基于慢波传输线的小型化威尔金森功分器设计

黄 文，李 平，李 佳， 阮 巍

(重庆邮电大学 光电工程学院，重庆 400065)

0 引 言

功分器是一种常见的功率分配器件[1-3]，常常被应用于天线的馈电系统当中。传统的二等分威尔金森功分器由两段四分之一波长传输线和一个隔离电阻构成。然而，由于四分之一波长传输线的物理长度与波长相关，导致功分器的尺寸过大，在工作于低频段时尤为明显。

为了减小功分器的尺寸,研究人员采用多种设计方法，如使用短路的半波长和四分之一波长谐振器[4]，加载耦合谐振器结构[5]，使用开路传输线和L型人工低通传输线组成的结构[6]等。而平面型慢波传输线作为一种人工传输线在射频器件小型化方面具有良好的表现，近年来受到了广泛关注[7]。目前慢波传输线的实现方式包括加载高低阻抗线[8-10]、周期加载电抗性元件[11-12]、电磁带隙(electromagnetic band gap, EBG)结构[13-14]等，不过多应用于微带电路，在共面波导(coplanar waveguide, CPW)中的应用较少。与微带线相比，共面波导信号传输线与接地面在同一平面，具有制作简单、易于并联和串联有源或无源器件、无需通孔、辐射损耗小等优点，非常适合应用于微波集成电路中。

本文提出加载蛇形线、交指电容的方式构建共面波导慢波传输线，并将其应用于威尔金森功分器设计中。在共面波导中心导带与接地面之间设计了交指电容增大对地并联电容，在中心导带上加载蛇形线增大串联电感，以此获得较大的相位传播常数实现传输线物理长度的减小。将所设计的共面波导功分器与传统共面波导功分器相比，如图1。……