[實用新型]寬帶高方向性微帶線定向耦合器

有效

• 申請號: 201120074652.1
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN202067886U
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 譚波;何遲光
• 申請（專利權）人: 京信通信系統（中國）有限公司
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 閔磊;喬建聰

【技術領域】

本實用新型涉及通信設備基礎元件領域，尤其涉及一種寬帶高方向性微帶線定向耦合器。

【背景技術】

隨著第三代及第四代移動通信技術的發展，各種寬帶應用對信號的線性度要求越來越高，這就對功率放大器的線性提出了苛刻的要求，從而出現了以數字預失真(DPD)技術為代表的各種功率放大器線性化技術。定向耦合器在各種通信系統的信號提取、輸出功率檢測、增益控制及駐波檢測等應用中起到至關重要的作用。圖1給出了一個典型的數字預失真系統示意圖，定向耦合器將功率放大器輸出的信號進行耦合提取，傳輸到數字預失真模塊進行處理并將處理后的信號輸入到功率放大器，這樣就提高了整個系統的線性度，可以滿足現代移動通信技術對高線性度的嚴格要求。

已知的微帶定向耦合器有多種設計方式。一種是在信號層之上覆蓋一介質層，以此達到提高方向性的目的，這種方式雖然能提高方向性但是增加了加工難度，并且成本高，同時方向性提高有限。

另一種技術是采用在耦合器兩端增加集總元件的方式來提高方向性，但是由于集總元件的離散性使得一致性很難得到保證，而且很難同時實現弱耦合與高方向性，并且提高了生產難度增加了成本。

隨著第三代移動通信技術的發展，比如中國移動的3G業務就分配了幾個獨立的頻段，為降低運營成本，采用一套設備覆蓋多個通信頻段的需求越來越強烈，因此如何在現有的生產水平下設計出能夠覆蓋多個頻帶的寬帶、高方向性、弱耦合的定向耦合器就成了有待解決的問題。

【實用新型內容】

本實用新型的首要目的在于克服現有技術的不足，提供一種寬帶高方向性微帶線定向耦合器。

為實現本實用新型的首要目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種寬帶高方向性微帶線定向耦合器，包括傳輸部和耦合部，所述傳輸部呈均勻帶狀，所述耦合部設有與傳輸部相平行的耦合線和若干垂直于該耦合線向該傳輸部延伸的開路支節。

所述各開路支節等間距相平行設置。

所述耦合部關于所述耦合線的垂直方向軸對稱。所述耦合線具有漸變結構。所述開路支節呈矩形。所述開路支節的長度為所述耦合線的長度的1/4至1/5。所述開路支節的個數為偶數。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

1、利用開路支節組成一個分布電容網絡，從而使奇模相速下降到與偶模相速接近相等的程度，大大提高了方向性指標，同時降低了耦合度指標；

2、由此設計的耦合器的工作帶寬很大，可以達到數百兆赫茲，完全覆蓋3G應用的多個頻段，減少了重復設計造成的浪費；

3、由此設計而成的耦合器的微帶線的線寬可以較大，有效地消除了加工精度的影響，保證了耦合器的一致性，降低了設計難度，提高了生產效率；

【附圖說明】

圖1為一種典型的數字預失真系統的原理示意圖；

圖2為本實用新型寬帶高方向性微帶線定向耦合器的結構示意圖；

圖3為本實用新型寬帶高方向性微帶線定向耦合器的仿真結果示意圖，其中m1-m4表示不同頻點，橫軸freq表示頻點數值變量、縱軸dB表示功率。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明：

請參閱圖2，本實用新型寬帶高方向性微帶線定向耦合器采用微帶線實現各個功能部件，具體包括傳輸部1和耦合部2兩部分。

傳輸部1呈均勻一致的帶狀效果，成一縱長矩形條，其兩端分別形成輸入端口11和直通端口12，圖1所示的功率放大器的信號自其輸入端口11進入經過傳輸部1到達其直通端口12輸出至圖1所示的環形器。

所述耦合部2設置于帶狀的傳輸部1的一側，以便耦合流經傳輸部1的信號。耦合部2主體為一具有漸變結構的耦合線25，其漸變結構表現為底部一側251和頂部一側252的凸起，使其橫向不等寬。耦合線25的頂部一側252上，設有四個朝向該傳輸部1延伸的微帶線開路支節20，四個開路支節20相平行且等間距設置，形成均勻分布電容網絡。耦合線25的底部一側兩端21、22，則與開路支節20一體反向延伸出兩個端口21、22，分別為耦合端口21和隔離端口22，耦合端口21在圖1所示的結構中與數據DPD處理模塊相連接以便處理后反饋到功率放大器中。

整個耦合部2呈軸對稱結構，其關于垂直于耦合線25垂直方向對稱，因此，所述開路支節20的個數為偶數能起到更好的效果。

所述開路支節20呈矩形，其長度為耦合線25長度的1/4至1/5為佳。