三等分Gysel型功分器/合路器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及属于微波技术及无线通信技术领域一种三等分Gysel型功分器/ 合路器。
【背景技术】
[0002] 在无线通信系统中，功率分配器（简称功分器）有着非常广泛的应用，例如它是 相控阵雷达天线中的一个重要组件。功分器最常用的方法是采用树状不平分度小结构，先 把输人信号分成两路，然后在功率输出较大的一路用一个三等分功分器，从雷达频串合成 器接一个二等分功分器。如要分成平面混合功分器为3路，无耗均匀路，则必须光分成4 路，其中一路用匹配传输线为2节，隔离电导也为2节。各节负载吸收。这种方法不但白 白消费了一路传输线间耦合。功率分器/合成器是集中式固态发射系统的重要组成部分， 在半导体器件的功率合成中得到了广泛应用。一般采用功率分配器将前级功率放大器的功 率输出分配成多路，分别驱动各末级放大器，然后再将各末级放大器的输出功率合成，得 到所需要的输出功率。功率分配/合成器有多种实现形式，如耦合器形式，包括分支线， 微带混合环，平行线，兰格线等多种耦合方式，威尔金森形式等，从实现方法上则可分为 波导型，同轴线型，带状线型及微带线型等。在微波通信、雷达系统的功率分配以及合成 网络等大功率应用场合中，Gysel型功分器被广泛使用。Gysel型功率分配/合成器由于 其终端负载可以通过一段任意长度，且特性阻抗与负载阻抗相同的传输线引到电路上的 任意位置（一般将阻抗设计为50iq)，微带线长度对电路特性不构成影响，因而可以采用 大功率负载，负载根据需要可以外在电路上，安装灵活，散热方便，为大功率应用带来方 便。连续波情况下采用带状线或微带线来实现时，其耐功率水平主要受限于传输线的击穿 电压以及传输线的热耗散能力，其中热耗散能力是决定性因素。Gysel型功分器具备的优 势有：（1)其负载电阻可接出模块并接地，散热能力高，（2)监测输出端口功率失配度的能 力。在工作频率下，传统Gysel型功分器能将输入端口的功率等分到输出端口，实现各个端 口良好的匹配以及各个输出端口间的相互隔离。但是，传统Gysel型功分器结构的特殊性， 相对于其他功分器，Gysel功分器由更多传输线组合而成，因而在结构布局上难以在一个平 面实现奇数等分结构并保持各端口都完好匹配。 【实用新型内容】
[0003] 为了解决传统三等分功分器输出支路跨接隔离电阻实现困难的问题，本实用新型 针对现有技术的三等分Gysel型功分器/合路器难以在一个平面内实现的缺陷，提供一种 电路结构简单，网络结构对称性好，工作频带宽、输入输出驻波比小、隔离度高、功率容量 大、可在一个平面内实现微波电路信号的大功率三路等分或三路合成的结构。
[0004] 为达到以上目的，本实用新型提出的一种三等分Gysel型功分器/合路器，包括三 个分路端口 2、六个外接负载端口 3、三条第一分支传输线4、六条第二分支传输线5和六条 第三分支传输线6,其特征在于：三条第一分支传输线4 一端连接于位于中心的公共端口 1， 另一端分别连接于三个分路端口 2,六条第二分支传输线5 -端分别连接于六个外接负载 端口 3,且每条第二分支传输线5的另一端与相邻串联的第三分支传输线6同端连接于同一 个分路端口 2 ;两条第三分支传输线6-端相互连接，另一端分别连接于相邻的六个外接负 载端口 3 ;从而形成所有分支传输线相连构成三等分的三个相邻六边形分布网络结构。
[0005] 上述方案中，功分器的一个公共端口 1、三个分路端口 2和六个外接负载端口 3的 阻抗均为。
[0006] 本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。
[0007] 本实用新型所有分支传输线相连形成的三等分的三个相邻六边形分布的网络结 构，公共端口位于中心相邻六边形中心连接处，这种网络结构使得三等分功分器布局理想 对称，克服了传统三等分Gysel型功分器难以在一个平面内实现的问题，可实现微波电路 信号的大功率三路等分或三路合成。
[0008] 本实用新型采用三条第一分支传输线4 一端连接于公共端口 1，另一端分别连接 于三个分路端口 2,六条第二分支传输线5 -端分别连接于六个外接负载端口 3,且每条第 二分支传输线5的另一端与相邻串联的第三分支传输线6共端连接于同一个分路端口 2 组成六边形结构，不仅电路结构简单，且三个相邻六边形分布的网络结构对称性好，而且具 有工作频带宽、输入输出驻波比小、插损小、隔离度高、功率容量大、加工简单、成本低等优 势，在输入输出端口回波损耗小于_2〇dB的原则下，Gysel功率分配/合成器的带宽大约为 30%。本实用新型适应微波领域的高功率应用场景。
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型的一种三等分Gysel型功分器的电路原理示意图。
[0010] 图2为本实用新型实施例的三等分Gysel型功分器的剖面俯视结构示意图。
[0011] 图3是图2的剖面侧视图。
[0012] 图4为本实用新型实施例的S参数特性曲线示意图。
[0013] 图中：1公共端口、2分路端口、3外接负载端口、4第一分支传输线、5第二分支传 输线、6第三分支传输线。
【具体实施方式】
[0014] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白以下，以下结合具体实施 例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0015] 参阅图1。一种三等分Gysel型功分器/合路器，包含一个公共端口 1、三个分路 端口 2、六个外接负载端口 3、三条第一分支传输线4、六条第二分支传输线5、六条第三分支 传输线6。三条第一分支传输线4 一端连接于公共端口 1，另一端分别连接于三个分路端口 2,六条第二分支传输线5 -端分别连接于六个外接负载端口 3,且每条第二分支传输线5的 另一端与相邻串联的第三分支传输线6共端连接于同一个分路端口 2 ;两条第三分支传输 线6-端相互连接，另一端分别连接于相邻的六个外接负载端口 3 ;从而形成所有分支传输 线相连构成三等分的三个相邻六边形分布的网络结构。
[0016] 功分器电路各组成部分参数及交互关系如下：所述的三条第一分支传输线4阻抗 为，三条第一分支传输线4 一端连接于公共端口 1，另一端分别连接于三个分路端口 2。所 述的六条第二分支传输线5阻抗为，六条第二分支传输线5 -端分别连接于六个外接负载 端口 3,同时每两条第二分支传输线的另一端连接于同一个分路端口 2。所述第三分支传输 线6阻抗为，六条每两条第三分支传输线6 -端相互连接，另一端分别连接于相邻的六个外 接负载端口 3。所述的所有分支传输线相连构成三个相邻的六边形。
[0017] 参阅图2、图3。三等分Gysel型功分器/合路器直接印制在PCB印制板上，传输线 阻抗及电长度等根据使用频率及板材的不同而不同。微波PCB电路板