[實用新型]一種基于復合傳輸線結構的小型化混合環

無效

• 申請號: 201020573352.3
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN201845851U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 林先其;蘇鵬;樊勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本實用新型屬于電子技術領域，涉及微波器件，具體涉及一種新型小型化混合環。?

背景技術

混合環是微波系統中常用的器件，用于微波功率的分配或合成。傳統的微帶結構混合環如圖1所示，包括一個圓環形微帶線和四條相同尺寸的輸入/輸出端口微帶線1-1、1-2、1-3和1-4，所述四條輸入/輸出端口微帶線位于介質板表面；所述四條輸入/輸出端口微帶線1-1、1-2、1-3和1-4與圓環形微帶線相連并處于圓環形微帶線的直徑延長線上，其中輸入/輸出端口微帶線1-2和1-3與圓環形微帶線的連接點將圓環形微帶線分成兩個半圓弧微帶線，而輸入/輸出端口微帶線1-1和1-4將其中的一個半圓弧微帶線均分成三段圓弧微帶線。所述四條輸入/輸出端口微帶線的特性阻抗為50歐姆，所述圓環形微帶線中任意一條圓弧微帶線的特性阻抗為?歐姆。在輸入/輸出端口1-2和1-3之間的半圓弧微帶線長度為四分之三導波波長，即產生270°的相移；其他相鄰兩個端口之間圓弧微帶線的長度為四分之一導波波長，即產生90°的相移。?

上述混合環作為功分器使用時，從端口1-1輸入的待功分信號分成兩路，分別沿長弧和短弧兩路達到端口1-3時，由于路徑長度的不同，這兩路信號產生180°的相位差，從而互相抵消，從而在1-3端口處實現隔離的目的；最終，待功分信號從端口1-2和1-4輸出兩路等幅同相的功分信號。同理，從端口1-4輸入的待功分信號分成兩路，分別沿長弧和短弧兩路達到端口1-2時，由于路徑長度的不同，這兩路信號產生180°的相位差，從而互相抵消，從而在1-2端口處實現隔離的目的；最終，待功分信號從端口1-1和1-3輸出兩路等幅同相的功分信號。?

上述混合環作為功率合成器使用時，兩路等幅同相信號分別從端口1-2和1-4輸入，在端口1-3處實現隔離，在端口1-1處合成輸出；同理，兩路等幅同相信號分別從端口1-1和1-3輸入，在端口1-2處實現隔離，在端口1-4處合成輸出。?

上述混合環受微帶線的相位-長度線性變化的特性限制，使得器件尺寸較大，不利于多器件的集成；同時，由于端口1-2和1-3之間的半圓弧微帶線的側向輻射、干擾現象比較嚴重，使得器件中的半圓弧微帶線會造成較大的能量損失或引入外界噪聲。?

發明內容

本實用新型提供一種基于復合傳輸線結構的小型化混合環，該混合環在傳輸特性不變的前提下能夠降低其結構尺寸，降低信號能量的側向泄漏，防止對旁側電路的干擾；同時也能夠抑制旁側電路對該混合環的干擾。?

本實用新型提供的基于復合傳輸線結構的小型化混合環，其實質是采用一段直線形270°相移復合微帶線來替代傳統混合環中的一個半圓弧270°相移微帶線，而直線形270°相移復合微帶線的主體結構為半封閉式左右手復合傳輸線。?

本實用新型技術方案如下：?

一種基于復合傳輸線結構的小型化混合環，如圖2所示，包括介質基板和位于介質基板表面的混合環圖形結構。所述混合環圖形結構包括一段半圓弧形270°相移微帶線和一段直線形270°相移復合微帶線以及四條相同尺寸的輸入/輸出端口微帶線C11、C12、C13和C14；所述直線形270°相移復合微帶線與所述半圓弧形270°相移微帶線首尾相連，形成一個閉合半圓環形狀。所述直線形270°相移復合微帶線與所述半圓弧形270°相移微帶線首尾相連，形成一個閉合半圓環形狀；所述第一、第四輸入/輸出端口微帶線C11和C14與半圓弧形270°相移微帶線相連，其中兩個連接點將半圓弧形270°相移微帶線均分成三段90°相移微帶線；所述第二、第三輸入/輸出端口微帶線C12和C13分別與半圓弧形270°相移微帶線和直線形270°相移復合微帶線的兩個連接點相連。所述四條輸入/輸出端口微帶線的特性阻抗為50歐姆，所述半圓弧形270°相移微帶線的特性阻抗為?歐姆，所述直線形270°相移復合微帶線的特性阻抗為?歐姆。?

所述直線形270°相移復合微帶線包括一段復合傳輸線A1，所述復合傳輸線A1兩端分別通過一段連接微帶線A21或A22與所述半圓弧形270°相移微帶線兩端相連。?

所述復合傳輸線A1為半封閉式左右手復合傳輸線(如圖3所示)，由至少兩個以上的左右手復合傳輸線單元串聯而成。每個左右手復合傳輸線單元包括兩條平行的接地金屬帶A13和一個交指電容A11；所述交指電容A11位于兩條平行的接地金屬帶A13之間，交指電容A11兩端分別通過一個金屬貼片A12與兩條平行的接地金屬帶A13相連；每條接地金屬帶A13通過一排周期金屬化過孔與介質板背面的金屬接地板相連。?