[發(fā)明專利]一種小型化正交寬帶電橋

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711313673.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108134175A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張凱;林曉辰;孫琳琳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發(fā)明公開了一種小型化正交寬帶電橋，包括一個兩面覆銅介質(zhì)板和兩個單面覆銅介質(zhì)板，在所述兩面覆銅介質(zhì)板的正面和反面分別刻蝕結(jié)構(gòu)相同的微帶電路，所述微帶電路包括兩個對稱設(shè)置的N階λ/4阻抗匹配的傳輸線，N=2,3，……10，兩個λ/4阻抗匹配的傳輸線的一端通過50歐姆阻抗線連接，λ/4阻抗匹配的傳輸線連接處設(shè)有開路枝節(jié)，將兩個單面覆銅介質(zhì)板分別與刻蝕了微帶電路的兩面覆銅介質(zhì)板的正面和背面壓合，構(gòu)成偏移帶狀線結(jié)構(gòu)的定向耦合器，兩個微帶電路的四個端口分別為輸入端口、直通端口、耦合端口和隔離端口，其中輸入端口和直通端口位于同一個微帶電路，耦合端口和隔離端口位于同一個微帶電路，直通端口和耦合端口同側(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耦合器技術(shù)，具體涉及一種小型化正交寬帶電橋。

背景技術(shù)

電橋是一種分路元件，屬于端口網(wǎng)絡(luò)，在電路中起著功率分配及改變信號相位的作用。通常，由一個單獨的耦合器來實現(xiàn)電橋的功能。當(dāng)微波電路的工作頻率不太寬時，一般的耦合器已能滿足要求。但是，對于工作于寬頻段的微波電路，就要求設(shè)計出寬頻帶的耦合器。通常的寬頻帶耦合器有鋸齒型耦合器和交指型耦合器兩種。在工程中，它們具有廣泛的應(yīng)用。但是，這兩種耦合器屬于微帶定向耦合器，而微帶電路有其自身無法克服的弱點：為了不影響電路的性能，其封裝盒的上表面到接地板的距離要大于10倍的介質(zhì)基片厚度，因此，體積較大。本發(fā)明采用偏移帶狀線結(jié)構(gòu)的定向耦合器來實現(xiàn)寬頻帶正交電橋，這相對于微帶耦合器而言，可以大大減小微波器件的厚度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種小型化正交寬帶電橋，解決了常規(guī)正交電橋尺寸過大、頻率帶寬過窄、功率容量小、直通端口和耦合端口相位特性較差等問題。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種小型化正交寬帶電橋，包括一個兩面覆銅介質(zhì)板和兩個單面覆銅介質(zhì)板，在所述兩面覆銅介質(zhì)板的正面和反面分別刻蝕結(jié)構(gòu)相同的微帶電路，所述微帶電路包括兩個對稱設(shè)置的λ/4阻抗匹配的傳輸線，N＝2,3，……10，兩個N階λ/4阻抗匹配的傳輸線的一端通過50歐姆阻抗線連接，λ/4阻抗匹配的傳輸線連接處設(shè)有開路枝節(jié)，將兩個單面覆銅介質(zhì)板分別與刻蝕了微帶電路的兩面覆銅介質(zhì)板的正面和背面壓合，構(gòu)成定向耦合器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點在于：(1)具有小型化、寬頻帶、低插入損耗、高隔離度、大功率容量以及良好的駐波特性等優(yōu)點；(2)通過采用N階λ/4阻抗匹配的傳輸線結(jié)構(gòu)，提高了正交電橋的適用帶寬；(3)通過采用匹配開路枝節(jié)結(jié)構(gòu)，提高了正交電橋的端口隔離度及駐波特性；(4)采用較高介電常數(shù)的兩面覆銅介質(zhì)板和單面覆銅介質(zhì)板，實現(xiàn)了正交電橋的小型化的特點；(5)通過采用偏移帶狀線結(jié)構(gòu)，減小了正交電橋的插入損耗，同時提高了正交電橋的功率容量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明小型化正交寬帶電橋的三維示意圖。

圖2為本發(fā)明小型化正交寬帶電橋兩面覆銅介質(zhì)板透視圖，其中黑色為正面微帶電路，白色為背面微帶電路。

圖3為本發(fā)明小型化正交寬帶電橋的輸入端口和輸出端口的插損、駐波及隔離度仿真結(jié)果。

圖4為本發(fā)明小型化正交寬帶電橋的耦合端口和隔離端口的插損、駐波及隔離度仿真結(jié)果。

圖5為本發(fā)明小型化正交寬帶電橋的直通端口與耦合端口的幅度差。

圖6為本發(fā)明小型化正交寬帶電橋的直通端口與耦合端口的相位平坦度。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。