一种频率大范围可重构的不等分功率分配器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为第五代移动通信射频前端的功率分配和功率合成器件技术领域， 具体涉及一种工作频率大范围可调的可重构不等分功率分配器。
【背景技术】
[0002] 网络社会的发展必将带来移动数据流量的激增，预计在未来10年中数据流量将 增加1000倍；与此同时，互联设备将呈现巨量增长，物联网和其它新型创新应用的出现将 催生数百亿个互联设备出现，到2020年将有500亿的设备连接，并产生前所未有的多样性 要求和无线连接性相关的应用场景。可以预见，5G将超越目前的移动接入架构，超越目前传 统信息论指导下的宽带无线通信技术体系，成为通信技术的必然之选。而由于设备数量的 增加，应用场景的多样性和需求的多样性也将必然要求第5代移动通信技术具有更多、更 先进的功能，需要更有效，舒适和安全的接入和共享信息，并通过提高容量、能效、频谱使用 效率等方面来进行。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种频率大范围可重构的不等分功率分配器，满足第5代 移动通信技术的频率标准，同时兼容多种通信标准的无线信号。
[0004] 本发明利用微带传输线实现了基于微带传输线的频率大范围可重构的单频不等 分Wilkinson功分器，并在所述频率大范围可重构的不等分功率分配器的第二端口和第三 端口之间实现了在所述两个端口上提供功率水平不同的电磁波信号的要求，在一定频率之 间能很好地满足功率分配器的性能要求。此外，本发明还具有小型化、便于加工的特点。
[0005] 本发明的目的通过如下技术方案实现： 一种频率大范围可重构的不等分功率分配器，包括单频不等分Wilkinson功分器、介 质基板和地板金属层；所述不等分的Wilkinson功分器附着在介质基板的一侧，地板金属 层附着在介质基板的另一侧；单频不等分Wilkinson功分器包括基于电压调节的JT形电路 结构。
[0006] 进一步地，上述的频率大范围可重构的不等分功率分配器中，所述单频不等分 Wilkinson功分器包括第一微带传输线、第二微带传输线、第三微带传输线、第四微带传输 线、第五微带传输线、第一 η形电路结构、第二η形电路结构和隔离电阻；第一微带传输线 的一端作为所述频率大范围可重构的不等分功率分配器的第一端口，第一微带传输线的另 一端连接第二微带传输线的一端和第三微带传输线的一端；第二微带传输线的另一端连接 第一 形电路结构的一端，第一 形电路结构的另一端连接第四微带传输线的一端，第四 微带传输线的另一端作为所述频率大范围可重构的不等分功率分配器的第二端口；第三微 带传输线的另一端连接第二η形电路结构的一端，第二η形电路结构的另一端连接第五 微带传输线的一端，第五微带传输线的另一端作为所述频率大范围可重构的不等分功率分 配器的第三端口；隔离电阻R-端与第一 形电路和第四微带传输线的连接点相接，另一 端与第二JT形电路和第五微带传输线的连接点相接。
[0007] 进一步地，上述的频率大范围可重构的不等分功率分配器中，所述第一 π形电路 结构中的第一变容二极管一端与第一电感一端和第一电容的一端连接形成第一 π形电路 结构的第一端口，第一电容的另一端接地；第一 η形电路结构的变容二极管的另一端与第 一电感的另一端以及第二电容的一端连接构成第一 π形电路结构的第二端口，第二电容 的另一端接地；所述第二π形电路结构中第二变容二极管一端与第二电感一端和第三电 容的一端连接形成第二π形电路结构的第一端口，第三电容的另一端接地；第二JT形电路 结构的第二变容二极管的另一端与第二电感的另一端以及第四电容的一端连接构成第二 π形电路结构的第二端口，第四电容的另一端接地。
[0008] 进一步地，上述的频率大范围可重构的不等分功率分配器中，频率 大范围可重构的不等分功率分配器的第二端口与第三端口的功率比例为 尤2 ;所述频率大范围可重构的不等分功率分配器的第一端口的输出阻抗为麵*.，第二端 口的输出阻抗为，第三端口的输出阻抗为：；第一微带传输线的特征阻抗为:
，第二微带传输线的特征阻抗为：
，第三微带传输线的特征阻抗为. 第四微带传输线的特征阻抗为，第五微带传输线的特征阻抗为_ ;隔离电阻R阻
>这种设置使得所述频率大范围可重构的不等分功率分配器在第二端口和 第三端口获得的功率比例为丨誠5 :1，并使得各端口的反射系数较小：第一端口至第二端口 的插入损耗、第一端口至第三端口的插入损耗较小，第二端口与第三端口之间的隔离度较 大。
[0009] 进一步地，上述的频率大范围可重构的不等分功率分配器中，所述第一 π形电路 结构中变容二极管两端施加的反向控制电压为Vccl，第二π形电路结构中变容二极管两 端施加的反向控制电压为Vcc2 ;所述的频率大范围可重构的不等分功率分配器的工作频 率通过调节第一 形电路结构中变容二极管两端的反向控制电压Vccl和第二π形电路 结构中变容二极管两端的反向控制电压Vcc2进行调节，其中心工作频率调节的频率范围 能达最低工作频率的76%。
[0010] 所述频率大范围可重构的不等分功率分配器，其特征在于所述的频率大范围可重 构的不等分功率分配器的输入频率可以随第一变容二极管两端的反向控制电压Vccl和第 二变容二极管两端的反向控制电压Vcc2改变而改变。第一端口到第二端口的传输系数和 第一端口到第三端口的传输系数不同。第二端口和第三端口在工作频率下的传输系数较 小，即两个输出端口之间具有较大的隔离度。
[0011] 与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果： (1)所述频率大范围可重构的不等分功率分配器，所述频率大范围可重构的不等分功 率分配器第二端口和第三端口能提供功率水平之比为K2:1的电磁波信号。
[0012] (2)所述频率大范围可重构的不等分功率分配器在较大频率范围内可实时调节其 工作频率并在该频率范围内满足功率分配器的工作要求。
[0013] (3)所述频率大范围可重构的不等分功率分配器采用微带传输线与集总元件相结 合进行设计，实现了功率分配器的小型化。
[0014] (4)所述频率大范围可重构的不等分功率分配器采用了普通的印刷电路板工艺， 具有易于集成、便于加工和成本低廉的特点。
【附图说明】
[0015] 图Ia为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器的结构示意图； 图Ib为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器中的第一 π形电路结构示意 图； 图Ic为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器中的第二π形电路结构示意 图； 图2a为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第一端口的回波损 耗； 图2b为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第二端口的回波损 耗； 图2c为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第三端口的回波损 耗； 图2d为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第三端口和第二端口 之间的隔离度； 图2e为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第一端口到第二端口 的传输系数； 图2f为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第一端口到第三端口 的传输系数； 图2g为本发明的频率大范围可重构的不等分功率分配器实例中第二端口和第三端口 上所分配的电磁波信号的功率比例。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明的实施做详细说明，但本发明要求的保护范围不限于下述 的实施方