[实用新型]具有正交相位差切换功能的集总元件功分器

说明书

本实用新型公开了一种具有正交相位差切换功能的集总元件功分器，设有一个信号输入端口、两个信号输出端口、两个电容、两个电感及一隔离电阻R，其特征在于，还设有端子p1至p8以及切换开关。在开关状态一，功分器具有低通特性，信号输入端口到两信号输出端口的传输相移为45°；在开关状态二，功分器具有高通特性，信号输入端口到两信号输出端口的传输相移为‑45°。本实用新型通过现有技术改进，获得的集总元件功分器可在45°和‑45°两种传输相位之间切换，提供具有正交相位差的小型化功分器。且电路结构规划合理，不仅保留了现有功分器的优点，并且在状态切换时，两个输出端口的端口阻抗匹配以及两个输出端口之间的隔离特性能够保持稳定。

技术领域

本实用新型涉及一种能通过开关切换实现45°和-45°两种正交相位差的小型化等功率分配/合成器的电路拓扑结构及设计方法，属于微波技术研究领域。

背景技术

功率分配/合成器是微波电路的基本部件之一，具有将输入信号功率分解成相互隔离的几路相等或不相等功率信号的功能，或者反过来将几路信号合成一路。因此，功分器在功率放大与合成、信号测试和正交混频解调等电路与系统中都应用广泛。功分器具有多种形式，如耦合器(包括分支线、微带混合环、平行线、兰格线等多种耦合方式) 、威尔金森(Wilkinson)形式等。其中，两路具有0°相位差的威尔金森功分器具有插入损耗小，各输出支路的幅度和相位一致性好，隔离度优良等优点，是使用最多的功分器拓扑结构之一。从功分器的结构实现形式上则可分为波导型、同轴线型、带状线型及微带线型等。为了减小电路的整体尺寸，也出现采用集总参数设计的威尔金森功分器。具体的集总参数元件可以采用贴片封装电感、电容和电阻等商品化器件或者采用单片微波集成电路、薄膜印刷电路，厚膜印刷电路，低温共烧陶瓷等工艺实现的集总参数电路。公开号为CN109216852A的专利申请文献即提供了“一种具有45°相移的集总元件功分器”，具有更简化的电路结构设计，并具有更宽的工作带宽。

实用新型内容

本实用新型的技术目的是对现有技术做出改进，在现有技术的基础，设计具有45°和-45°传输相位的集总参数功分器结构，通过开关实现这两种结构之间切换，从而具备90°(正交)相位差控制功能。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种具有正交相位差切换功能的集总元件功分器，设有一个信号输入端口、两个信号输出端口、两个电容、两个电感及一隔离电阻R，其特征在于，还设有端子p1至p8以及切换开关；

端子p1与第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与第一信号输出端口的一端连接，所述第一信号输出端口的另一端接地；

端子p2与所述信号输入端口的一端连接，信号输入端口的另一端接地；

端子p7与第二信号输出端口的一端连接，第二信号输出端口的另一端接地；

端子p8接地；

端子p3与第一电容C1的一端连接，所述第一电容C1的另一端连接至第一电感L1与第一信号输出端口之间；

端子p4与隔离电阻R的一端连接，隔离电阻R的另一端连接至端子p7与第二信号输出端口之间；

端子p5与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与端子p2连接；

端子p6与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端连接至第二电感L2与端子p2之间；

所述信号输入端口、第一信号输出端口和第二信号输出端口的阻抗值Z_S相等，第一电容C1和第二电容C2的电容值C相等，第一电感L1和第二电感L2的电感值L相等；

所述切换开关处于状态一时：p1端子与p2端子连接，p3端子与p4端子连接，p5端子与p7端子连接，p6端子与p8端子连接，信号输入端口与第一信号输出端口、第二信号输出端口的相位差均为45°；