[发明专利]一种端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器

摘要

一种端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器，采用单节耦合微带线替代传统的两段对称的四分之一波长微带线，即其功率分配电路主体只包括一节耦合微带线（Ze、Zo、θ）和一个隔离电阻（Rw），且只需确定输入和输出三个端口的端接复数阻抗（ZS、，ZL），就能够根据偶模-奇模分析方法得到精确求解该功率分配器的上述四个参量（Ze、Zo、θ、Rw）唯一数值的四个计算公式。在选取适宜的介质板后，就能利用微波仿真软件先进设计系统ADS（Advanced design system）计算得到该单节耦合微带线的线宽、线长和线间距的各个几何尺寸。本发明器件结构简单、紧凑，体积小巧，易于集成，便于在密集的集成电路中使用，解决了功率分配器输入和输出端口同时接任意复数阻抗的难题。

主权项

一种端接任意复数阻抗的威尔金森功率分配器，设有：印制在介质板的上表面、作为该器件主体并用于实现阻抗匹配和功率分配特性的耦合微带线及其三个端口；其特征在于：所述功率分配器采用单节耦合微带线替代传统的两段对称的四分之一波长微带线，即其功率分配电路主体只包括一节耦合微带线（Ze、Zo、θ）和一个隔离电阻（Rw），且只需确定输入和输出三个端口的端接复数阻抗（ZS、,ZL），就能够根据偶模‑奇模分析方法得到下述四个计算公式：耦合微带线的偶模阻抗 Z e = 2 R S R L + ( 4 X S 2 R L - 2 X L 2 R S ) 2 R S - R L , 耦合微带线的奇模阻抗 Z o = - ( R L 2 + X L 2 ) X L tan ( θ ) , 耦合微带线的电长度 θ = a tan [ Z e ( 2 R S - R L ) 2 R S X L - 2 R L X S ] 和隔离电阻 R W = 2 ( R L 2 + X L 2 ) R L 的阻值，精确求解得到该功率分配器的上述四个参量（Ze、Zo、θ、Rw）的唯一数值；在选取适宜的介质板后，就能利用微波仿真软件先进设计系统ADS计算得到所述单节耦合微带线的线宽、线长和线间距的各个几何尺寸；式中，下标e和o分别表示偶模和奇模，ZS为输入端接复数阻抗，RS和XS分别为输入端口复数阻抗的实部阻抗和虚部电抗，ZL为输出端接复数阻抗，RL和XL分别为输出端口复数阻抗的实部阻抗和复数阻抗。