一種頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及作為第五代移動通信射頻前端的功率分配和功率合成器件技術領域， 具體涉及一種工作頻率大范圍可調(diào)的可重構不等分功率分配器。
【背景技術】
[0002] 網(wǎng)絡社會的發(fā)展必將帶來移動數(shù)據(jù)流量的激增，預計在未來10年中數(shù)據(jù)流量將 增加1000倍；與此同時，互聯(lián)設備將呈現(xiàn)巨量增長，物聯(lián)網(wǎng)和其它新型創(chuàng)新應用的出現(xiàn)將 催生數(shù)百億個互聯(lián)設備出現(xiàn)，到2020年將有500億的設備連接，并產(chǎn)生前所未有的多樣性 要求和無線連接性相關的應用場景?？梢灶A見，5G將超越目前的移動接入架構，超越目前傳 統(tǒng)信息論指導下的寬帶無線通信技術體系，成為通信技術的必然之選。而由于設備數(shù)量的 增加，應用場景的多樣性和需求的多樣性也將必然要求第5代移動通信技術具有更多、更 先進的功能，需要更有效，舒適和安全的接入和共享信息，并通過提高容量、能效、頻譜使用 效率等方面來進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種頻率大范圍可重構的不等分功率分配器，滿足第5代 移動通信技術的頻率標準，同時兼容多種通信標準的無線信號。
[0004] 本發(fā)明利用微帶傳輸線實現(xiàn)了基于微帶傳輸線的頻率大范圍可重構的單頻不等 分Wilkinson功分器，并在所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的第二端口和第三 端口之間實現(xiàn)了在所述兩個端口上提供功率水平不同的電磁波信號的要求，在一定頻率之 間能很好地滿足功率分配器的性能要求。此外，本發(fā)明還具有小型化、便于加工的特點。
[0005] 本發(fā)明的目的通過如下技術方案實現(xiàn)： 一種頻率大范圍可重構的不等分功率分配器，包括單頻不等分Wilkinson功分器、介 質基板和地板金屬層；所述不等分的Wilkinson功分器附著在介質基板的一側，地板金屬 層附著在介質基板的另一側；單頻不等分Wilkinson功分器包括基于電壓調(diào)節(jié)的JT形電路 結構。
[0006] 進一步地，上述的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器中，所述單頻不等分 Wilkinson功分器包括第一微帶傳輸線、第二微帶傳輸線、第三微帶傳輸線、第四微帶傳輸 線、第五微帶傳輸線、第一 η形電路結構、第二η形電路結構和隔離電阻；第一微帶傳輸線 的一端作為所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的第一端口，第一微帶傳輸線的另 一端連接第二微帶傳輸線的一端和第三微帶傳輸線的一端；第二微帶傳輸線的另一端連接 第一 形電路結構的一端，第一 形電路結構的另一端連接第四微帶傳輸線的一端，第四 微帶傳輸線的另一端作為所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的第二端口；第三微 帶傳輸線的另一端連接第二η形電路結構的一端，第二η形電路結構的另一端連接第五 微帶傳輸線的一端，第五微帶傳輸線的另一端作為所述頻率大范圍可重構的不等分功率分 配器的第三端口；隔離電阻R-端與第一 形電路和第四微帶傳輸線的連接點相接，另一 端與第二JT形電路和第五微帶傳輸線的連接點相接。
[0007] 進一步地，上述的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器中，所述第一 π形電路 結構中的第一變?nèi)荻O管一端與第一電感一端和第一電容的一端連接形成第一 π形電路 結構的第一端口，第一電容的另一端接地；第一 η形電路結構的變?nèi)荻O管的另一端與第 一電感的另一端以及第二電容的一端連接構成第一 π形電路結構的第二端口，第二電容 的另一端接地；所述第二π形電路結構中第二變?nèi)荻O管一端與第二電感一端和第三電 容的一端連接形成第二π形電路結構的第一端口，第三電容的另一端接地；第二JT形電路 結構的第二變?nèi)荻O管的另一端與第二電感的另一端以及第四電容的一端連接構成第二 π形電路結構的第二端口，第四電容的另一端接地。
[0008] 進一步地，上述的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器中，頻率 大范圍可重構的不等分功率分配器的第二端口與第三端口的功率比例為 尤2 ;所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的第一端口的輸出阻抗為麵*.，第二端 口的輸出阻抗為，第三端口的輸出阻抗為：；第一微帶傳輸線的特征阻抗為:
，第二微帶傳輸線的特征阻抗為：
，第三微帶傳輸線的特征阻抗為. 第四微帶傳輸線的特征阻抗為，第五微帶傳輸線的特征阻抗為_ ;隔離電阻R阻
>這種設置使得所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器在第二端口和 第三端口獲得的功率比例為丨誠5 :1，并使得各端口的反射系數(shù)較?。旱谝欢丝谥恋诙丝?的插入損耗、第一端口至第三端口的插入損耗較小，第二端口與第三端口之間的隔離度較 大。
[0009] 進一步地，上述的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器中，所述第一 π形電路 結構中變?nèi)荻O管兩端施加的反向控制電壓為Vccl，第二π形電路結構中變?nèi)荻O管兩 端施加的反向控制電壓為Vcc2 ;所述的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的工作頻 率通過調(diào)節(jié)第一 形電路結構中變?nèi)荻O管兩端的反向控制電壓Vccl和第二π形電路 結構中變?nèi)荻O管兩端的反向控制電壓Vcc2進行調(diào)節(jié)，其中心工作頻率調(diào)節(jié)的頻率范圍 能達最低工作頻率的76%。
[0010] 所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器，其特征在于所述的頻率大范圍可重 構的不等分功率分配器的輸入頻率可以隨第一變?nèi)荻O管兩端的反向控制電壓Vccl和第 二變?nèi)荻O管兩端的反向控制電壓Vcc2改變而改變。第一端口到第二端口的傳輸系數(shù)和 第一端口到第三端口的傳輸系數(shù)不同。第二端口和第三端口在工作頻率下的傳輸系數(shù)較 小，即兩個輸出端口之間具有較大的隔離度。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術效果： (1)所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器，所述頻率大范圍可重構的不等分功 率分配器第二端口和第三端口能提供功率水平之比為K2:1的電磁波信號。
[0012] (2)所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器在較大頻率范圍內(nèi)可實時調(diào)節(jié)其 工作頻率并在該頻率范圍內(nèi)滿足功率分配器的工作要求。
[0013] (3)所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器采用微帶傳輸線與集總元件相結 合進行設計，實現(xiàn)了功率分配器的小型化。
[0014] (4)所述頻率大范圍可重構的不等分功率分配器采用了普通的印刷電路板工藝， 具有易于集成、便于加工和成本低廉的特點。
【附圖說明】
[0015] 圖Ia為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器的結構示意圖； 圖Ib為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器中的第一 π形電路結構示意 圖； 圖Ic為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器中的第二π形電路結構示意 圖； 圖2a為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第一端口的回波損 耗； 圖2b為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第二端口的回波損 耗； 圖2c為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第三端口的回波損 耗； 圖2d為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第三端口和第二端口 之間的隔離度； 圖2e為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第一端口到第二端口 的傳輸系數(shù)； 圖2f為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第一端口到第三端口 的傳輸系數(shù)； 圖2g為本發(fā)明的頻率大范圍可重構的不等分功率分配器實例中第二端口和第三端口 上所分配的電磁波信號的功率比例。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本發(fā)明的實施做詳細說明，但本發(fā)明要求的保護范圍不限于下述 的實施方