一種具有諧波抑制功能的Gysel型功分器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種具有諧波抑制功能的Gysel型功分器，該Gysel型功分器包括三個端口、兩個諧波抑制單元，四個分支傳輸線和兩個接地負載電阻。本實用新型專利技術的Gysel功分器的特點，不僅具有抑制單個或多個諧波頻點的能力，克服了傳統Gysel功分器奇次倍頻處的寄生通帶，而且保持原有Gysel功分器在基頻處插損小、散熱特性高的特點。本實用新型專利技術可根據實際應用需求，選擇合適的諧波抑制單元類型，結構簡單，傳輸線特性阻抗和電阻阻值動態可調范圍大；既能方便取用標準電阻值又能兼顧微帶線工藝對傳輸線特性阻抗的要求，尤其適合微波系統中要求有諧波抑制和功率散熱能力的應用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及微波及無線通信
，尤其涉及一種具有諧波抑制功能的Gysel型功分器。
技術介紹
在微波通信、雷達系統的功率分配和饋電網絡中，功分器被廣泛使用。功分器有許多種類，其中Gysel型功分器是常見的一種結構。Gysel型功分器具備的優勢有(I)其負載電阻可接出模塊并接地，散熱能力高，(2)監測輸出端口功率失配度的能力。加裝合適散熱系統，Gysel型功分器可承受L波段上·至IOkW和S波段上至5kW的連續波(CW)功率。傳統的Gysel型功分器結構如圖1，圖I中Z0為三個端口特性阻抗，I: =Z2 = Z0, Z3 = Z0為三個分支線特性阻抗，Rl = Ztl為接地負載電阻，傳輸線的電長度Θ ^ = 90°。傳統Gysel型功分器能將端口 I輸入的功率從端口 2、3等分輸出，并能在工作頻率下，實現三個端口良好的匹配以及兩個輸出端口間的相互隔離。但是，傳統Gysel型功分器具有奇次倍頻處的寄生通帶，沒有諧波抑制能力。最近幾年，國內外出現關于對Wilkinson功分器、耦合器的諧波抑制設計的報道。K. K. M. Cheng 等在文獻("A Novel Power Divider Design With Enhanced SpuriousSuppression and Simple Structure, " Microwave Theory and Techniques, IEEETransactions on, vol. 58, pp. 3903-3908, 2010)提出利用分支線結構在 Wilkinson 功分器中實現了諧波抑制功能。P Mondal和K. Srisathit等本別在文獻("Harmonicsuppression and size reduction of planar rat-race hybrid couplers, " inMicrowave Conference,2006. APMC 2006.Asia-Pacific, 2006, pp.671-673.和"Miniature Wilkinson Divider and Hybrid,Coupler with Harmonic Suppression,Using T-Shaped Transmission Line, " inMicrowave Conference,2007. APMC 2007.Asia-Pacific，2007，pp. 1-4.)中提出采用對稱Π或T型諧波抑制單元對功分器、混合環實現諧波抑制。目前為止，還沒有關于Gysel功分器的諧波抑制功能設計的專利或研究報道。
技術實現思路
(一 )要解決的技術問題有鑒于此，本技術的主要目的在于針對Gysel型功分器具有奇次倍頻處寄生通帶的缺陷，提出一種具有諧波抑制功能的Gysel型功分器，利用諧波抑制單元在Gysel型功分器中實現諧波抑制功能。( 二)技術方案為達到上述目的，本技術提供了一種具有諧波抑制功能的Gysel型功分器，包括負載阻值為Ztl的第一端口 9、負載阻值為Ztl的第二端口 10、負載阻值為Ztl的第三端口11、第一諧波抑制單元I、第二諧波抑制單元4、特性阻抗為Z2的第一分支傳輸線2、特性阻抗為Z3的第二分支傳輸線3、特性阻抗為Z2的第三分支傳輸線5、特性阻抗為Z3的第四分支傳輸線6、阻值為&的第一接地負載電阻7和阻值為&的第二接地負載電阻8，其中第一諧波抑制單元I、第一分支傳輸線2、第二分支傳輸線3、第四分支傳輸線6、第三分支傳輸線5和第二諧波抑制單元4依次首尾相連呈閉合的傳輸線路，所述第一端口 9連接于第一諧波抑制單元I與第二諧波抑制單元4的連接處，所述第二端口 10連接于第一諧波抑制單元I與第一分支傳輸線2的連接處，所述第三端口 11連接于第二諧波抑制單元4與第三分支傳輸線5的連接處，所述第一接地負載電阻7 —端連接于第一分支傳輸線2與第二分支傳輸線3的連接處，另一端短路接地；所述第二接地負載電阻8—端連接于第三分支傳輸線5與第四分支傳輸線6的連接處，另一端短路接地。上述方案中，所述第一分支傳輸線2、第二分支傳輸線3、第三分支傳輸線5和第四分支傳輸線6具有相同的電長度,所述電長度為Qtltj 上述方案中，在需要抑制一個諧波頻點時，所述第一諧波抑制單元I與第二諧波抑制單元4均采用對稱T型諧波抑制單元結構。所述對稱T型諧波抑制單元結構能夠抑制一個諧波頻點，包括特性阻抗為Ztl、電長度為Qtl的T型第一分支傳輸線12;特性阻抗為Zt2、電長度為Θ t2的T型第二分支傳輸線13 ;特性阻抗為Zt3、電長度為Θ t3的T型第三分支傳輸線14 ；以及端口 a和端口 b ;其中,端口 a、T型第一分支傳輸線12、T型第二分支傳輸線13和兩個端口中的端口 b依次相連接；T型第三分支傳輸線14 一端連接于T型第一分支傳輸線12與T型第二分支傳輸線13的連接處，另一端懸空。上述方案中，在需要抑制兩個諧波頻點時，所述第一諧波抑制單元I與第二諧波抑制單元4均采用非對稱Π型諧波抑制單元結構。所述非對稱Π型諧波抑制單元結構能夠抑制兩個諧波頻點，包括特性阻抗為Zpl、電長度為θ ρ1的Π型第一分支傳輸線15 ;特性阻抗為Zp2、電長度為θρ2的Π型第二分支傳輸線16;特性阻抗為Zp3、電長度為θρ3的Π型第三分支傳輸線17 ;以及端口 c和端口 d;其中，端口 C、Π型第三分支傳輸線17和端口 d依次相連接；Π型第一分支傳輸線15 —端連接于端口 c與Π型第三分支傳輸線17的連接處，另一端懸空；Π型第二分支傳輸線16 —端連接于端口 d與Π型第三分支傳輸線17的連接處，另一端懸空。上述方案中，在需要抑制三個諧波頻點時，所述第一諧波抑制單元I與第二諧波抑制單元4均采用非對稱Π -T混合型諧波抑制單元結構。所述非對稱Π -T混合型諧波抑制單元結構能夠抑制三個諧波頻點，包括特性阻抗為Zhl、電長度為Θ hl的Π -T型第一分支傳輸線18 ;特性阻抗為Ζκ、電長度為Θ h2的Π -T型第二分支傳輸線19 ;特性阻抗為Zh3、電長度為Θ h3的Π -T型第三分支傳輸線20 ;特性阻抗為Zh4、電長度為θ Μ的Π -T型第四分支傳輸線21 ;特性阻抗為Zh5、電長度為θω的Π-T型第五分支傳輸線22;以及端口 e和端口 f ;其中，端口 e、TI -T型第四分支傳輸線21、Π -T型第五分支傳輸線22和端口 f依次相連接；Π -T型第一分支傳輸線18 —端連接于端口 e與Π -T型第四分支傳輸線21的連接處，另一端懸空；Π -T型第二分支傳輸線19 一端連接于端口 f與Π -T型第五分支傳輸線22的連接處，另一端懸空；Π -T型第三分支線20 —端連接于Π -T型第四分支傳輸線21與Π -T型第五分支傳輸線22的連接處，另一端懸空。(三)有益效果本技術的有益效果是本技術的Gysel功分器通過利用諧波抑制單元替換原有的傳輸線，實現了 Gysel功分具有諧波抑制的功能。根據實際應用需求選擇不同的諧波抑制單元，可以分別實現單個或多個諧波頻點抑制的作用。克服了傳統Gysel型功分器奇次倍頻處的寄生通帶，而且保持原有Gysel在基頻處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有諧波抑制功能的Gysel型功分器，其特征在于，該Gysel型功分器包括負載阻值為Z0的第一端口(9)、負載阻值為Z0的第二端口(10)、負載阻值為Z0的第三端口(11)、第一諧波抑制單元(1)、第二諧波抑制單元(4)、特性阻抗為Z2的第一分支傳輸線(2)、特性阻抗為Z3的第二分支傳輸線(3)、特性阻抗為Z2的第三分支傳輸線(5)、特性阻抗為Z3的第四分支傳輸線(6)、阻值為RL的第一接地負載電阻(7)和阻值為RL的第二接地負載電阻(8)，其中：第一諧波抑制單元(1)、第一分支傳輸線(2)、第二分支傳輸線(3)、第四分支傳輸線(6)、第三分支傳輸線(5)和第二諧波抑制單元(4)依次首尾相連呈閉合的傳輸線路，所述第一端口(9)連接于第一諧波抑制單元(1)與第二諧波抑制單元(4)的連接處，所述第二端口(10)連接于第一諧波抑制單元(1)與第一分支傳輸線(2)的連接處，所述第三端口(11)連接于第二諧波抑制單元(4)與第三分支傳輸線(5)的連接處，所述第一接地負載電阻(7)一端連接于第一分支傳輸線(2)與第二分支傳輸線(3)的連接處，另一端短路接地；所述第二接地負載電阻(8)一端連接于第三分支傳輸線(5)與第四分支傳輸線(6)的連接處，另一端短路接地。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：官勁，張立軍，孫征宇，冷永清，彭亞濤，閻躍鵬，
申請(專利權)人：中國科學院微電子研究所，
類型：實用新型
國別省市：