[发明专利]基于威尔金森形式的泰勒分布功分器及其设计方法

权利要求书

1.一种基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，包括：

根据天线副瓣的功率增益强度，选取泰勒权值，结合泰勒分布功分器的输出端口数，计算每个端口的功率分布；

根据泰勒分布功分器的输出端口数，以减少拓扑级数作为设计目标，采用威尔金森形式的一分二功分器进行拓扑设计，得到泰勒分布功分器的拓扑结构；

考虑输入输出端口的电压驻波比，以及幅度和相位一致性的要求，对泰勒分布功分器中的一分二功分器逐一进行仿真设计；仿真设计满足以下要求：每个一分二功分器中的隔离电阻的功率容量满足如下条件：功率容量＞2（P_总-S_隔离），其中，P_总表示一分二功分器的有功功率，S_隔离表示一分二功分器的隔离电阻的视在功率；泰勒分布功分器的拓扑结构第六级中的一分二功分器的输出端口之间的间距，等于天线单元之间的间距；泰勒分布功分器的拓扑结构中连接线的线间距大于2.5倍线宽；

计算泰勒分布功分器的相位一致性，根据相位绝对值的大小，逐一调节拓扑结构中每级之间的走线长度，直到满足相位一致性要求。

2.根据权利要求1所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，所述根据天线副瓣的功率增益强度，选取泰勒权值，包括：

在天线副瓣的功率增益强度的基础上，减去7dB，得到泰勒权值。

3.根据权利要求2所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，所述泰勒分布功分器的输出端口数为32，泰勒分布功分器的拓扑级数为6。

4.根据权利要求3所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，所述输入输出端口的电压驻波比的要求为小于1.15，幅度一致性的要求为小于0.05dB，相位一致性的要求为小于0.5°。

5.根据权利要求4所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，所述计算泰勒分布功分器的相位一致性，包括：

根据对泰勒分布功分器中的一分二功分器逐一进行仿真设计的仿真结果，选取中心频点，计算相位一致性。

6.根据权利要求5所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，所述根据相位绝对值的大小，逐一调节拓扑结构中每级之间的走线长度，包括：

按照泰勒分布功分器拓扑级数从大至小的顺序，逐一调节每两级之间的走线长度，相位绝对值偏小时减短走线，相位绝对值偏大时增长走线；在调节两级之间的走线长度的过程中，当较小的级满足相位一致性要求时，两级之间的调节完成。

7.根据权利要求6所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器设计方法，其特征在于，所述逐一调节拓扑结构中每级之间的走线长度，包括：

当中心频点满足相位一致性要求而低频和高频的相位一致性与中频的相位一致性不符时，减短两级功分器之间走线的长度差。

8.一种基于威尔金森形式的泰勒分布功分器，其特征在于，其拓扑结构根据权利要求1中记载的采用威尔金森形式的一分二功分器进行拓扑设计得到，包括：

所述泰勒分布功分器的拓扑结构包括6级，左半侧结构和右半侧结构对称，在半侧结构中，第一级包括1个一分二功分器，两个输出端口分别与第二级和第五级连接；第二级包括1个一分二功分器，两个输出端口分别与第三级和第五级连接；第三级包括1个一分二功分器，两个输出端口分别与第四级和第五级连接；第四级包括1个一分二功分器，两个输出端口分别与第五级和第六级连接；第五级包括4个一分二功分器，其中，两个一分二功分器的两个输出端口均与第6级连接，另外两个一分二功分器的一个输出端口与第6级连接，另一个输出端口作为泰勒分布功分器的输出端口。

9.根据权利要求8所述的基于威尔金森形式的泰勒分布功分器，其特征在于，若泰勒分布功分器出现谐振，在泰勒分布功分器的腔体内未走线的位置设置金属块，金属块的位置与走线之间的距离大于3倍线宽，达到低频的谐振频点小于0.97倍工作低频频率，高频的谐振频点大于1.03倍工作高频频率。