[发明专利]带有端口相移的功分器及其设计方法、电子设备

说明书

本申请是关于一种带有端口相移的功分器及其设计方法、电子设备。所述包括功分器包括：输入端口传输线与阻抗变换传输线电连接，输出端口传输线与移相器相位基准传输线及移相器上层耦合线分别电连接；阻抗变换传输线与移相器上层耦合线电连接；移相器半波长传输线与移相器上层耦合线电连接并通过过孔与电路接地层连接；移相器上层耦合线及移相器相位基准传输线上分别电连接有输出端口传输线；缺陷地结构与阻抗变换传输线及移相器上层耦合线分别位置对应；接地层耦合线通过第一电路层设置的过孔与移相器上层耦合线电连接。本申请实现了多线路层结构，设计方法简单，易于实现电路的小型化集成化设计。

技术领域

本申请实施例涉及功分器，尤其涉及一种带有端口相移的功分器、带有端口相移的功分器设计方法以及电子设备。

背景技术

功率分配器(简称功分器)是一种将输入信号功率分成相等或不相等的几路信号输出的一种多端口无源微波网络，广泛用于功率分配或功率合成。功分器结构理想情况下可以在电路所有端口实现匹配、无耗，且设置的端口隔离电阻可有效改善端口的隔离度，因此得到广泛的应用。功分器广泛应用于雷达天线的馈电系统中，外接的隔离电阻可有效提高电路隔离度，由于采用1/4波长线理论，输出端口的幅度和相位平衡主要依靠电路的对称性，因此电路带宽较宽，且没有接地要求。

以单级功分器为基本合成单元设计出的多级功分器具有结构紧凑、平衡性较高、损耗较低、宽带以及集成度高等优势。在设计多级功分器时，由于加工精度的影响，阻抗变换传输线的实际线宽与理论值往往存在一定的误差，此外，当计算得到的理论所需传输线阻抗值较高时，无法由传统的微带线结构实现。

具体地，目前的功分器存在以下技术缺陷：受电路加工精度的影响，在设计多级功分器的阻抗变换线过程中，通过改变传输线线宽实现的实际阻抗值与理论计算值存在一定误差；在设计多级宽带功分器的阻抗变换线需要较高的特征阻抗时，传统的微带传输线结构无法实现理论所需的高特征阻抗值；采用传统微带耦合线结构实现的移相器结构，由于微带耦合线结构自身耦合度的限制，无法进一步提高移相器的工作带宽，无法在一些宽带应用场景使用。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种带有端口相移的功分器、带有端口相移的功分器设计方法以及电子设备。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种带有端口相移的功分器，包括：

第一电路层，具有输入端口传输线、阻抗变换传输线、移相器上层耦合线、移相器半波长传输线、移相器相位基准传输线和输出端口传输线，所述输入端口传输线与所述阻抗变换传输线电连接，所述输出端口传输线与所述移相器相位基准传输线及所述移相器上层耦合线分别电连接；所述阻抗变换传输线与所述移相器上层耦合线电连接；所述移相器半波长传输线与所述移相器上层耦合线电连接且通过过孔与电路接地层电连接；所述移相器上层耦合线及所述移相器相位基准传输线上分别电连接有所述输出端口传输线；

第二电路层，设置有缺陷地结构及接地层耦合线，所述缺陷地结构与所述阻抗变换传输线及移相器上层耦合线分别位置对应；所述接地层耦合线通过所述第一电路层设置的过孔与所述移相器上层耦合线电连接；

介质层，设置于所述第一电路层和所述第二电路层之间。

在一个实施例中，所述阻抗变换传输线包括第一阻抗变换子传输线、第二阻抗变换子传输线、第三阻抗变换子传输线和第四阻抗变换子传输线；

所述第一阻抗变换子传输线的第一端和所述第三阻抗变换子传输线的第一端直接电连接；所述第二阻抗变换子传输线的第一端和所述第四阻抗变换子传输线的第一端直接电连接；所述第四阻抗变换子传输线的第二端与所述移相器相位基准传输线的第一端电连接，所述第三阻抗变换子传输线的第二端与所述移相器上层耦合线电连接；所述输入端口传输线连接于所述第一阻抗变换子传输线和所述第二阻抗变换子传输线的电连接处。

在一个实施例中，所述移相器上层耦合线包括第一移相器上层子耦合线和第二移相器上层子耦合线；