[發明專利]一種微帶巴侖

有效

• 申請號: 201110359420.5
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102509835A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張雪強;何曉鋒;張強;李國強;王旭;王佳;邊勇波;孫亮;黎紅;李春光;何豫生
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01P5/10
• 分類號: H01P5/10
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

技術領域

本發明涉及微波工程領域，尤其涉及一種用于微波工程的微帶巴侖。

背景技術

微波工程中用來傳輸信號的微帶線、同軸線都是非平衡系統，然而偶極子天線、推拉式放大器、雙平衡混頻器、倍頻器等都是平衡系統，需要巴侖將兩者進行轉換。巴侖能輸出兩路幅度相等，相位相反的信號，用于把不平衡系統變換到平衡系統，且能實現輸入口和輸出口間的阻抗變換。

隨著通信的發展，人們需要大的工作帶寬以方便集成二維器件。圖1為具有三層結構的微帶巴侖的截面示意圖，如圖所示，微帶巴侖由正面的微帶線101、中間介質層102和位于中間介質層102背面的接地面導體103構成。圖2為現有技術中的一種微帶巴侖中微帶線示意圖，稱為環行電橋，具有四個分支臂的環形電路，沿圓周這四個支臂之間的距離是：1到4為3λ/4，其余各臂之間為λ/4(λ為微波波長)。然而該環形電橋只有20％的帶寬，帶寬較小，難于滿足通信的需求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種平面微帶巴侖，其帶寬超過40％。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

根據本發明，提供一種微帶巴侖，包括微帶導體、接地面導體和位于微帶導體與接地面導體之間的中間介質層，其中，所述微帶導體由三根微帶線組成，所述接地面導體具有槽狀結構。

在上述微帶巴侖中，所述三根微帶線平行且沿水平方向等間距排列。

在上述微帶巴侖中，所述三根微帶線中處于中間的第二微帶線位于整個巴侖圖形水平方向的中心，處于其左右兩側的第一和第三微帶線中心對稱，第二微帶線與第一微帶線方向同向。

在上述微帶巴侖中，所述三根微帶線中的每一根微帶線寬度相同。

在上述微帶巴侖中，所述三根微帶線中的每一根微帶線的寬度不同，且在長度上分為三段，包括起始段、中間段和末段。

在上述微帶巴侖中，所述三段具有三個不同寬度，兩段之間通過梯形連接在一起。其中，所述中間段的長為四分之一波長，末段為四分之一波長開路微帶線，梯形的高度小于十分之一波長，所述波長為微帶巴侖工作頻率的波長。

在上述微帶巴侖中，所述起始段、中間段具有不同寬度，且通過梯形連接在一起，中間段的長為四分之一波長，末段為扇形，其半徑為四分之一波長，所述波長為微帶巴侖工作頻率的波長。

在上述微帶巴侖中，所述槽狀結構位于整個巴侖圖形的垂直方向的中心，且左右對稱，槽狀結構的直線段的末端位于第一和第三微帶線的正下方。

在上述微帶巴侖中，所述槽狀結構直線段的寬度小于1mm，槽狀結構的兩端為扇形，扇形的半徑為四分之一波長，所述波長為微帶巴侖工作頻率的波長。

本發明的優點在于，易于設計和制作，具有寬工作帶寬。

附圖說明

以下參照附圖對本發明實施例作進一步說明，其中：

圖1是現有技術中微帶巴侖的橫截面圖；

圖2是現有技術中微帶巴侖的正面圖形示意圖；

圖3是本發明優選實施例的微帶巴侖的整體示意圖；

圖4是本發明優選實施例的微帶巴侖的正面圖形示意圖；

圖5是本發明優選實施例的微帶巴侖的背面圖形示意圖；

圖6a是本發明優選實施例的微帶巴侖的計算機仿真結果(幅度響應)；

圖6b是本發明優選實施例的微帶巴侖的另一計算機仿真結果(相位響應)；

圖7是本發明優選實施例的微帶巴侖的另一種正面圖形示意圖。

具體實施方式

圖3至圖5為根據本發明優選實施例的微帶巴侖，該微帶巴侖包括介質層302，位于介質層302上面(介質層正面)的由三條黑色微帶線301組成的微帶導體和位于介質層302背面的接地面導體，其中接地面導體具有槽狀結構304(簡稱槽線)。圖3為微帶巴侖的整體示意圖，為了清晰反映出本發明在介質層正面和背面上的特點，圖中省略了介質層，用點狀面表示接地面導體。介質層由介質材料構成，例如晶體介質鋁酸鑭(LaAlO₃)、氧化鎂(MgO)，環氧樹脂等，厚度一般為0.25mm～2mm。微帶線301和接地面導體304可以為高溫超導薄膜或金屬導體。

參照圖4和圖5，對微帶巴侖的正面和背面圖形分別進行詳細說明。