[發明專利]一種新型微帶交叉耦合三工器

在審

• 申請號: 201710721652.8
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107611534A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 嚴浩嘉;王鑫;戴永勝
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 王瑋

1.一種新型微帶交叉耦合三工器，其特征在于：包括匹配枝節電路M、第一微帶交叉耦合濾波器F1、第二微帶交叉耦合濾波器F2和第三微帶交叉耦合濾波器F3；

匹配枝節電路M包括輸入端口Pl、輸入連接線Lin、第一匹配線Ll、第二匹配線L2、第三匹配線L3和接地板，第一匹配線L1、第二匹配線L2、第三匹配線L3通過輸入連接線Lin連接到一起，且輸入連接線Lin與輸入端口P1相接，第一微帶交叉耦合濾波器F1和第二微帶交叉耦合濾波器F2分別設于匹配枝節電路M的左右兩側，第三微帶交叉耦合濾波器F3設于匹配枝節電路M的后側；

第一微帶交叉耦合濾波器F1包括第一輸入連接線Lin1、第一輸出連接線Lout1、第一阻抗諧振單元D1、第二阻抗諧振單元D2、第三阻抗諧振單元D3、第四阻抗諧振單元D4、第一Z形交叉耦合線Z1、第二Z形交叉耦合線Z2、特征阻抗50歐姆的輸出端口P2、第一側印地GND1，所述微帶交叉耦合濾波器F1從上至下共5層基板，第一層為接地板，第二層為第一Z形交叉耦合線Z1，第三層為耦合帶狀線組成的阻抗諧振單元層，第四層為第二Z形交叉耦合線Z2，第五層為接地板；第一Z形交叉耦合線Z1的兩端分別位于第一阻抗諧振單元D1和第四阻抗諧振單元D4的上方，第二Z形交叉耦合線Z2的兩端分別位于第一阻抗諧振單元D1和第四阻抗諧振單元D4的下方，且Z1與Z2關于Y軸對稱；

所述的第一微帶交叉耦合濾波器F1的第三層阻抗諧振單元層包括D1、D2、D3、D4均是從上至下的三層耦合帶狀線結構，上下兩層帶狀線位置、大小對稱，中間層帶狀線與之錯位耦合，一端的長度超出上下兩層，另一端則略小于上下兩層，且線寬略小于上下兩層帶狀線；D1由D11、D12、D13組成，D2由D21、D22、D23組成，D3由D31、D32、D33組成，D4由D41、D42、D43組成，耦合帶狀線D11、D13、D21、D23、D31、D33、D41、D43寬度相等，且一端接地，另一端開路，D11、D13與D41、D43長度相等，D21、D23與D31、D33長度相等，略長于D11等四根耦合線的長度，D12、D22、D32、D42寬度相等，且小于上述線寬，與上述耦合線開路端相對的一端接地，另一端開路，D22、D32、D42等長，且略長于D12；第一阻抗諧振單元D1的第二層D12與第一輸入連接線Lin1相連，第四阻抗諧振單元D4的第二層D42與第一輸出連接線Lout1相連；第一阻抗諧振單元D1、第二阻抗諧振單元D2、第三阻抗諧振單元D3、第四阻抗諧振單元D4水平方向平行放置，且各相鄰單元間距相等；

第二微帶交叉耦合濾波器F2包括第二輸入連接線Lin2、第二輸出連接線Lout2、第五阻抗諧振單元D5、第六阻抗諧振單元D6、第七阻抗諧振單元D7、第八阻抗諧振單元D8、第三Z形交叉耦合線Z3、第四Z形交叉耦合線Z4、特征阻抗50歐姆的輸出端口P3、第二側印地GND2，所述微帶交叉耦合濾波器F2從上至下共5層基板，第一層為接地板，第二層為第三Z形交叉耦合線Z3，第三層為耦合帶狀線組成的阻抗諧振單元層，第四層為第四Z形交叉耦合線Z4，第五層為接地板；

第三Z形交叉耦合線Z3的兩端分別位于第五阻抗諧振單元D5和第八阻抗諧振單元D8的上方，第四Z形交叉耦合線Z4的兩端分別位于第五阻抗諧振單元D5和第八阻抗諧振單元D8的下方，且Z3與Z4關于Y軸對稱；

第二微帶交叉耦合濾波器F2的第三層阻抗諧振單元層包括D5、D6、D7、D8均是從上至下的三層耦合帶狀線結構，上下兩層帶狀線位置、大小對稱，中間層帶狀線與之錯位耦合，一端的長度超出上下兩層，另一端則略小于上下兩層，且線寬略小于上下兩層帶狀線；D5由D51、D52、D53組成，D6由D61、D62、D63組成，D7由D71、D72、D73組成，D8由D81、D82、D83組成，耦合帶狀線D51、D53、D61、D63、D71、D73、D81、D83寬度相等，且一端接地，另一端開路， D61、D63與D71、D73長度相等，D51、D53長度相等，略長于D61等四根耦合線，D81、D83長度相等，略短于D61等四根耦合線，D52、D62、D72、D82寬度相等，且小于上述線寬，與上述耦合線開路端相對的一端接地，另一端開路，D62、D72等長，D52略長于D62和D72，D82略短于D62和D72；第八阻抗諧振單元D8的第二層D82與第二輸入連接線Lin2相連，第五阻抗諧振單元D5的第二層D52與第二輸出連接線Lout2相連；第五阻抗諧振單元D5、第六阻抗諧振單元D6、第七阻抗諧振單元D7、第八阻抗諧振單元D8水平方向平行放置，且各相鄰單元間距相等；

第三微帶交叉耦合濾波器F3包括第三輸入連接線Lin3、第三輸出連接線Lout3、第九阻抗諧振單元D9、第十阻抗諧振單元D10、第十一阻抗諧振單元D11、第十二阻抗諧振單元D12、第五Z形交叉耦合線Z5、特征阻抗50歐姆的輸出端口P4、第三側印地GND3、第四側印地GND4，所述微帶交叉耦合濾波器F3從上至下共4層基板，第一層為接地板，第二層為耦合帶狀線組成的阻抗諧振單元層，第三層為第五Z形交叉耦合線Z5，第四層為接地板；

第五Z形交叉耦合線Z5的兩端分別位于第九阻抗諧振單元D9和第十二阻抗諧振單元D12的下方；

第三微帶交叉耦合濾波器F3的第二層阻抗諧振單元D9、D10、D11、D12均是兩層耦合帶狀線結構，上下兩層帶狀線錯位耦合，上層線寬略小于下層線寬；D9由D91、D92組成，D10由D101、D102組成，D11由D111、D112組成，D12由D121、D122組成，耦合帶狀線D91、D101、D111、D121寬度相等，且一端接地，另一端開路， D101、D111長度相等， D91、D121長度相等，略短于D101、D111，D92、D102、D112、D122寬度相等，且大于上述線寬，與上述耦合線開路端相對的一端接地，另一端開路，D102、D112等長，D92、D122等長，略短于D102、D112；

第九阻抗諧振單元D9的第二層D92與第三輸出連接線Lout3相連，第十二阻抗諧振單元D12的第二層D122與第三輸入連接線Lin3相連；第九阻抗諧振單元D9、第十阻抗諧振單元D10、第十一阻抗諧振單元D11、第十二阻抗諧振單元D12水平方向平行放置，且各相鄰單元間距相等。