[发明专利]多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器及其设计方法

权利要求书

1.一种多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器，其特征在于，包括腔体和内导体，所述内导体安装在所述腔体内部，所述内导体包括若干节互相连接的直径阶梯式变化的阻抗变换节，每个所述阻抗变换节的长度取所述功分器中心频率对应的1/16λ；

所述阻抗变换节数量采用多阶梯阻抗匹配技术计算，具体计算步骤如下：

设功分器最小频率为θ_a，最大频率为θ_b，输入输出阻抗比为R，另外设中心频率为θ_m，主通带带宽为Z_n+1为第n+1节的归一化阻抗值，Z₀为特性阻抗，则

R为2.0或3.0或4.0，将θ_a，θ_b数值代入公式(1)和公式(2)，则计算出θ_m和根据通带分贝波纹需小于0.01，则代入R、θ_m和的数值，获得满足通带分贝波纹要求的n的值，将n作为所述阻抗变换节数量。

2.根据权利要求1所述的多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器，其特征在于，相连的所述阻抗变换节的直径相同。

3.根据权利要求1所述的多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器，其特征在于，所述阻抗变换节数量为10个。

4.根据权利要求1所述的多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器，其特征在于，所述内导体采用一体压铸成型。

5.根据权利要求4所述的多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器，其特征在于，所述功分器包括输入接头和输出接头，所述输入接头和所述输出接头安装在所述腔体的两端，所述输入接头的数量为1个，所述输出接头的数量至少为2个。

6.根据权利要求5所述的多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器，其特征在于，所述腔体采用一体压铸成型，所述腔体与所述输入接头和所述输出接头一体压铸成型。

7.一种多阶梯复数阻抗匹配小型化功分器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设每个阻抗变换节长度为1/16λ，预先设定功分器中内导体包括若干节互相连接的直径阶梯式变化的阻抗变换节，每个阻抗变换节长度取功分器中心频率对应的1/16λ；

S2：计算S1中所述阻抗变换节数量，采用多阶梯阻抗匹配技术计算，具体计算步骤如下：

设功分器最小频率为θ_a，最大频率为θ_b，输入输出阻抗比为R，另外设中心频率为θ_m，主通带带宽为Z_n+1为第n+1节的归一化阻抗值，Z₀为特性阻抗，则

R为2.0或3.0或4.0，将θ_a，θ_b数值代入公式(1)和公式(2)，则计算出θ_m和根据设计要求，通带分贝波纹需小于0.01，则代入R、θ_m和的数值，获得满足通带分贝波纹要求的n的值，将n作为所述S1中阻抗变换节数量；

S3：使若干相连的阻抗变换节直径相同并进行复数阻抗匹配，在S2计算所述阻抗变换节数量中，将若干相连的阻抗变换节直径设为相同直径，采用复数阻抗匹配和高频结构电磁场仿真工具HFSS软件，调整各阻抗变换节的长度。