[发明专利]一种调频频段多级集中参数功率分配电路

说明书

本发明主要公开了一种调频频段多级集中参数功率分配电路，利用此方法可以大大减少调频频段因波长问题导致的分配电路面积过大；以及提高分配平衡度、降低电路插入损耗；特别适用于调频频段的大功率分配以及多天线分配电路中；这种方法的主要特征是整个电路有互感线圈和对称分布的自感线圈、端子之间的耦合电容、接地电容所组成；整个电路尺寸小，结构紧凑，无任何其他磁性以及其他损耗器件引起的附加损耗；这种方法的进一步具体特征是在单级绞扭互感线圈以及单级自感应线圈的基础上，拓展为两级绞扭互感线圈、以及两级自感应线圈、分布式端端耦合电容以及对地耦合电容组成，这种方式能大大提高射频带宽以及大大减少插入损耗。

技术领域

本发明涉及一种调频频段多级集中参数功率分配电路率分配领域，属于传统正交功率分配电路的技术改进；特别是涉及多级集中参数功率分配电路；传统分配电路一般采用传输线变压器形式或分布参数形式的正交形式。传输线变压器形式的正交电路的其主要有铁氧体磁环组成，该铁氧体磁环是插入损耗的首要元凶，会导致插入损耗过大，且大的插入损耗会引起发热严重，因此无法做到大功率分配；且由于调频频段较低，波长较长，因此分布参数形式的分配电路尺寸会特别大，对试用也很不方便；

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足之处，设计出一种新型多级集中参数功率分配电路，使其具有下述优点：1、无磁环引入的附加损耗，可以用于大功率场合；2、尺寸小，结构紧凑，适用于固态功率合成放大电路中；3、射频带宽宽，不仅适用于调频频段，稍加电路调制基本适用于整个VHF频段；

背景技术

功率分配器是无线通信系统中必不可少的无源器件，被广泛应用于平衡功率放大器、平衡混频器和天线阵列等射频系统中。

功率分配器是端口的元件，它把输入的信号功率平均分配至两端出口并且要求两者间具有同相位，功率分配要求每个端口的阻抗皆必须适配到特征阻抗以此来降低反射功率，减少驻波；而且两输出口之间要求较大的隔离度，以此保证两个信号不会串扰；

因此分配器的平衡度、插入损耗、端口驻波、各端口之间的隔离度是其特别重要的几个指标，且考虑使用的便捷性，一般要求分配器的体积尽可能的小，承受功率尽可能的大；然而在调频频段其波长较长，传统的分配器制作方法很难满足小体积的要求，另外传统的电路设计基本是通过铁氧体作为核心原件，虽然铁氧体具有频段宽、稳定度高、体积小邓特性，但是铁氧体能引入很高的插入损耗，因此迫切需要一种设计方式能在提高平衡度和各端口之间的隔离度、降低插入损耗和驻波比的同时，能大大减少电路板体积；

发明内容

根据以上问题，本发明的目的是提供一种调频频段多级集中参数功率分配电路结构。利用此方法可以提高功率分配的平衡度、减少插入损耗、减少电路板体积。

这种方法的主要特征是整个电路有互感线圈和对称分布的自感线圈、端子之间的耦合电容、接地电容所组成；整个电路尺寸小，结构紧凑，无任何其他磁性以及其他损耗器件引起的附加损耗；

这种方法的进一步具体特征是在单级绞扭互感线圈以及单级自感应线圈的基础上，拓展为两级绞扭互感线圈、以及两级自感应线圈、分布式端端耦合电容以及对地耦合电容组成，这种方式能大大提高射频带宽以及大大减少插入损耗；

这种方法的进一步具体特征是每级绞扭互感线圈均有扭绞相互缠绕构成，其一端缠绕方式为双线顺时针缠绕5圈；另一端缠绕方式为双线逆时针缠绕5圈；缠绕直径为6mm；

这种方法的进一步具体特征是电路板上的耦合电容及接地电容均焊接在印刷电路板上，并用射频传输线连接；

这种方法的进一步具体特征是所说的射频传输线包含印刷电路板射频微带线、同轴电缆、共面波导、带状线；其微带线、带状线线宽必须根据在50欧姆阻抗以及调频段频率计算所得；

这种方法可以明显提高分配器的平衡度和各端口之间的隔离度，并能降低插入损耗和电路板面积；和传统的设计电路相比，具有电路结构简单、成本低、实用强、线性化效果较好等优点。