[實(shí)用新型]一種基于左右手復(fù)合傳輸線的寬帶巴侖

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720107196.X
• 申請(qǐng)日: 2007-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN201017976Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡駿;張巧利;熊江;何賽靈;胡黎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P5/10
• 分類號(hào): H01P5/10;H01P5/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 韓介梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種巴侖，尤其是基于左右手復(fù)合傳輸線的寬帶巴侖。

背景技術(shù)

巴侖是一個(gè)三端口器件，它可以將不平衡的單端信號(hào)轉(zhuǎn)換為平衡的差分信號(hào)，被廣泛地應(yīng)用在雙線天線等微波天線的饋電系統(tǒng)中和其他射頻或微波通信，衛(wèi)星通信，無線通信，有線電視中。

巴侖的設(shè)計(jì)通常有分布式傳輸線和集總參數(shù)元件兩種類型。分布式傳輸線類型的巴侖由于對(duì)傳輸線本身的頻率依賴性導(dǎo)致其帶寬很窄，如果要達(dá)到寬帶的話，其結(jié)構(gòu)就不可能緊湊。集總參數(shù)元件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以做到很緊湊，但它會(huì)造成低通、高通輸出線的相位響應(yīng)不匹配。

目前，已知的巴侖通常都是威爾金森結(jié)構(gòu)和T型結(jié)構(gòu)，但是這些巴侖由于所用元件的線性色散關(guān)系，導(dǎo)致存在工作頻帶窄，頻率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，制作工藝要求高的缺點(diǎn)。

工作頻帶，尺寸，質(zhì)量大小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，低的插入損耗，回波損耗和高的隔離度是設(shè)計(jì)一個(gè)好的巴侖必須考慮的因素。為了擴(kuò)大巴侖的工作頻帶，縮小尺寸，簡化制作工藝，已經(jīng)有不少人提出了一些新的設(shè)計(jì)方法。比如采用小型化的威爾金森結(jié)構(gòu)功分器結(jié)構(gòu)，或者采用雙左手性傳輸線的差分相移器，但是其帶寬也僅可以達(dá)到2∶1，還是沒有得到很大程度的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有的巴侖存在頻帶窄，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，制作工藝要求高的不足，提供一種具有寬的工作頻帶，低的插入損耗，高的隔離度，同時(shí)成本低，尺寸很小，便于制作和集成的基于左右手復(fù)合傳輸線的寬帶巴侖。

本實(shí)用新型的基于左右手復(fù)合傳輸線的寬帶巴侖，其特征在于包括威爾金森功分器以及由右手傳輸線和左右手復(fù)合傳輸線組成的相移器，右手傳輸線與威爾金森功分器的一個(gè)輸出端相連，左右手復(fù)合傳輸線與威爾金森功分器的另一個(gè)輸出端相連，所說的左右手復(fù)合傳輸線由n個(gè)左右手復(fù)合傳輸線單元串聯(lián)而成，n＝1，2，…正整數(shù)，每個(gè)左右手復(fù)合傳輸線單元是由兩個(gè)相連的阻抗單元和連接在兩個(gè)阻抗單元接點(diǎn)處的導(dǎo)納單元構(gòu)成的T形電路，其中，阻抗單元由右手性電感和左手性電容串聯(lián)構(gòu)成，導(dǎo)納單元由右手性電容并聯(lián)左手性電感構(gòu)成。

本實(shí)用新型的有益效果在于：可以獲得寬工作頻帶，低插入損耗，低回波損耗和高隔離度，同時(shí)因?yàn)椴捎秒娙荨㈦姼性撟笥沂謴?fù)合傳輸線的巴侖結(jié)構(gòu)簡單，成本低，尺寸小，便于制作及集成微波，毫米波電路。實(shí)驗(yàn)表明，本實(shí)用新型在寬頻帶范圍內(nèi)性能良好，可以使帶寬提高到4.37∶1，因此能對(duì)需要寬頻帶差分信號(hào)的平面器件做理想饋電，例如對(duì)印刷領(lǐng)結(jié)天線或串聯(lián)饋電偶極子掃描陣列的饋電。

附圖說明

圖1是基于左右手復(fù)合傳輸線的寬帶巴侖的構(gòu)成示意圖；

圖2是左右手復(fù)合傳輸線單元示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的寬帶巴侖輸出端口相位響應(yīng)性能示意圖；圖中：1為左右手復(fù)合傳輸線，2為右手傳輸線；

圖4是本實(shí)用新型的寬帶巴侖輸出端口穩(wěn)定相位差的帶寬示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的寬帶巴侖各輸出端口的隔離和直通特性示意圖；圖6是本實(shí)用新型的寬帶巴侖各端口的回波損耗特性示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的基于左右手復(fù)合傳輸線的寬帶巴侖，包括威爾金森功分器1以及由右手傳輸線2和左右手復(fù)合傳輸線3組成的相移器，右手傳輸線2與威爾金森功分器1的一個(gè)輸出端相連，左右手復(fù)合傳輸線3與威爾金森功分器1的另一個(gè)輸出端相連，所說的左右手復(fù)合傳輸線3由n個(gè)左右手復(fù)合傳輸線單元串聯(lián)而成，n＝1，2，…正整數(shù)，每個(gè)左右手復(fù)合傳輸線單元如圖2所示，是由兩個(gè)相連的阻抗單元Z和連接在兩個(gè)阻抗單元接點(diǎn)處的導(dǎo)納單元Y構(gòu)成的T形電路，其中，阻抗單元Z由右手性電感L_R和左手性電容C_L串聯(lián)構(gòu)成，導(dǎo)納單元Y由右手性電容C_R并聯(lián)左手性電感L_L構(gòu)成。

工作時(shí)，信號(hào)從威爾金森功分器的輸入端進(jìn)入，從相移器的兩個(gè)輸出端輸出。

左右手復(fù)合傳輸線單元所對(duì)應(yīng)的電容C_R，C_L，電感L_R，L_L的初始值可以由下列公式得到：