CN114497954A - 一种功分器和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个实施例公开了一种功分器和系统，所述功分器包括：所述第一电容的第一端接地，第二端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的第一端与输入端口连接，第二端接地，所述第三电容的第一端接地，第二端与所述隔离单元的第一端连接，所述第四电容的第一端与所述隔离单元的第二端连接，第二端接地，所述第一电感的第一端与所述第一电容的第二端连接，第二端与所述第三电容的第二端连接，所述第二电感的第一端与所述第三电容的第一端连接，第二端与所述第四电容的第一端连接，所述隔离单元的第一端和第三端连接，并与第一微波信号输出端口连接，第二端和第四端连接，并与第二微波信号输出端口连接。
Description
技术领域
本发明涉及单片微波集成电路领域。更具体地，涉及一种功分器和系统。
背景技术
功率分配器(简称功分器)是指能将一路输入信号分成相同或不相同的两路或多路输出信号的器件,其可实现多路电磁信号的分配/合并,是射频电路中不可或缺的功能单元,除常用的二路功分器外,在天线阵列馈电网络、功率合成电路中常需要其他分路数的功分器,比如三路功分器。在对功率容量要求不高的场合,微带线三路功分器因具有重量轻、成本低、结构简单等优点,已广泛应用于移动通信、航空航天、雷达探测等领域。
根据电路不同,功分器可分为简单T型功分器与隔离功分器两种。简单T型功分器的各输出端之间无隔离电阻,能在较大的宽带下实现良好的功率分配比,但其隔离度较差。隔离功分器各输出端之间有隔离电阻,具有较高的隔离度，但其驻波特性有待提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个实施例提供一种功分器，包括：
第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感和隔离单元，
所述第一电容的第一端接地，第二端与所述第二电容的一端连接，
所述第二电容的第一端与输入端口连接，第二端接地，
所述第三电容的第一端接地，第二端与所述隔离单元的第一端连接，
所述第四电容的第一端与所述隔离单元的第二端连接，第二端接地，
所述第一电感的第一端与所述第一电容的第二端连接，第二端与所述第三电容的第二端连接，
所述第二电感的第一端与所述第三电容的第一端连接，第二端与所述第四电容的第一端连接，
所述隔离单元的第一端和第三端连接，并与第一微波信号输出端口连接，第二端和第四端连接，并与第二微波信号输出端口连接。
在一个具体实施例中，所述隔离单元包括第一隔离电路和第二隔离电路，
所述第一隔离电路和第二隔离电路并联连接，以使得在第一微波输出端口和第二微波输出端口之间引入谐振点。
在一个具体实施例中，所述第一隔离电路包括第五电容、第一电阻和第六电容，其中，
所述第五电容的第一端与第三电容的第一端连接，第二端通过第一电阻与第六电容的第一端连接，
所述第六电容的第二端与第四电容的第一端连接。
在一个具体实施例中，所述第二隔离电路包括第二电阻、第七电容和第三电阻，其中，
所述第二电阻的第一端与第五电容的第一端连接，并与第一微波输出端口连接，第二端与第七电容的第一端连接，
所述第三电阻的第一端与第七电容的第二端连接，第二端与第六电容的第二端连接，并与第二微波输出端口连接。
在一个具体实施例中，所述输入端口、第一微波输出端口和第二微波输出端口均为50欧姆的微带传输线。
本发明的第二个实施例一种功分系统，包括：
第一个实施例所述的功分器，
微波信号发生器，用于为所述功分器提供微波信号。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种功分器和系统，通过在第一微波输出端口和第二微波输出端口之间引入谐振点，从而达到提高输出端口隔离度的目的，并且电性能改善较大，输出端口间隔离度显著提高，输入输出驻波比低；采用集总参数布局方式，大大减小芯片尺寸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出根据本发明一个实施例的功分器结构示意图；
图2示出根据本发明一个实施例的功分系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
功分器是无线通信系统中的一种非常重要的微波无源器件，在天线阵馈电系统、功率放大器和无线局域网中都有着广泛的应用。它的基本功能是将一路信号输入能量分成两路或多路输出相等或不相等的能量，一般每分一路都有几dB的衰减，信号频率不同，分配器不同，衰减也不同。
为了提供一种隔离度高、插损小、驻波较好的功分器，如图1所示，本发明的一个实施例提供一种功分器，包括：
第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1、第二电感L2和隔离单元M1，
所述第一电容C1的第一端接地，第二端与所述第二电容C2的一端连接，
所述第二电容C2的第一端与输入端口连接，第二端接地，
所述第三电容C3的第一端接地，第二端与所述隔离单元M1的第一端连接，
所述第四电容C4的第一端与所述隔离单元M1的第二端连接，第二端接地，
所述第一电感L1的第一端与所述第一电容C1的第二端连接，第二端与所述第三电容C3的第二端连接，
所述第二电感L2的第一端与所述第三电容C3的第一端连接，第二端与所述第四电容C4的第一端连接，
所述隔离单元M1的第一端和第三端连接，并与第一微波信号输出端口连接，第二端和第四端连接，并与第二微波信号输出端口连接。
在一个具体实施例，所述隔离单元包括第一隔离电路M10和第二隔离电路M12，
所述第一隔离电路和第二隔离电路并联连接，以使得在第一微波输出端口和第二微波输出端口之间引入谐振点，从而达到提高输出端口隔离度的目的。
更具体，所述第一隔离电路包括第五电容C5、第一电阻R1和第六电容C6，其中，
所述第五电容C5的第一端与第三电容C3的第一端连接，第二端通过第一电阻R1与第六电容C6的第一端连接，
所述第六电容C6的第二端与第四电容C4的第一端连接。
所述第二隔离电路包括第二电阻R2、第七电容C7和第三电阻R3，其中，
所述第二电阻R2的第一端与第五电容C5的第一端连接，并与第一微波输出端口连接，第二端与第七电容C7的第一端连接，
所述第三电阻R3的第一端与第七电容C7的第二端连接，第二端与第六电容C6的第二端连接，并与第二微波输出端口连接。
在一个具体实施例中，所述输入端口、第一微波输出端口和第二微波输出端口均为50欧姆的微带传输线。
另外，本领域技术人员能够理解，在本实施例的教导下，如在上述实施例中通过改变输出端口之间的电路结构引入谐振点进而提高输出端口之间隔离度，也能够实现本发明的目的。
本实施例提供的功分器与现有功分器相比，电性能改善较大，输出端口间隔离度显著提高，输入输出驻波比低；采用集总参数布局方式，大大减小芯片尺寸。
与上述实施例提供的功分器相对应，如图2所示，本发明的一个实施例还提供一种功分系统，包括：上述实施例所述的功分器和微波信号发生器，用于为所述功分器提供微波信号。
由于本申请实施例提供的功分系统与上述几种实施例提供的功分器相对应，因此在前实施方式也适用于本实施例提供的功分系统，在本实施例中不再详细描述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种功分器，其特征在于，包括：
第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感和隔离单元，
所述第一电容的第一端接地，第二端与所述第二电容的一端连接，
所述第二电容的第一端与输入端口连接，第二端接地，
所述第三电容的第一端接地，第二端与所述隔离单元的第一端连接，
所述第四电容的第一端与所述隔离单元的第二端连接，第二端接地，
所述第一电感的第一端与所述第一电容的第二端连接，第二端与所述第三电容的第二端连接，
所述第二电感的第一端与所述第三电容的第一端连接，第二端与所述第四电容的第一端连接，
所述隔离单元的第一端和第三端连接，并与第一微波信号输出端口连接，第二端和第四端连接，并与第二微波信号输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述隔离单元包括第一隔离电路和第二隔离电路，
所述第一隔离电路和第二隔离电路并联连接，以使得在第一微波输出端口和第二微波输出端口之间引入谐振点。
3.根据权利要求2所述的功分器，其特征在于，所述第一隔离电路包括第五电容、第一电阻和第六电容，其中，
所述第五电容的第一端与第三电容的第一端连接，第二端通过第一电阻与第六电容的第一端连接，
所述第六电容的第二端与第四电容的第一端连接。
4.根据权利要求3所述的功分器，其特征在于，所述第二隔离电路包括第二电阻、第七电容和第三电阻，其中，
所述第二电阻的第一端与第五电容的第一端连接，并与第一微波输出端口连接，第二端与第七电容的第一端连接，
所述第三电阻的第一端与第七电容的第二端连接，第二端与第六电容的第二端连接，并与第二微波输出端口连接。
5.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述输入端口、第一微波输出端口和第二微波输出端口均为50欧姆的微带传输线。
6.一种功分系统，其特征在于，包括：
权利要求1-5中任一项所述的功分器，
微波信号发生器，用于为所述功分器提供微波信号。
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