一种具有选频特性的功分器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有选频特性的功分器，包括：地层和电路层；电路层包括输入端口、第一输出端口以及第二输出端口；电路层还包括设在输入端口与第一输出端口之间、输入端口与第二输出端口之间，用于功率分配的第一分路线和第二分路线；电路层还包括连接第一分路线且用于引入非线性阻抗的第一短路线，以及连接第二分路线且用于引入非线性阻抗的第二短路线；所述第一短路线和所述第二短路线连接至地层。本发明专利技术不仅能够改善基站天线低频段水平面波束偏宽的问题，还能抑制基站天线高频段波束过窄现象。

A power divider with frequency selection characteristics

【技术实现步骤摘要】
一种具有选频特性的功分器
本专利技术涉及通信及天线
，尤其是涉及一种具有选频特性的功分器。
技术介绍
在当前的MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术得到广泛应用的通信大环境下，800MHz和900MHz双低频基站天线已经成为市场的主流型号。为了降低风荷载，基站天线的宽度要求越窄越好。由于基站天线宽度过窄，目前超宽带双低频基站天线普遍存在着水平面半功率角整体偏宽而导致信号越区覆盖的现象。通常，天线工程师采用功分器连接多频多端口基站天线两列振子的方式，来改善基站天线低频段水平面波束偏宽的问题。然而，专利技术人在研究中发现，普通功分器在整个工作频带内的功分比基本为一个定值，不会随着频率变化，虽然改善了基站天线低频段水平面波束偏宽的问题，但是同时也会产生基站天线高频段水平面波束过窄的现象，导致基站天线发射信号覆盖范围不足，影响基站外围用户的正常使用。因此，设计一种超宽带且具有选频特性的功分器已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种具有选频特性的功分器，相对于现有基站天线中应用的功分器，不仅能够改善基站天线低频段水平面波束偏宽的问题，还能抑制基站天线高频段波束过窄现象。一种具有选频特性的功分器，包括：地层和电路层；所述电路层包括输入端口、第一输出端口以及第二输出端口；所述电路层还包括设在所述输入端口与所述第一输出端口之间、所述输入端口与所述第二输出端口之间，用于功率分配的第一分路线和第二分路线；所述电路层还包括连接第一分路线且用于引入非线性阻抗的第一短路线，以及连接第二分路线且用于引入非线性阻抗的第二短路线；所述第一短路线和所述第二短路线连接至地层。所述具有选频特性的功分器采用微带线的结构形式；所述功分器还包括介质层；所述地层和电路层分布在介质层的两相对应的面上；所述第一短路线即为第一短路微带线；所述第二短路线即为第二短路微带线。所述第一短路微带线与所述第二短路微带线的长度不等。所述第一短路微带线的长度大于所述功分器工作频段对应的1/4中心波长，所述第二短路微带线的长度小于所述功分器工作频段对应的1/4中心波长。所述第一短路微带线、第一输出端口、第二输出端口和所述第二短路微带线均弯曲，且均至少具有一个拐角。所述拐角处为切角式形状。所述第一短路微带线和所述第二短路微带线在末端通过过孔连接所述介质层另一面的地层。所述第一输出端口的功分比少于第二输出端口的功分比；第一分路线的宽度比第二分路线的宽度窄；所述第一分路线和所述第二分路线的长度均为所述功分器工作频段对应的1/4中心波长。所述电路层还包括连接在所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的隔离电阻；所述隔离电阻的阻值为150欧姆。所述介质层的厚度在0.2-3mm之间。所述介质层的介电常数在2.2-9.8之间。本专利技术实施例提供的具有选频特性的功分器，在工作频带内具有选频特性，同时能保证各输出端等相位，将这种功分器应用在超宽带多频基站天线中，可以有效改善低频水平面半功率角的大小，可以有效改善天线水平面半功率角的收敛度，修正方向图，抑制信号的越区覆盖、及覆盖范围不足的问题。附图说明图1为本专利技术一个实施例中具有选频特性的功分器的结构示意图；图2为本专利技术实施例中具有选频特性的功分器的传输幅度图；图3为本专利技术实施例中具有选频特性的功分器的传输相位图；图4为本专利技术实施例中具有选频特性的功分器的输入端回波图；图5为本专利技术实施例中应用具有选频特性的功分器的基站天线的拓扑结构示意图；图6为本专利技术的一种具有选频特性的功分器与现有功分器应用于基站天线的水平面3dB波宽对比图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了一种具有选频特性的功分器的结构示意图，该功分器采用印刷电路板制成，包括介质层1，以及位于所述介质层1上的电路层。该电路层包括输入端口11、第一输出端口12、第二输出端口13，设置在输入端口11和第一输出端口12之间具有功率分配的第一分路线14，设置在输入端口11和第二输出端口13之间具有功率分配的第二分路线15，设置在第一输出端口12和第二输出端口13之间的隔离电阻16，以及分别设置在第一分路线14上的用于引入非线性阻抗的第一短路微带线17和设置在第二分路线15上的用于引入非线性阻抗的第二短路微带线18。在一个实施例中，隔离电阻16的阻值为150欧姆。隔离电阻16用于平衡第一输出端口12和第二输出端口13，第一输出端口12、第二输出端口13输出的射频信号进行隔离。同时，当其中一个输出端口出现开路或短路时，反射回的功率给隔离电阻16吸收。在本专利技术中，第一分路线与第二分路线的宽度比，是与第一输出端与第二输出端的功分比相关的。在一个实施例中，如图1，由于设计第一输出端口12的功分比少于第二输出端口13的功分比，故第一分路线14的宽度比第二分路线15的宽度窄，但两分路线的长度相等为功分器的工作频段的四分之一中心波长。第一短路微带线17和第二短路微带线18的长度不相等，第一短路微带线17的长度大于功分器的工作频段的四分之一中心波长，第二短路微带线18的长度小于功分器的工作频段的四分之一中心波长。为了使第一输出端口12、第二输出端口13、第一短路微带线17以及第二短路微带线18上具有更好的信号传输特性，第一短路微带线17和第二短路微带线18均为弯曲，且均至少具有一个拐角，且在拐角处为切角式形状。第一短路微带线17和第二短路微带线18的末端各采用六个过孔与底层的地层相连以实现短路。介质基板的厚度在0.2mm-3mm之间，介质基板的介电常数在2.2-9.8之间。对上述实施例中的具有选频特性的功分器进行仿真模拟，结果可参见图2-图4，从仿真结果可以看出，功分比随着工作频率的增大而变大，由1:2变到1:6.4，实现选频特性，两输出口相位等相，输入端口回波达到22dB以下，能够与外部的器件有较好的匹配连接。如图5，为应用了本专利技术实施例中的功分器的基站阵列天线的拓扑结构，天线的主列振子为1-11号，副列振子为为1’-11’号。根据基站天线主列振子合成方向图水平面波束的发散情况，同时考虑移相器各输出端口的的功分比，合理选择振子(振子的位置和数量)与功分器连接，这里选择的是主列振子和副列振子的九号振子错位，主列的9号振子位于副列振子所在的直线上，其与具有选频特性的功分器的能量低的输出端相连接，随着工作频率的增大，在-5dB～-10dB范围内递减，实现改善基站天线主列水平面半功率角的收敛度，使基站天线发射信号覆盖区域更加理想本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有选频特性的功分器，其特征在于，包括：地层和电路层；/n所述电路层包括输入端口、第一输出端口以及第二输出端口；所述电路层还包括设在所述输入端口与所述第一输出端口之间、所述输入端口与所述第二输出端口之间，用于功率分配的第一分路线和第二分路线；所述电路层还包括连接第一分路线且用于引入非线性阻抗的第一短路线，以及连接第二分路线且用于引入非线性阻抗的第二短路线；所述第一短路线和所述第二短路线连接至地层。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有选频特性的功分器，其特征在于，包括：地层和电路层；
所述电路层包括输入端口、第一输出端口以及第二输出端口；所述电路层还包括设在所述输入端口与所述第一输出端口之间、所述输入端口与所述第二输出端口之间，用于功率分配的第一分路线和第二分路线；所述电路层还包括连接第一分路线且用于引入非线性阻抗的第一短路线，以及连接第二分路线且用于引入非线性阻抗的第二短路线；所述第一短路线和所述第二短路线连接至地层。


2.根据权利要求1所述的具有选频特性的功分器，其特征在于，其采用微带线的结构形式；
所述功分器还包括介质层，所述地层和电路层分布在介质层的两相对应的面上；
所述第一短路线即为第一短路微带线；
所述第二短路线即为第二短路微带线。


3.根据权利要求2所述的具有选频特性的功分器，其特征在于，所述第一短路微带线与所述第二短路微带线的长度不等。


4.根据权利要求3所述的具有选频特性的功分器，其特征在于，所述第一短路微带线的长度大于所述功分器工作频段对应的1/4中心波长，所述第二短路微带线的长度小于所述功分器工作频段对应的1/4中心波长。

【专利技术属性】
技术研发人员：张劭，吴壁群，吴泽海，邹永贤，金飞，苏振华，
申请(专利权)人：广东博纬通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44