[发明专利]一种Bagley三等分功分器

说明书

本发明涉及射频与微波功率合成设计领域，特别涉及一种Bagley三等分功分器。Bagley三等分功分器包括：输入端口、第一输出端口、第二输出端口以及第三输出端口；两段对称分布的四分之一波长微带线，分别设置在第一输出端口与输入端口以及第三输出端口与输入端口之间；两段对称分布的非谐振式人工电磁材料结构，分别设置在第一输出端口与第二输出端口以及第三输出端口与第二输出端口之间，每段电磁材料结构用于等效二分之一波长微带线；隔离电阻R，连接在第一输出端口与第三输出端口之间。本发明的Bagley三等分功分器，通过非谐振式人工电磁材料结构实现了功率分配器的三等分，使得电路尺寸大大减小；并且，能够使得隔离绝对带宽增大，隔离效果得到明显改善。

技术领域

本发明涉及射频与微波功率合成设计领域，特别涉及一种Bagley三等分功分器。

背景技术

功率分配器是一种多端口无源微波器件，其是将输入信号功率按一定的比例分配到各个输出端口，广泛应用于现代通信系统、雷达系统以及电子对抗等诸多领域中。在实际应用中，功分器多为偶数路功分效果，典型的即为二等分，如Wilkinson功分器和Gysel功分器，但现在越来越多需求为奇数路功分效果，若要实现奇数路功分，代表性的为Bagley多边形功分器，如图1所示，输入端口(Port1)两侧的微带线长度为四分之一波长，相邻两输出之间的微带线长度为半波长，与偶数路功分器相比，其不需要使用集总元件，且很容易扩展到任意奇数个输出端口。

人工电磁材料为人工制造的均匀电磁结构，其在自然界中并不存在，首先，要实现电磁结构的均匀性，需要结构中的单元尺寸要远小于波导波长。其次，人工电磁材料的介电常数和磁导率都是负数，具有负折射率的性质，电场、磁场和传播方向并不是符合右手定则，而是符合左手定则。另外，其相速和群速的方向也是相反的。根据上述特性，实际运用到工程当中的为一种传输线式人工电磁材料，其为非谐振形式，采用普通微带即可实现，能够兼容现代微波集成电路系统，满足微波电路中低损耗和宽带的需求。

现有的奇数路微带功分器多采用Bagley形式，其主要缺陷表现为微波低频段尺寸较大，不利于小型化设计，在对体积有要求的情况下受限较大，而小型化对功分器来说是非常重要的，特别是在对设备尺寸有严格限制的场合，功分器的小型化有助于整个系统的小型化。因此，研究小型化Bagley三等分功分器对于现代微波固态电路的发展具有重要的工程应用价值和实际意义。

发明内容

本发明的目的是提供了一种Bagley三等分功分器，以解决现有功率分配器存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种Bagley三等分功分器，其特征在于，包括：

输入端口、第一输出端口、第二输出端口以及第三输出端口；

两段四分之一波长微带线，分别设置在所述第一输出端口与输入端口以及所述第三输出端口与输入端口之间，两段所述四分之一波长微带线对称分布，且均按照预定弯折方式进行弯折处理；

两段非谐振式人工电磁材料结构，分别设置在所述第一输出端口与第二输出端口以及所述第三输出端口与第二输出端口之间，两段所述非谐振式人工电磁材料结构对称分布，每段非谐振式人工电磁材料结构用于等效二分之一波长微带线；

隔离电阻R，连接在所述第一输出端口与第三输出端口之间。

可选的，每段所述非谐振式人工电磁材料结构是由短路枝节电感与交指电容构成，所述短路枝节电感数量为两个，分别连接在所述交指电容的两极，且每一个构成所述短路枝节电感的微带线两端端部设置接地孔。

发明效果：

本发明的Bagley三等分功分器，通过非谐振式人工电磁材料结构实现了功率分配器的三等分，使得电路尺寸大大减小；并且，能够使得隔离绝对带宽增大，隔离效果得到明显改善。

附图说明