[發明專利]基于雙面平行帶線的六端口寬帶平衡網絡

在審

• 申請號: 201510037942.1
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104617367A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 馮文杰;車文荃;高欣;趙超穎;王希瑤
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

技術領域

本發明屬于微波毫米波混合平面集成電路，特別是一種基于雙面平行帶線的六端口高隔離度的寬帶平衡網絡。

背景技術

無線通信技術的快讀發展，使得微波毫米波電路與系統朝著小型化、集成化和模塊化的方向發展，不同介質電路層之間的節點和互聯處存在著復雜的電磁互擾。寬頻段的多端口平衡電路與系統，由于具有較好的共模抑制特性和抗干擾特性，在微波毫米波電路與系統中具有至關重要的地位。平面雙面帶線結構是一種雙層的平衡傳輸線如文獻1(“J.X.Chen,C.H.K.Chin,and?Q.Xue,Double-sided?parallel-strip?line?with?an?inserted?conductor?plane?and?its?applications,IEEE?Trans.Microw.Theory?Tech.,vol.55,no.9,Sep.2007,pp.1899-1904”)，以及文獻2(“J.Shi,J.X.Chen,and?Q.Xue,A?differential?voltage-controlled?integrated?antenna?oscillator?based?on?doubled-sided?parallel-strip?line,IEEE?Trans.Microw.Theory?Tech.,vol.56,no.10,Oct.2008,pp.2207–2212”)中都較詳細地介紹了這種平面傳輸線結構的特性及其應用,但是基于雙面平行帶線的多端口平衡網絡的設計還較少。而以往平衡多端口網路的設計，一般只是簡單的代替多級的巴倫結構，實現及在微波毫米波混合集成電路中的應用，如文獻3(“J.W.May?and?G.M.Rebeiz,A?40–50-GHz?SiGe?1:8differential?power?divider?using?shielded?broadside-coupled?striplines,IEEE?Trans.Microw.Theory?Tech.,vol.56,no.7,Jul.2008,pp.1575–1581”)，以及文獻4(“L.S.Wu,B.Xia,and?J.F.Mao,A?half-mode?substrate?integrated?waveguide?ring?for?two-way?power?division?of?balanced?circuit,IEEE?Microw.Wireless?Compon.Lett.,vol.22,no.7,Jul.2012,pp.333-335”)中都比較詳細地介紹了幾種多端口平衡功率分配網絡結構，這些多端口平衡網絡的主要缺點有：(1)級聯結構體積大，電路復雜；(2)差模功分帶寬小于25％，不能滿足寬帶通信息系統需求；(3)共模抑制帶寬窄，功分端口差模共模互換抑制度差。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于雙面平行帶線的六端口平衡網絡。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于雙面平行帶線的六端口平衡網絡，包括上下兩層結構，其中第一網絡端口、第二網絡端口、第三網絡端口、第四網絡端口、第五網絡端口和第六網絡端口分別與六條雙面平行帶線相連，其中第三網絡端口和第四網絡端口位于介質基板的一側，第五網絡端口和第六網絡端口位于介質基板對稱的另外一側，第一網絡端口和第二網絡端口分別位于介質基板的另外兩側，第一網絡端口和第二網絡端口位于同一直線上；

第一網絡端口分別與第三網絡端口和第五網絡端口之間并聯兩條等寬度的第一傳輸線，第二網絡端口也分別與第四網絡端口和第六網絡端口之間并聯兩條等寬度的第一傳輸線，第一傳輸線的長度為四分之一波長；第三網絡端口與第四網絡端口之間、第五網絡端口與第六網絡端口之間均并聯了等寬度的第二傳輸線，第二傳輸線的長度為半波長；第三網絡端口與第四網絡端口各自對應的雙面平行帶線的另一端均分別連接長度為四分之一波長的第三傳輸線，第五網絡端口與第六網絡端口各自對應的雙面平行帶線的另一端均分別連接長度為四分之一波長的第四傳輸線，每根第三傳輸線均與對應的第四傳輸線通過具有180度反相特性的反相器連接，上述兩個反相器對稱設置。

所述每個反相器均包括兩個金屬通孔、四條短枝節傳輸線和兩個隔離電阻，其中四條短枝節傳輸線分別為第一短枝節傳輸線、第二短枝節傳輸線、第三短枝節傳輸線、第四短枝節傳輸線，第一短枝節傳輸線與第二短枝節傳輸線位于上層并關于反相器上層中心對稱，第一短枝節傳輸線與第二短枝節傳輸線之間連接第一隔離電阻；