[发明专利]多路任意功分比Gysel型功分器的设计方法

权利要求书

1.一种多路任意功分比Gysel型功分器的设计方法，其特征在于，功分器包括负载阻值为R_x0的输入端口(Port 0)，负载阻值为R_xn的分口(n)，负载阻值为R_zn的输出端口(Port n)，n＝1,2，…，N；该功分器共有N路，每一路均有三级传输线，分别是特性阻抗为Z_0n的第一级传输线、特性阻抗为Z_nC的第二级传输线、特性阻抗为Z_n的第三级传输线，其中，每一路的每一级传输线长度均为工作频率下波长的四分之一，每一路连接一个阻值为R_n的接地电阻，接地电阻的一端设置在第二级传输线和第三级传输线的连接处，另一端接地，分口(n)分别设置在各路的第一级传输线和第二级传输线的连接处，分口(n)处接一段四分之一波长阻抗变换器和一段特性阻抗为R_zn的传输线，再接输出端口(Port n)；所述设计方法包括以下步骤：

步骤1，确定功分器的工作频率f、功率分配路数N以及每路输出端口的功率分配关系，确定输入端口(Port 0)所接负载的电阻值R_x0、分口(n)所接负载的电阻值R_xn，确定输出端口(Port n)所接负载阻值R_zn；各输出端口的功率分配比为：

其中P₁,P₂,P₃,…,P_n为输出端口(Port n)功率大小，为各输出端口的功率分配比，取1；

步骤2，确定第一路的第三级传输线的特性阻抗值Z₁，以及第m路的第三级传输线的特性阻抗值与第一路第三级传输线的特性阻抗值Z₁的比值p_m，进而得到第m路第三级传输线的特性阻抗值，m＝2，3，...，N；

步骤3，确定第一路的接地电阻值R₁；

步骤4，根据功分器的分配路数N以及每路的功率分配关系，输入端口(Port 0)所接负载的电阻值R_x0、分口(n)所接负载的电阻值R_xn，输出端口(Port n)所接负载阻值R_zn，每一路的第三级传输线的特性阻抗值Z_n，第m路的第三级传输线的特性阻抗值与第一路第三级传输线的特性阻抗值Z₁的比值p_m，以及第一路的接地电阻值R₁，计算每一路的各级传输线的特性阻抗、四分之一波长阻抗变换器的特性阻抗和第m路的接地电阻值；具体为：

步骤41：计算每一路第一级传输线的特性阻抗Z_0n，第一路的第二级传输线的特性阻抗Z_1C，四分之一波长阻抗变换器的特性阻抗Z_xn，其值分别为：

步骤42：计算第m路的第二级传输线的特性阻抗和接地电阻值，其值分别为：

2.根据权利要求1所述的多路任意功分比Gysel型功分器的设计方法，其特征在于，所述多路任意功分比Gysel型功分器包括顶层电路板、中间层金属层、底层电路板、金属针、金属化过孔和介质柱；

顶层电路板包括第一介质基板和第一接地金属，底层电路板包括第二介质基板和第二接地金属，顶层电路板的上层微带结构附着在第一介质基板的上表面，第一接地金属附着在第一介质基板下表面；底层电路板的下层微带结构附着在第二介质基板下表面，第二接地金属附着在第二介质基板上表面；上层微带结构和下层微带结构通过金属针相连，介质柱置于中间金属层中用以隔开金属针和中间金属层；第一接地金属和第二接地金属在金属针四周挖孔，将接地金属和金属针隔开。