波电路由所述Ξ 条馈电线中第一馈电线的上半部分1与第二馈电线4W及所述的四个谐振器中第一谐振器 2与第二谐振器3组成；其中第一馈电线的上半部分1为依次连接的第一微带线5、第二微 带线6、第Ξ微带线7和第四微带线8构成的微带线；第二馈电线4为依次连接的第五微带 线9、第六微带线10、第屯微带线11、第八微带线12、第九微带线13和第十微带线14构成 的微带线；第一谐振器2包含依次连接的第十一微带线15、第十二微带线16、第十Ξ微带线 17、第十四微带线18和第十五微带线19构成的微带线；第二谐振器3包含依次连接的第 十六微带线21、第十屯微带线22、第十八微带线23和第十九微带线24和第二十微带线25 构成的微带线；第一谐振器2和第二谐振器3共用一个接地短路端20 ;所述Ξ个端口中的 输入端口（I/P)位于第一馈电线的中间部位，第一输出端口（0/P1)从第十微带线14的末端 引出，第二输出端口 0/P2在位于下方的带通滤波电路中且与第一输出端口（0/P1)呈上下 对称。隔离电阻26加在第一馈电线的两端，增强了电路的两个输出端口的隔离效果；
[0027] 如图1所示，第一谐振器2和第二谐振器3共用一个接地短路端20,通过电磁禪 合连接在一起。第一馈电线弯折成矩形，所述的第一微带线5和第十一微带线15相互平行 靠近形成禪合，第二微带线6和第十二微带线16相互平行靠近形成禪合，第Ξ微带线7和 第十五微带线19相互平行靠近形成禪合，第六微带线10和第十六微带线21相互平行靠近 形成禪合，第屯微带线11和第十屯微带线22相互平行靠近形成禪合，第八微带线12和第 二十微带线25相互平行靠近形成禪合，第十五微带线19和第十六微带线21相互平行靠近 形成禪合。第一谐振器2和第二谐振器3中加载的枝节是由第十Ξ微带线17和第十四微 带线18构成的微带线，通过调节枝节的长度来实现对第二个通带谐振频率的独立控制。同 时，四分之一短路线是由第十一微带线15、第十二微带线16和第十五微带线19构成的微带 线，其长度Z为第一个通带谐振频率f对应的波长的龙四分之一；其中，Z为实际微带线长 度。
[0028] 第一馈电线分别与第二馈电线和第Ξ馈电线相互靠近形成源负载禪合。每一个双 频带通滤波电路的输入输出阻抗可通过改变谐振器之间的偶和强度来进行调节W达到匹 配。如图1所示方框中的双频带通滤波电路，其输入阻抗为100欧姆，输出阻抗为50欧姆。 图3是运个双频带通滤波电路的幅度仿真响应。一种具有双频带滤波功能的功率分配器由 两个结构相同的双频带通滤波电路组成，运两个电路相当于并联，那么并联后的电路输入 阻抗与50欧姆匹配。在两个电路间并接一个隔离电阻，从输入端口（ I/P)到第一输出端口 (0/P1)和第二输出端口（0/P2)的路径完全相同，实现了 1 :1的功率分配比。 实施例
[0029] 一种具有双频带滤波功能的功率分配器的结构如图1所示，有关尺寸如图2所示， 所选用的介质基板的厚度为0. 81mm，相对介电常数为3. 38,损耗正切角为0. 0027.具体电 路尺寸选择如下：％=1. 86mm，馬=0. 4mm.' 馬=0. 4mm.' 听=0. 4mm.' 馬=1. 3mm，嗎=0. 6mm，与=7. 4mm.' /2=3. 4mm，/3=6. 4mm，么二5. 2mm，Zs=7. 6mm，Ze=0. 9mm，Ζγ=6. 8mm，Z8=3mm，Zg=4. 8mm，G二0. 15mm， (?2=0. 5mm, 6=0. 2mm，6=0. 2mm, (?日=0. 2mm,片180 Ω ;整体尺寸为 17. 5mmX 22mm。
[0030] 如图3所示为双频带通滤波电路的传输特性，可知，通过调节所加载开路线枝节 的长度L2,就可W独立控制第二个通带的工作频率。
[0031] 如图4所示为S。参数、S21参数和S31参数的实测结果，可知两个通带的工作频率分 别为2. 4GHz和5. 2GHz，通带内去除3地的功率损失后的插入损耗分别为0. 82地和0. 84地。 在任何情况下，通带内回波损耗优于18地，带外抑制都优于23地，抑制水平高，实现了很好 的匹配；在通带附近产生了四个传输零点随着源负载禪合同步变化，实现高选择性；
[003引如图5所示为S23参数、S 22参数和S 33参数的实测结果，通带内S 22和S 23均优于 15地，在工作频率点的S23优于20地，体现了良好的隔离性能。本实用新型提供了一种具 有双频带滤波功能的功率分配器，具有体积小，滤波效果好，两个通带中屯、频率独立可控的 优异性能，适合应用于无线通信系统的射频前端中。
[0033] W上所描述的实施例是本实用新型中的一个教好的实施例，并不用W限制本实用 新型。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，基 于本实用新型所做的任何修改，等同替换，改进所获得的其他实施例，都属于本实用新型实 施例的保护范围。
【主权项】
1. 一种具有双频带滤波功能的功率分配器，包括上层微带结构、隔离电阻、中间介质基 板和底层金属地板；其特征在于：上层微带结构包括四个谐振器、三条馈电线和一个隔离 电阻，上层微带结构排布成上下中心对称的两个带通滤波电路；四个谐振器均采用具有枝 节加载的四分之一波长短路线谐振器，每个谐振器均包含一路主传输线和一路加载的开路 线枝节，通过对主传输线和枝节长度的控制实现两个通带的中心频率独立可调节；主传输 线是四分之一波长短路线，主传输线的谐振频率提供了第一个通带的工作频率，主传输线 的长度L为第一个通带谐振频率f对应的波长的四分之一，其中L为实际微带线长度；在主 传输线上加载开路线枝节，通过改变开路线枝节的长度实现对第二个通带工作频率的控制 和调节，使在保证第一个通带的中心频率几乎不变的情况下，能对第二个通带进行调节；四 个具有枝节加载的四分之一波长短路线谐振器和三条输入输出馈电线通过电磁耦合连接 在一起，三条馈电线之间引入原负载耦合，在每个通带的两侧各产生两个传输零点，使得两 个通带均具有选择性；上层微带结构中呈上下对称的上部分与下部分之间通过隔离电阻实 现两路输出间的隔离。2. 根据权利要求1所述的一种具有双频带滤波功能的功率分配器，其特征在于：位于 上方的带通滤波电路由所述三条馈电线中第一馈电线的上半部分（1)与第二馈电线（4)以 及所述的四个谐振器中第一谐振器（2)与第二谐振器（3)组成；其中第一馈电线的上半部 分（1)为依次连接的第一微带线（5)、第二微带线（6)、第三微带线（7)和第四微带线（8)构 成的微带线；第二馈电线（4)为依次连接的第五微带线（9)、第六微带线（10)、第七微带线 (11)、第八微带线（12)、第九微带线（13)和第十微带线（14)构成的微带线；第一谐振器（2) 包含依次连接的第十一微带线（15)、第十二微带线（16)、第十三微带线（17)、第十四微带 线（18)和第十五微带线（19)构成的微带线；第一谐振器（2)的主传输线是四分之一波长短 路线，由所述第十一微带线（15)、第十二微带线（16)和第十五微带线（19)构成的微带线组 成，加载的开路线枝节是由第十三微带线（17)和第十四微带线（18)构成的微带线；第二谐 振器（3)包含依次连接的第十六微带线（21)、第十七微带线（22)、第十八微带线（23)和第 十九微带线（24)和第二十微带线（25)构成的微带线，第二谐振器（3)的主传输线由所述第 十六微带线（21)、第十七微带线（22)和第二十微带线（25)构成的微带线组成，加载的开路 线枝节是由第十八微带线（23)和第十九微带线（24)构成的微带线；第一谐振器（2)和第二 谐振器（3)共用一个接地短路端（20);所述功率分配器具有三个端口，其中输入端口（I/P) 位于第一馈电线的中间部位，第一输出端口（0/P1)从第十微带线（14)的末端引出，第二输 出端口（0/P2)在位于下方的带通滤波电路中且与第一输出端口（0/P1)呈上下对称。3. 根据权利要求1所述的一种具有双频带滤波功能的功率分配器，其特征在于具有枝 节加载的四分之一波长短路线谐振器选择四分之一波长短路线作为主传输线，从而确定了 第一个通带的中心频率；在主传输线上加载一路开路线枝节，通过改变枝节的长度调节第 二个通带的中心频率；第一谐振器（2)和第二谐振器（3)共用一个接地短路端（20)，通过电 磁耦合连接在一起；第一谐振器（2)和第二谐振器（3)加载的开路线枝节均为弯折形。4. 根据权利要求1所述的一种具有双频带滤波功能的功率分配器，其特征在于每个通 带左右各有一个传输零点，两个通带共四个传输零点，四个传输零点由第一馈电线分别与 第二馈电线和第三馈电线相互靠近形成源负载耦合产生。5. 根据权利要求2所述的一种具有双频带滤波功能的功率分配器，其特征在于第一馈 电线弯折成矩形，所述的第一微带线和第十一微带线相互平行靠近形成耦合，第二微带线 和第十二微带线相互平行靠近形成耦合，第三微带线和第十五微带线相互平行靠近形成耦 合，第六微带线和第十六微带线相互平行靠近形成耦合，第七微带线和第十七微带线相互 平行靠近形成耦合，第八微带线和第二十微带线相互平行靠近形成耦合，第十五微带线和 第十六微带线相互平行靠近形成耦合。6. 根据权利要求1所述的一种具有双频带滤波功能的功率分配器，其特征在于所述的 四个谐振器的长度均为所述的带通滤波电路的工作频率对应的波长的四分之一。7. 根据权利要求1所述的一种具有双频带滤波功能的功率分配器，其特征在于隔离电 阻加在第一馈电线的两端。
【专利摘要】本实用新型公开一种具有双频带滤波功能的功率分配器，包括上层微带结构、隔离电阻、中间介质基板和底层金属地板；上层微带结构包括四个谐振器、三条馈电线和一个隔离电阻。上层微带结构排布成上下对称的两个带通滤波电路。既能够实现中心频率可调的双通带滤波的特性，同时也具备功率分配比为1：1的功率分配器特性；谐振器采用在四分之一波长短路线谐振器上加载一个枝节，通过对各枝节长度的调节实现了中心频率独立可控的双频带通滤波特性；连接两个滤波网络的电阻实现了电路的3个端口的匹配和两输出端口的隔离；此外，利用源负载耦合引入四个传输零点，使得本实用新型不但具有很高的选择性和很好的阻带抑制效果，更有利于器件的集成化和小型化。
【IPC分类】H01P5/16, H01P1/203
【公开号】CN205159476
【申请号】CN201520645361
【发明人】章秀银, 张垚, 高立, 赵小兰
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年8月25日