低损耗低剖面的微波功率分配器

摘要

本发明涉及一种功率分配器，是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线、一个功率分配器和N根输出同轴线，输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。本发明是基于分点提取微波腔体内场分布的能量的，故改变提取点的位置就能够实现功分比的变化，简单灵活，可适应多种应用场合。

权利要求

1.低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线（11）、一个功率分配器（12）和N根输出同轴线（131、132、…13N），N为大于等于1的整数，所述输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，所述输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，所述功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，所述内腔内填充有介质；其特征在于：所述输入同轴线的连接端外导体连接所述功率分配器的输入侧金属壁，所述输入同轴线的连接端内导体穿过所述功率分配器内腔连接所述功率分配器的输出侧金属壁；所述输出同轴线的连接端外导体连接所述功率分配器的输出侧金属壁，所述输出同轴线的连接端内导体穿过所述功率分配器内腔连接所述功率分配器的输入侧金属壁；

所述功率分配器（12）为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线（11）的连接端在圆形腔体的中心，所述N个输出同轴线（131、132、…13N）的连接端沿圆形腔体的圆周等半径等中心角同心圆分布，各输出同轴线（131、132、…13N）的内外导体（111、112）半径相同，所述圆柱形功分器腔体内部填充空气介质；

所述功率分配器（12）在场分布的最大值的位置上设置输入同轴线的连接端端口，在其他场分布的对应的位置设置输出同轴线的连接端端口。

2.如权利要求1所述的低损耗低剖面的微波功率分配器，其特征在于：所述内腔内填充的介质为空气。

3.如权利要求1所述的低损耗低剖面的微波功率分配器，其特征在于：所述功率分配器通过印制电路板配装形成腔体。

说明书

低损耗低剖面的微波功率分配器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种功率分配器，具体的说是一种低损耗低剖面的微波功率分配器。

背景技术

[0002] 低损耗低剖面的微波功率分配器一种借助于功分器内部电磁场分布并在电磁场中提取功率的微波功率分配技术，该技术作为一种损耗低、成本低、剖面低、结构简单的功分器技术，在各种微波和天线系统中都可以广泛应用。微波功分器的实现方式一般可以分为波导功分器、同轴线功分器和微带功分器，主要按微波功分器的电路类型进行分类。波导功分器插损小、频带宽，但成本高且尺寸大；同轴功分器隔离度性能差，在微波电路中应用形式受限；微带功分器插损大，功分比设计困难，例如要实现5端口不等分的微波功分一般需要两次功分，且设计、调试困难。

[0003] 现有的微波功分器已经得到广泛的应用，但随着技术进步与生产生活的需要，对微波功分器的插入损耗、体积面积的尺寸要求越来越高，同时满足这两方面的要求的很困难。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种低损耗低剖面的微波功率分配器，以简单的结构解决插入损耗大以及体积面积尺寸大的不足。

[0005] 本发明解决以上技术问题的技术方案是

[0006] 低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线、一个功率分配器和N根输出同轴线，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。

[0007] 微波在金属腔体内部的场分布结构主要是由金属腔体的几何机构与微波的工作频率共同确定的，通过在确定的工作频率上设计不同的几何结构，可以得到确定的腔体内部的场分布。

[0008] 在场分布的最大值的位置上设置输入功分器的同轴线端口，在其他场分布的对应的位置设置输出同轴线的端口，可以得到对应的功率输出。

[0009] 这样，功分器内腔的微波场分布结构决定了输入同轴线和输出同轴线的设置位置，输入同轴线和输出同轴线在功分器的设置位置的变化保证微波功分器的功分输出比和相对相位的变化。

[0010] 本发明进一步限定的技术方案是：

[0011] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，内腔内填充的介质为空气。用于对外部输入的微波信号形成微波内部场分布，功分器内腔的填充空气介质实现低损耗特性。

[0012] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器通过印制电路板配装形成腔体。功率分配器以印制板技术进行成型、电镀、配装的腔体形成方式决定了低成本和低剖面的特性。

[0013] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线的连接端在圆形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿圆形腔体的圆周等半径等中心角同心圆分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0014] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿矩形腔体的中心线等间距等偏离分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0015] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线的连接端在圆形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿圆形腔体的圆周不等半径等中心角同心圆分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0016] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿矩形腔体的中心线等间距不等偏离分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0017] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线的连接端在圆形腔体的中心，所述N个输出同轴线的连接端沿圆形腔体的圆周等半径不等中心角同心圆分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0018] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿矩形腔体的中心线不等间距等偏离分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0019] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线的连接端在圆形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿圆形腔体的圆周不等半径不等中心角同心圆分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0020] 前述的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线的连接端沿矩形腔体的中心线不等间距不等偏离分布，各输出同轴线的内外导体半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0021] 本发明的有益效果是：

[0022] 本发明采用基于分点提取微波腔体内场能量分布，无需采用价格相对高昂的波导，可采用普通印刷电路技术，成本可以控制到很低，从而可以大大扩展功分器的应用领域。

[0023] 本发明采用普通的印刷电路技术直接印刷在衬底上，没有使用结构复杂，价格相对应用波导要低、损耗相对应用微带要低，因而简化了功分器的结构，并且充分利用空气微带电路的特点，从而大大提升了性能并扩展了应用领域；同时由于本发明是基于分点提取微波腔体内场分布的能量的，故改变提取点的位置就能够实现功分比的变化，简单灵活，可适应多种应用场合。

附图说明

[0024] 图1是本发明的连接示意图。

[0025] 图2是输入和输出同轴线的结构示意图。

[0026] 图3是本发明实施例1输入和输出同轴线分布示意图。

[0027] 图4是本发明实施例2输入和输出同轴线分布示意图。

[0028] 图5是本发明实施例3输入和输出同轴线分布示意图。

[0029] 图6是本发明实施例4输入和输出同轴线分布示意图。

[0030] 图7是本发明实施例5输入和输出同轴线分布示意图。

[0031] 图8是本发明实施例6输入和输出同轴线分布示意图。

[0032] 图9是本发明实施例7输入和输出同轴线分布示意图。

[0033] 图10是本发明实施例8输入和输出同轴线分布示意图。

具体实施方式

[0034] 实施例1和实施例2为N等分同相位低损耗低剖面功分器：

[0035] 实施例1

[0036] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0037] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线11的连接端在圆形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿圆形腔体的圆周等半径等中心角同心圆分布，各输出同轴线131、
132、…13N的内外导体111和112半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0038] 实施例2

[0039] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0040] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线11的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿矩形腔体的中心线等间距等偏离分布，各输出同轴线131、132、…
13N的内外导体111和112半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0041] 实施例3和实施例4为N不等分同相位低损耗低剖面功分器：

[0042] 实施例3

[0043] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0044] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线11的连接端在圆形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿圆形腔体的圆周不等半径等中心角同心圆分布，各输出同轴线131、
132、…13N的内外导体111和112半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0045] 实施例4

[0046] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0047] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线11的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿矩形腔体的中心线等间距不等偏离分布，各输出同轴线131、132、…
13N的内外导体111和112半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0048] 实施例5和实施例6为N等分不同相位低损耗低剖面功分器：

[0049] 实施例5

[0050] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0051] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线11的连接端在圆形腔体的中心，所述N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿圆形腔体的圆周等半径不等中心角同心圆分布，各输出同轴线
131、132、…13N的内外导体111和112半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0052] 实施例6

[0053] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0054] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线11的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿矩形腔体的中心线不等间距等偏离分布，各输出同轴线131、132、…
13N的内外导体111和112半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0055] 实施例7和实施例8为N不等分不同相位低损耗低剖面功分器：

[0056] 实施例7

[0057] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0058] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为圆柱形功分器，其具有的腔体截面为圆形，输入同轴线11的连接端在圆形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿圆形腔体的圆周不等半径不等中心角同心圆分布，各输出同轴线
131、132、…13N的内外导体111和112半径相同，圆柱形功分器腔体内部填充空气介质。

[0059] 实施例8

[0060] 本实施例是一种低损耗低剖面的微波功率分配器，包括一根输入同轴线11、一个功率分配器12和N根输出同轴线131、132、…13N，N为大于等于1的整数，输入同轴线和输出同轴线都具有内导体和外导体，输入同轴线和输出同轴线都具有连接功率分配器的连接端和连接外部设备的信号端，功率分配器具有内腔、位于内腔一侧的输入侧金属壁以及与输入侧金属壁相对的位于内腔另一侧的输出侧金属壁，内腔内填充有介质；输入同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输入侧金属壁，输入同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输出侧金属壁；输出同轴线的连接端外导体连接功率分配器的输出侧金属壁，输出同轴线的连接端内导体穿过功率分配器内腔连接功率分配器的输入侧金属壁。功率分配器通过印制电路板配装形成腔体，通过印制板技术进行成型、电镀和配装。

[0061] 本实施例的低损耗低剖面的微波功率分配器，功率分配器12为矩形功分器，其具有的腔体截面为矩形，输入同轴线11的连接端在矩形腔体的中心，N个输出同轴线131、132、…13N的连接端沿矩形腔体的中心线不等间距不等偏离分布，各输出同轴线131、
132、…13N的内外导体111和112半径相同，矩形功分器腔体内部填充空气介质。

[0062] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。