[發明專利]一種S波段寬邊耦合帶狀線3dB定向耦合器

在審

• 申請號: 201710718767.1
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107516756A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 嚴浩嘉;薛景;戴永勝
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 王瑋

技術領域

本發明屬于微波毫米波部件，具體涉及一種S波段寬邊耦合帶狀線3dB定向耦合器，尤其適用于通信、雷達、航空航天領域。

背景技術

隨著航空航天技術、現代通信技術的發展，人們對微波系統和電路提出了小型化、高性能、輕量化的要求，定向耦合器作為微波系統中的重要角色成為近幾年研究的重點。耦合器由傳輸線構成，同軸線、波導、帶狀線和微帶線都可組成耦合器，為了實現耦合器的小型化和輕量化，微帶線和帶狀線越來越多的被用于構成耦合器。描述這種部件性能的主要技術指標有工作頻率范圍、輸入輸出電壓駐波比、插入損耗、隔離度、幅度平衡、相位平衡特性、溫度穩定性、體積、重量、可靠性等。

低溫共燒陶瓷技術（LTCC）是一種電子封裝技術，將介質封裝在金屬屏蔽層之間，使部件可具有良好的導電性，且LTCC技術是一種多層陶瓷疊層技術，可實現加工尺寸小、質量輕、可批量生產的結微波器件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種S波段寬邊耦合帶狀線3dB定向耦合器，采用三節寬邊耦合線與單節寬邊耦合線級聯的結構實現超寬帶的特性，同時采用LTCC技術實現具有尺寸小、重量輕、頻帶寬、可靠性高、電性能優異、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性高等優點的定向耦合器。

實現本發明目的的技術方案是：一種S波段寬邊耦合帶狀線3dB定向耦合器，包括特征阻抗50歐姆的輸入端口P1、特征阻抗50歐姆的直通端口P2、特征阻抗50歐姆的隔離端口P3、特征阻抗50歐姆的耦合端口P4、第一連接線Lin1、第二連接線Lin2、第三連接線Lin3、第四連接線Lin4、第一寬邊耦合線L1、第二寬邊耦合線L2、第三寬邊耦合線L3、第四寬邊耦合線L4、第一連接柱H1、第二連接柱H2、第三連接柱H3、第四連接柱H4、第五連接柱H5、第六連接柱H6、第一屏蔽層G1、第二屏蔽層G2、第三屏蔽層G3、第一通孔K1、第二通孔K2、第一側印地GND1、第二側印地GND2。

所述的耦合器包括特征阻抗50歐姆的輸入端口P1與第一連接線Lin1連接，特征阻抗50歐姆的直通端口P2與第二連接線Lin2連接，特征阻抗50歐姆的隔離端口P3與第四連接線Lin4連接，特征阻抗50歐姆的耦合端口P4與第三連接線Lin3連接，第一寬邊耦合線L1、第二寬邊耦合線L2、第三寬邊耦合線L3、第四寬邊耦合線L4均有二層折疊線，上下兩層對稱分布，第一寬邊耦合線L1的下層耦合線L12一端與第一連接線Lin1相接，另一端通過第二連接柱H2與第二寬邊耦合線L2的下層耦合線L22一端相連，第二寬邊耦合線L2的下層耦合線L22的另一端通過第四連接柱H4與第三寬邊耦合線L3的下層耦合線L32一端相連，第三寬邊耦合線L3的下層耦合線L32的另一端通過第六連接柱H6與第四寬邊耦合線L4的下層耦合線L42一端相連，其中第六連接柱H6穿過位于第二屏蔽層G2上的第二通孔K2，第四寬邊耦合線L4的下層耦合線L42的另一端與第二連接線Lin2相連。第一寬邊耦合線L1的上層耦合線L11一端通過第五連接柱H5與第四寬邊耦合線L4的上層耦合線L41一端相連，其中第五連接柱H5穿過位于第二屏蔽層G2上的第一通孔K1，第四寬邊耦合線L4的上層耦合線L41的另一端與第四連接線Lin4相連，第一寬邊耦合線L1的上層耦合線L11的另一端通過第一連接柱H1與第二寬邊耦合線L2的上層耦合線L21一端相連，第二寬邊耦合線L2的上層耦合線L21的另一端通過第三連接柱H3與第三寬邊耦合線L3的上層耦合線L31一端相連，第三寬邊耦合線L3的上層耦合線L31的另一端與第三連接線Lin3相連。第一屏蔽層G1、第三屏蔽層G3分別位于結構最上面與最下面一層，第二屏蔽層G2將第一寬邊耦合線L1、第二寬邊耦合線L2、第三寬邊耦合線L3與第四寬邊耦合線L4上下分隔開，第一屏蔽層G1、第二屏蔽層G2、第三屏蔽層G3均與第一側印地GND1、第二側印地GND2相接。

所述包括特征阻抗50歐姆的輸入端口P1、特征阻抗50歐姆的直通端口P2、特征阻抗50歐姆的隔離端口P3、特征阻抗50歐姆的耦合端口P4、第一連接線Lin1、第二連接線Lin2、第三連接線Lin3、第四連接線Lin4、第一寬邊耦合線L1、第二寬邊耦合線L2、第三寬邊耦合線L3、第四寬邊耦合線L4、第一連接柱H1、第二連接柱H2、第三連接柱H3、第四連接柱H4、第五連接柱H5、第六連接柱H6、第一屏蔽層G1、第二屏蔽層G2、第三屏蔽層G3、第一通孔K1、第二通孔K2、第一側印地GND1、第二側印地GND2均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實現。