功分器制造技术

本发明专利技术公开了一种功分器，包括输入端口，用于输入微波信号；输入端阻抗变换节，所述输入端阻抗变换节设置于所述输入端口处；传输部件，所述传输部件与所述输入端阻抗变换节连接并将所述输入微波信号分成至少2路微波分支信号；输出端口，用于输出所述至少2路微波分支信号，所述输出端口个数与所述微波分支信号的路数相匹配；输出端阻抗变换节，所述输出端阻抗变换节设置于所述输出端口处。上述功分器采用片上螺线电感和片上电容组合的阻抗变换节取代传统功分器中的λ/4波长的传输线，从而在满足传输效率、匹配度和隔离度的情况下有效减小功分器体积，且用多级阻抗变换节的设计，拓宽了工作带宽。

【技术实现步骤摘要】
功分器
本专利技术涉及射频无线通信
，特别是涉及一种功分器。
技术介绍
功率分配器是一种常用的无源微波器件，用于将一个输入信号分成多路较小的功率信号。现有的技术设计主要采用带状线或微带线技术，即使应用在微纳集成加工领域，也会在芯片上占据较大体积，不利于片上集成度的提高。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有功分器在芯片上占据较大体积，不利于片上集成度的提高的问题，提供一种功分器。一种功分器，包括：输入端口，用于输入微波信号；输入端阻抗变换节，所述输入端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，设置于所述输入端口处；传输部件，所述传输部件与所述输入端阻抗变换节连接并将所述输入微波信号分成至少2路微波分支信号；输出端口，用于输出所述至少2路微波分支信号，所述输出端口个数与所述微波分支信号的路数相匹配；输出端阻抗变换节，所述输出端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，连接于对应的所述输出端口与传输部件之间，所述输出端阻抗变换节的个数与所述输出端口的个数相匹配。在其中一个实施例中，还包括隔离电阻，相邻两输出端口之间连接有所述隔离电阻。在其中一个实施例中，所述输入端阻抗变换节和所述输出端阻抗变换节均为集总型的π形LC等效电路。在其中一个实施例中，所述输入端阻抗变换节和所述输出端阻抗变换节由片上螺线电感和片上电容组成。在其中一个实施例中，所述输入端口和所述输出端口为共面波导。在其中一个实施例中，所述传输部件将所述输入微波信号分成3路微波分支信号，所述输出端口个数为3个。在其中一个实施例中，所述3个输出端阻抗变换节的等效电路相同，片上螺线电感值均为518pH，片上电容值均为122.5fF。在其中一个实施例中，所述输入端阻抗变换节的片上螺线电感值为300pH，片上电容值为211fF。在其中一个实施例中，所述功分器包括四层微纳加工工艺层，由上到下分别为隔离电阻层、上电极层、SiO2绝缘层和底电极层。在其中一个实施例中，所述传输部件为所述底电极和所述上电极构成的十字通路，所述传输部件一端与所述输入端口连接，所述传输部件另外三端与所述输出端口连接。上述功分器采用片上螺线电感和片上电容组合的阻抗变换节取代传统功分器中的λ/4波长的传输线，从而在满足传输效率、匹配度和隔离度的情况下有效减小功分器体积，且拓宽了工作带宽。附图说明图1为本专利技术的实施例的功分器的结构示意图；图2为本专利技术的实施例的功分器的输入/输出端口传输系数波形图；图3为本专利技术的实施例的功分器的输出端口隔离度的波形图。具体实施方式请参见图1，图1为本专利技术的实施例的功分器的结构示意图。在本专利技术的一个实施例中，所述功分器包括输入端口11、输入端阻抗变换节12、传输部件13、输出端口和输出端阻抗变换节。具体地，所述功分器包括四层微纳加工工艺层，由上到下分别为隔离电阻层、上电极层、SiO2绝缘层和底电极层(如图1所示，不同填充部分表示不同工艺层)。所述SiO2绝缘层开设有通孔，位于所述底电极层和所述上电极层之间。所述片上电容由底电极层、上电极层以及SiO2绝缘层中开设的通孔构成。所述片上螺线电感由所述上电极层构成。所述传输部件13由底电极层和上电极层组成。所述上电极构成输入端口11和输出端口的共面波导，所述共面波导包括中心线和地线，所述中心线用于传输微波信号。本实施例中，所述片上电容、所述片上螺线电感、所述传输部件13采用对所述上电极层及所述底电极层蚀刻的方式形成，可以理解，所述片上电容、所述片上螺线电感、所述传输部件也可以采用其他任意合适方式形成，不再一一赘述。在本实施例中，所述输入端口11为共面波导，用于输入微波信号。在本实施例中，所述传输部件13与所述输入端阻抗变换节12连接并将所述输入微波信号分成至少2路微波分支信号。在本实施例中，所述功分器为三功分器，所述传输部件13将所述输入微波信号分成3路微波分支信号。在其它实施例中，当所述功分器为二功分器、四功分器、五功分器等多路功分器时，所述传输部件13可以随实际情况进行调整，将所述输入微波信号分成2路、4路、5路等多路信号。具体地，所述传输部件13为所述底电极和所述上电极构成的十字通路，所述传输部件13一端与所述输入端口11连接，所述传输部件13另外三端与所述输出端口连接。在本实施例中，所述输出端口为共面波导，用于输出所述至少2路微波分支信号，所述输出端口个数与所述微波分支信号的路数相匹配。在本实施例中，所述功分器为三功分器，所述传输部件13将所述输入微波信号分成3路微波分支信号，因此本实施例中的所述功分器有3个输出端口，分别为第一输出端口14、第二输出端口15和第三输出端口16。在其它实施例中，当所述功分器为二功分器、四功分器、五功分器等多路功分器时，所述输出端口个数也随之改变，所述输出端口个数与所述微波分支信号的路数相匹配。在本实施例中，所述输入端阻抗变换节12为由电容和电感组成的阻抗变换节，设置于所述输入端口11处。在本实施例中，所述电容采用片上电容，所述电感采用片上螺线电感。在其它实施例中，所述电容和所述电感可以采用其它方式设置。具体地，所述输入端阻抗变换节12为集总型的π形LC等效电路，由输入端片上螺线电感121和输入端片上电容122组成，所述输入端片上螺线电感值为300pH，所述输入端片上电容值为211fF。在其它实施例中，所述输入端阻抗变换节12的等效电路和电容电感值可以根据实际情况相应调整。在本实施例中，所述输出端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，设置于所述输出端口处，所述输出端阻抗变换节的个数与所述输出端口的个数相匹配，且每个所述输出端阻抗变换节均与所述传输部件13连接。在本实施例中，所述电容采用片上电容，所述电感采用片上螺线电感。在其它实施例中，所述电容和所述电感可以采用其它方式设置。在本实施例中，所述功分器为三功分器，所述输出端阻抗变换节个数为3个，分别为第一输出端阻抗变换节17、第二输出端阻抗变换节18和第三输出端阻抗变换节19。在其它实施例中，当所述功分器为二功分器、四功分器、五功分器等多路功分器时，所述输出端阻抗变换器个数也随之改变，所述输出端阻抗变换器个数与所述输出端口个数相匹配。具体地，所述3个输出端阻抗变换节的等效电路相同，均为集总型的π形LC等效电路，由片上螺线电感和片上电容组成，所述3个输出端阻抗变换节的片上螺线电感值均为518pH，片上电容值均为122.5fF。所述第一输出端阻抗变换节17由第一输出端片上螺线电感171和第一输出端片上电容172构成，第二输出端阻抗变换节18由第二输出端片上螺线电感181和第二输出端片上电容182构成，第三输出端阻抗变换节19由第三输出端片上螺线电感191和第三输出端片上电容192构成。在其它实施例中，所述输出端阻抗变换节的等效电路和电容电感值可以根据实际情况相应调整。传统的多路等功率功分器一般采用Wilkinson功分器形式，通过四分之一波长的阻抗线实现阻抗变换匹配，阻抗线的实现采用平面结构，为了实现功分器的平衡性和高隔离度，电路往往较复杂且占用的面积比较大。本专利技术采用片上螺线电感和片上电容组合的阻抗变换节取代传统功分器中λ/4传输线组成的阻抗变换节，从而有效减小功分器体积。并且本专利技术采用两级阻抗变换形式，第一级只有一路阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功分器，其特征在于，包括：输入端口，用于输入微波信号；输入端阻抗变换节，所述输入端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，设置于所述输入端口处；传输部件，所述传输部件与所述输入端阻抗变换节连接并将所述输入微波信号分成至少2路微波分支信号；输出端口，用于输出所述至少2路微波分支信号，所述输出端口个数与所述微波分支信号的路数相匹配；输出端阻抗变换节，所述输出端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，连接于对应的所述输出端口与传输部件之间，所述输出端阻抗变换节的个数与所述输出端口的个数相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种功分器，其特征在于，包括：输入端口，用于输入微波信号；输入端阻抗变换节，所述输入端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，设置于所述输入端口处；传输部件，所述传输部件与所述输入端阻抗变换节连接并将所述输入微波信号分成至少2路微波分支信号；输出端口，用于输出所述至少2路微波分支信号，所述输出端口个数与所述微波分支信号的路数相匹配；输出端阻抗变换节，所述输出端阻抗变换节为由电容和电感组成的阻抗变换节，连接于对应的所述输出端口与传输部件之间，所述输出端阻抗变换节的个数与所述输出端口的个数相匹配。2.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，还包括隔离电阻，相邻两输出端口之间连接有所述隔离电阻。3.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述输入端阻抗变换节和所述输出端阻抗变换节均为集总型的π形LC等效电路。4.根据权利要求1所述的功分器，其特征在于，所述输入端阻抗变换节和所述输出端阻抗变换节由...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰若，李劲劲，钟源，钟青，王雪深，曹文会，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11