专利名称：可旁路的威尔金森分配器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及高频工程，更确切地说涉及用于微波和无线电工程的功率分配器。
对于高频，尤其在微波和无线电工程中，经常需要将一个信号分割到两个或两个以上输出端口，或把几个信号合并到一个输出端口。在一些方案中不得不把同一交换装置用作从一个输入端口进入两个输出端口的功率分配器，或者因每次要求而用作从一个输入端口进入一个输出端口的无损耗传输线路。这通常由装在电路板上的选择装置，如桥接器来完成。例如，一个表面安装的零欧姆电阻器可作为适合于工业大量生产的桥接部件。也可采用标准接线。
通常使用的一种无源交换装置是一种所谓的威尔金森(Wilkin-son)分配器。标准威尔金森分配器的工作可以从
图1A看出。该图说明信号从一个输入端口进入两个输出端口的分割情况。关于本发明，该分配器也能从相反的方法用来合并成一个信号，从两个输入端口进入一个输出端口。
当作为功率分配器工作时，该威尔金森分配器包括一个输入端口IN、输出端口OUT1和OUT2，一个T形接线1，一个连接输入端口IN和输出端口OUT1的传输入线2，一个连接输入端口IN和输出端口OUT2的传输线3。输出端口OUT1和OUT2又通过一个电阻器R连接起来。该传输线长度为四分之一波长。
输入端口IN的特性阻抗为Z0。输出端口OUT1和OUT2的特性阻抗分别为Z1和Z2。在简单情况下，当Z0＝Z1＝Z2时，该传输线的特性阻抗为
电阻器R的阻抗为2Z0。
在一般情况下，当Z0＝Z1＝Z2不必准确时，传输线2的特性阻抗为
相应地，传输线3的特性阻抗为
于是电阻器R的阻抗为
一种已知的、将威尔金森分配器改变成无损耗传输线的结构公开于图1A、2A和2B。图1B中的电路包括相应于图1A的传输线5和桥接装置B1至B5。图2A说明这样转变的威尔金森分配器是怎样根据图1A转变成威尔金森分配器的。在该情况下，安装电阻器R和桥接器B1、B4和B5，但不安装桥接器B2和B3。在该情况下，传输线5不影响该分配器工作。
图2B说明威尔金森分配器怎样旁路，也就是怎样转变成无损耗传输线。在该情况下，不安装电阻器R，也不安装桥接器B1、B4和B5。当只安装桥接器B2和B3时，图2B所示电路就成为输入端口IN和输出端口OUT1之间的无损耗传输线。
根据图1B的电路的缺点是，例如起选择装置作用的桥接位置序号大(本实施例中的5)和安装的桥接器序号大(分配器用3，2是传输路径)。该现有技术电路再一个缺点是要求起传输路径作用的桥接器B2和B3，因它们组合成宽线路，而不容易产生小杂散阻抗。当输入端口IN和输出端口OUT1、OUT2相互不对应时，尤其当为了减小威尔金森分配器体积而折叠时，该现有技术电路另一个缺点就变得明显。在许多基片上实现低阻抗传输线比实现高阻抗传输线更困难。尤其是如果这样，在该分配器安装宽传输线是困难的，甚至是不可能的。此外，当该分配器同时用作阻抗适配器，即Z1…Z0时，就完全不能采用该结构。
本发明的目的是为了提供一种功率分配器，该分配器可灵活安装，稍加改变就可用作分配器或用作无损耗传输线，并且该功率分配器不存在与上述现有技术结构有关的那些问题。利用根据权利要求1特征部分的结构达到该目的，其中功率分配器转变成无损耗传输线的结构，是借助两条非对称传输线的并联连接实现的，两条非对称传输线通常具有不同的阻抗。传输线之一是存在于威尔金森分配器中的支路2，另一传输线是在分配器内部构成的支路4。
本发明的最佳实施例是利用图说明的，其中图1A说明一种标准威尔金森分配器；图1B说明将威尔金森分配器转变成无损耗传输路径的现有技术方法；图2A说明图1B所示的转换装置用作威尔金森分配器；图2B说明图1B所示的转换装置用作无损耗传输路径；图3A说明根据本发明改进的威尔金森分配器；图3B说明根据本发明改进的威尔金森分配器被折叠成尽可能小的体积；图4A说明根据本发明的转换装置用作威尔金森分配器；图4B说明根据本发明的转换装置用作无损耗传输路径。
图3A示出了根据本发明的方案，这里假设Z1＝Z0，但如果Z1≠Z0，电路以同样的方式运行。
本发明的思路是通过并联两条窄的高阻抗传输线来实现具有特性阻抗Z0的传输线。两条窄高阻抗传输线是一条具有阻抗 的传输线2，这已存在于标准威尔金森分配器中，和另一条具有阻抗 的传输线4。当Z0＝50S时，传输线2的阻抗大约为70S，传输线4的阻抗约为170S。后者的阻抗在绝大多数没有专门措施的基板上不能产生。这样一种措施是从170S线路4的下面蚀刻接地平面。另一方法是将170S线路4置于非常靠近70S线路2之处，借此，线路2和4之间的相互作用将提高线路4的阻抗。如果该阻抗未精确地达到最优值，这不会十分有害。例如，在一个1.6mmFR-4基片上或在一个0.76mm聚四氟乙烯基片上可达到的最大特性阻抗是在140至150S之间。根据该阻抗，驻波比(VSWR)将大约为1.1。
本发明的操作在图4A的基础上进一步做了检验。为了分割操作，只安装了桥接器B1和电阻器R。由于桥接器B2和B3不存在时，威尔金森分配器的两个支路2和3就成为信号旁路。现在该电路起标准威尔金森分配器的作用。
图4B研究非分割操作。不安装桥接器B1和电阻器R，只安装桥接器B2和B3。在该情况下，该信号适合四分之一波长传输线2和4的并联连接，传输线2和4的阻抗分别为 和2Z0/(2-
利用该阻抗的并联连接来产生阻抗为Z0的四分之一波长长度的传输线路。
图3B说明根据本发明怎样改进威尔金森分配器，该威尔金森分配器能够折叠，以便使它在电路板上所占的空间减至最小。
根据本发明方案的优点是，当每次需要时，能够使用同一电路板上的威尔金森分配器，在分割工作和非分割工作两种情况下，都将减少所需要的不同电路板的数量。还有，在根据本发明的方案中需要的桥接器数量和桥接器的空间，比在现有技术方案中需要的要少。
根据本发明的方案再一个优点是，由于只在高阻抗线路中才需桥接器，所以产生的杂散阻抗很小。另一个优点是，因为在该威尔金森分配器中需要的备用线路很窄，所以能够容易地装配到有限的空间中。只要在设计时考虑到该连线，备用线4与威尔金森分配器中的支路2也可能几乎相等。见，例如Matthaei，Young and Jones，Microwave filters，impedance-matchingnetworks and couplingstruchtures，Artech HouseBooks，1980，Firure 5.09-1，P.219。借助弯曲路径，一条四分之一波长长度导线能安装进合适的空间中。
在根据本发明的方案中，可以构成功率分配器，例如威尔金森分配器，以便相同的部件基片，如电路板，能作为从一个输入端口到两个输出端口的功率分配器，或作为从一个输入端口到两个输出端口的无损耗传输路径。便利工作的改变导致该电路中的更改比传统方案中的更改要少。
对本领域技术熟练的那些人来说明显的是，根据本发明的技术可以同其它传输线路结合使用，例如微带，悬挂基片微带，带状线，同轴线，共平面波导或以上所提到的那些传输线的组合。传输线路和桥接器装置的产生不限于以上所述之例，而是本发明范围可以在本权利要求范围之内变更。
权利要求
1.一种用于高频的转换装置，包括第一端口(IN)，第二端口(OUT1)和第三端口(OUT2)；第一四分之一波长传输线(2)，当第一端口(IN)和第二端口(OUT1)连接时，所述端口相互组合；第二四分之一波长传输线(3)，当第一端口(IN)和第三端口(OUT2)连接时，所述端口相互组合；安装的第一选择装置(R)和安装的第二选择装置(B1)，以便只有当第一和第二选择装置(R1，B1)都被安装时，它们至少连接端口(IN)和端口(OUT1、OUT2)之间的传输线路(2、3)之一，其特征在于，它进一步包括第三四分之一波长传输线(4)；和安装的第三选择装置(B2、B3)，当已安装时，它们与第一传输线路(2)并联连接第三传输线(4)。
2.根据权利要求1的交换装置，其中第一端口(IN)具有第一特性阻抗Z0，第二端口(OUT1)具有第二特性阻抗Z1，第三端口(OUT2)具有第三特性阻抗Z2，其特征在于形成第三四分之一波长传输线(4)的特性阻抗，以便由第一传输线(2)和第三传输线(4)的并联连线产生的阻抗基本上等于
3.根据权利要求1或2的交换装置，其特征在于第一、第二和第三选择装置数的总和小于6。
4.根据权利要求1或2的交换装置，其特征在于第一、第二和第三选择装置数的总和为4。
5.根据权利要求2至4的交换装置，其特征在于第一选择装置(R)是一个电阻器，其电阻基本上等于
第二和第三选择装置(B1至B3)的电阻基本上为零。
6.根据权利要求2至5中任一权利要求的交换装置，其特征在于第三传输线(4)是通过从第三传输线(4)下面蚀刻接地平面形成的。
7.根据权利要求2至6中任一权利要求的交换装置，其特征在于第三传输线(4)被安置在特别靠近第一传输线(2)之处，借此，第一传输线(2)和第三传输线(4)之间的相互作用将提高第三传输线(4)的阻抗。
8.根据上述权利要求中任一权利要求的交换装置，其特征在于，通过把凸状的和凹状的曲线都放进传输线(2、3、4)来折叠该交换装置。
9.根据上述权利要求中任一权利要求的交换装置，其特征在于，该交换装置是折叠的，从而传输线(2、3、4)都不适于处在同一平面上。
10.根据上述权利要求中任一权利要求的交换装置，其特征在于该交换装置是利用电路板表面上安置的带状线来实现的。
全文摘要
本发明涉及用于高频工程中改进的威尔金森功率分配器，从现有技术看，它可用作功率分配器，或用作具有小杂散阻抗的无损耗传输路径和较小数量的桥接器(R、B1至B3)。本发明是基于无损耗传输路径由两条非对称传输线(2、4)的并联连接构成的，其中一条是存在于威尔金森分配器中的支路(2)，另一条是该分配器内部构成的备用支路(4)，该支路的阻抗是选定的，以便由这两条传输线的并联连接产生的阻抗等于输入端口(IN)和输出端口(OUT1)的阻抗，或者若它们不相等，就应等于它们的几何平均值。
文档编号H01P5/16GK1155946SQ96190612
公开日1997年7月30日 申请日期1996年5月31日 优先权日1996年5月31日
发明者安德烈·德克 申请人:诺基亚电信公司