一分二功分器。

优选地是，所述滤波器中的所述耦合电容为五级、所述谐振电路为四级。

优选地是，所述谐振电路为LC谐振电路。

一种滤波功分器的电路结构的设计方法，包括如下步骤，

步骤一：基于滤波功分器的电路结构构建所需的滤波功分器；

步骤二：选取滤波功分器的工作频率、带宽、带外滤波抑制度，并且确定滤波器中谐振电路的级数和类型；

步骤三：根据步骤二获得的滤波器中谐振电路的级数和类型确定每一级谐振电路中的电容与电感值，并且使得功分器两端匹配；

步骤四：根据步骤三获得的电容与电感值对整个滤波功分器进行建模仿真优化各参数；

步骤五：根据修正后的仿真模型制作实物滤波功分器。

本发明所提供的一种滤波功分器的电路结构及其设计方法的有益效果在于，1)将滤波器和功分器的功能合二为一，满足两种功能需求，同时实现电路的小型化；2)设计简单，精度高，可对电路进行准确的匹配设计；3)设计方法通用性好，可在多个频段上设计滤波功分器电路；4)所设计的滤波功分器电路的尺寸小、成本低廉。

附图说明

图1为本发明滤波功分器电路实施例电路图；

图2为本发明滤波功分器电路实施例电路分解图；

图3为本发明滤波功分器实施例的S参数仿真图。

附图说明：

1-一级耦合电容、2-二级耦合电容、3-三级耦合电容、4-四级耦合电容、5-五级耦合电容、11、12-一级谐振电路、21、22-二级谐振电路、31、32-三级谐振电路、41、42-四级谐振电路。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明的滤波功分器的电路结构及其设计方法做进一步详细说明。

一种滤波功分器的电路结构，设置在功分器的输入端与输出端之间，功分器每一支路均设置有相同的滤波器，每一滤波器包括多级谐振电路以及多级耦合电容，在功分器每一支路两端之间间隔设置多级耦合电容，在相邻的两耦合电容之间设置一级谐振电路，每组相对应的谐振电路之间均通过隔离电阻相连。

下面简述滤波功分器的设计方法，步骤如下：

步骤一：基于滤波功分器的电路结构构建所需的滤波功分器。

步骤二：选取滤波功分器的工作频率、带宽，明确带外滤波抑制度，根据上述指标要求确定滤波器中谐振电路的级数和类型。

步骤三：根据上步确定的滤波器中谐振电路的级数和类型，使用商用滤波网络综合软件进行网络综合确定每一级谐振电路中的电容与电感值，此时将滤波器的输入输出阻抗分别按照功分器的要求设计，使得功分器两端匹配。