双频分别输出反相和同相相位差的平衡-不平衡功分器

本发明涉及一种微波功分器，具体涉及双频分别输出反相和同相相位差的平衡-不平衡功分器。

背景技术：

1、功率分配器简称功分器，有着分离和组合信号的功能，它被广泛应用于天线馈电网络，功率放大器以及平衡混频器中。随着现代通信系统的不断发展，对无线通信的要求也越来越高，特别是在高灵敏度的网络中，干扰噪声对整体系统性能的影响不可忽视。平衡式结构的微波器件不仅可以降低共模信号，而且对噪声有很强的抗干扰能力，已成为通信系统中的重要组成部分。对于同时具有平衡式端口和单端端口的系统来说，使用平衡-不平衡功分器作为连接元件是十分必要的。

2、双频平衡式器件的开发还能够很好地支持多通道并发的通信系统应用，但是现有的双频平衡-不平衡功分器无法满足高低两个频率下对不同输出相位差的要求，限制了系统的设计灵活性。并且两个频率分别具有不同的输出相位差，可以为两个频率增加信息载体容量。

技术实现思路

1、鉴于已有技术存在的缺陷：现有的双频平衡-不平衡功分器无法满足高低两个频率下对不同输出相位差的要求，限制了系统的设计灵活性，本发明的目的是要提供双频分别输出反相和同相相位差的平衡-不平衡功分器。具体方案包括：平衡式差分信号输入端口a，四段分支线，双平行耦合线双频反相器，一个隔离电阻和两个单端信号输出端口；

2、所述平衡式差分信号输入端口a包括单端信号输入端口a+和单端信号输入端口a–；

3、所述四段分支线包括第一分支线、第二分支线、第三分支线和第四分支线；

4、所述双平行耦合线双频反相器包括第一平行耦合线及第二平行耦合线；所述第一平行耦合线的一端口与第一分支线相连接、第一平行耦合线的二端口与第一平行耦合线的三端口相连接,第一平行耦合线的四端口与第二平行耦合线的一端口相连接，第二平行耦合线的二端口与第二平行耦合线的三端口相连接，第二平行耦合线的四端口与第四分支线相连接；

5、所述第一分支线、第二分支线、第三分支线、第四分支线和双平行耦合线双频反相器依次首尾相连呈闭合的回路；

6、所述隔离电阻的一端连接于第二分支线与第三分支线的连接处，且另一端接地；

7、所述两个单端信号输出端口包括第一输出端口和第二输出端口，其中所述第一输出端口连接于第一分支线与第二分支线的连接处；所述第二输出端口连接于第三分支线与第四分支线的连接处。

8、进一步地，单端信号输入端口a+、单端信号输入端口a–、第一输出端口和第二输出端口的端口阻抗值相等,且隔离电阻的阻值为端口阻抗值的一半。

9、进一步地，第一分支线和第三分支线的特性阻抗相等且电长度相等；所述第二分支线和第四分支线的特性阻抗相等且电长度相等；且第二分支线的电长度是第一分支线电长度的2倍，第四分支线的电长度是第三分支线电长度的2倍；此外当第一分支线的电长度是第二分支线电长度2倍，第三分支线的电长度是第四分支线电长度2倍的情况，视为同一个结构。

10、进一步地，所述四段分支线的电长度确定后，通过调节分支线的特性阻抗值，可以实现功分器的等功率和不等功率的输出。

11、为了有效解决现有平衡-不平衡功分器技术在双频情况下无法分别实现反相和同相输出相位差的问题，本发明提供了一种双频分别输出反相和同相相位差的平衡-不平衡功分器。它所具有的两个频率下分别具有反相和同相输出相位差特性可以满足系统对双频输出相位差的不同需求。所述功分器具有差分信号到单端信号的转换功能、良好的共模抑止特性、理想的输入输出匹配特性，更重要的是它能够满足对两个工作频率，分别具有反相和同相输出相位差的需求。

技术特征：

1.双频分别输出反相和同相相位差的平衡-不平衡功分器，其特征在于包括：平衡式差分信号输入端口a、四段分支线、双平行耦合线双频反相器、隔离电阻(10)和两个单端信号输出端口；

2.根据权利要求1所述的双频分别输出反相和同相相位差的平衡-不平衡功分器，其特征在于，所述信号输入端口a+(1)、所述信号输入端口a–(2)、所述第一输出端口(8)和第二输出端口(9)的端口阻抗均为z0，且隔离电阻(10)阻值为z0/2。

3.根据权利要求1所述的双频分别具有反相和同相相位差的双频平衡-不平衡功分器，其特征在于：第一分支线(3)和第三分支线(5)的特性阻抗相等且电长度相等；

4.根据权利要求1所述的双频分别具有反相和同相相位差的双频平衡-不平衡功分器，其特征在于：所述四段分支线的电长度确定后，通过调节分支线的特性阻抗值，实现功分器的等功率和不等功率的输出。

技术总结
本发明公开了一种双频分别输出反相和同相相位差的平衡‑不平衡功分器，具体包括：平衡式差分信号输入端口A，四段分支线，双平行耦合线双频反相器，一个隔离电阻和两个单端信号输出端口；所述平衡式差分信号输入端口A包括单端信号输入端口A+和单端信号输入端口A–；所述四段分支线包括第一分支线、第二分支线、第三分支线和第四分支线，所述第一分支线、第二分支线、第三分支线、第四分支线和双频反相器依次首尾相连接形成闭合回路。本发明具有差分信号到单端信号的双频转换功能、良好的共模抑止特性、理想的输入输出匹配特性，更重要的是它能够满足两个工作频率分别对反相和同相输出相位差的需求。

技术研发人员：祝子辉,王海伦
受保护的技术使用者：衢州学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15