[實(shí)用新型]一種不等分功率的定向耦合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720724014.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN206947490U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燦;呂志煊;陳強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)（中國(guó)）有限公司;京信通信技術(shù)（廣州）有限公司;京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司;天津京信通信系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H01P5/18
• 分類號(hào): H01P5/18
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所11330
• 代理人: 劉延喜,王增鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不等分功率的定向耦合器。

背景技術(shù)

定向耦合器在微波技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，如用來檢測(cè)功率、頻率和頻譜；進(jìn)行功率分配和合成。在迅速發(fā)展的微波集成電路和單片微波集成電路中，定向耦合器作為微波系統(tǒng)中的核心器件，在微波通信中扮演著不可或缺的角色，因此定向耦合器的性能成為制約系統(tǒng)性能和技術(shù)水平的關(guān)鍵。

常見的耦合器為三分支定向耦合器，其結(jié)構(gòu)為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，參見附圖1，是三分支定向耦合器電路原理圖，圖中1、H、G分別為每段線的歸一化特性導(dǎo)納，當(dāng)耦合器滿足理想方向性和無反射時(shí)，各臂特性導(dǎo)納之間關(guān)系如下：

該方程中，有兩組解，但是G2和H得不到唯一解，該方程具有無窮多個(gè)解，即意味著G2和H可靈活選取設(shè)計(jì)，一方面需要考慮設(shè)計(jì)器件的工作頻帶，另一方面要考慮可加工性，選取的導(dǎo)納合理。在一般設(shè)計(jì)中，為了增加工作帶寬，或者為了提高定向耦合器的方向性以及駐波，使用多級(jí)分支線結(jié)構(gòu)，但是這種設(shè)計(jì)方法會(huì)導(dǎo)致電橋面積增大，并且定向耦合器的最外端的分支線導(dǎo)納越小，線寬也就越窄，導(dǎo)致加工困難，因此限制了頻帶的進(jìn)一步展寬。

此外，上述三分支定向耦合器的兩個(gè)輸出端輸出功率相等，但是在實(shí)際使用中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)端口的能量分配，會(huì)需要一些不等分功率結(jié)構(gòu)的耦合器，兩個(gè)輸出端輸出不等分功率的信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供一種不等分功率的定向耦合器，目的旨在解決定向耦合器在不使用更多級(jí)分支線結(jié)構(gòu)、不增大電橋尺寸的情況下，提高阻抗匹配帶寬，輸出功率不等分,以滿足不同的射頻信號(hào)分配、隔離和混合要求,并且便于加工的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例提供以下技術(shù)方案：

一種不等分功率的定向耦合器，所述定向耦合器包括有介質(zhì)基板和設(shè)置在所述介質(zhì)基板的其中一表面的電橋；其中，所述電橋包括有主線、副線、第一分支線、第二分支線和第三分支線；所述第一分支線電連接所述主線與副線的第一端部；所述第二分支線電連接所述主線與副線的第二端部；所述第三分支線的兩端與所述主線與副線的中部位置電連接，通過調(diào)節(jié)該第三分支線的導(dǎo)納，以調(diào)整定向耦合器的輸出功率比。

進(jìn)一步地，所述第三分支線上設(shè)有L型分支線，構(gòu)成所述L型分支線的兩臂分設(shè)于第三分支線的兩側(cè)，并且兩者之間的夾角可調(diào)。

進(jìn)一步地，所述L型分支線的兩臂為開路線或短路線。

進(jìn)一步地，所述L型分支線的兩臂的長(zhǎng)度相等或不等。

進(jìn)一步地，所述電橋還包括兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，所述兩個(gè)輸入端，分別電連接所述第一端部；所述兩個(gè)輸出端，分別電連接所述第二端部。

進(jìn)一步地，所述電橋?yàn)槲Ь€、帶狀線或波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述電橋還包括有阻抗匹配分支線，所述阻抗匹配分支線分別對(duì)稱設(shè)置在所述第一端部，用于調(diào)節(jié)所述第一端部的阻抗匹配。

進(jìn)一步地，所述電橋還包括有相位調(diào)節(jié)分支線，所述相位調(diào)節(jié)分支線分別對(duì)稱設(shè)置在所述第一分支線與第三分支線之間的主線和副線上。

進(jìn)一步地，所述電橋還包括有電抗補(bǔ)償分支線，所述電抗補(bǔ)償分支線分別對(duì)稱設(shè)置在所述主線和副線的長(zhǎng)度的1/2處。

進(jìn)一步地，所述主線和所述副線為相互平行的直線結(jié)構(gòu)，該定向耦合器整體以第三分支線為中心軸的左右非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述主線和所述副線為曲折形狀或相互平行的直線結(jié)構(gòu)，定向耦合器整體以第三分支線為中心軸的左右非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.本方案基于常規(guī)的三支線定向耦合器改進(jìn)，通過調(diào)節(jié)該第三分支線的導(dǎo)納，以調(diào)整定向耦合器的輸出功率比，實(shí)現(xiàn)了在不使用更多級(jí)分支線、不增大電橋尺寸的情況下，提高阻抗匹配帶寬，兩個(gè)輸出端輸出功率不等分,以滿足不同的射頻信號(hào)分配、隔離和混合要求，并且便于加工。

2.L型分支線可設(shè)計(jì)為開路線或者短路線，其長(zhǎng)度可相等或者不等，以便于根據(jù)設(shè)計(jì)需要靈活調(diào)整；另外，電橋可為微帶線、帶狀線或波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，方便根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇。

3.在第一分支線與第三分支線之間的主線和副線上設(shè)置相位調(diào)節(jié)分支線，通過調(diào)整第三分支線和相位調(diào)節(jié)分支線，一方面用于滿足寬頻帶阻抗匹配，另一方面可使整個(gè)工作頻帶相位平衡在四分之一波長(zhǎng)，也即90°左右。

4.因?yàn)樵陔姌虻牡谌种Ь€和主線連接的T接頭處具有“結(jié)電抗”效應(yīng)，造成頻率的偏移，所以在所述主線和副線的長(zhǎng)度的1/2處設(shè)置電抗補(bǔ)償分支線，可補(bǔ)償該“結(jié)電抗”效應(yīng)。