[發(fā)明專利]一種覆蓋VLF-VHF頻段的寬帶大功率定向耦合器及其實(shí)現(xiàn)方法

在審

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• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113300070A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯鈞;劉洋;方建新;袁超;徐金強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 成都四威功率電子科技有限公司
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

1.一種覆蓋VLF-VHF頻段的寬帶大功率定向耦合器，其特征在于，包括帶有鐵氧體磁芯的第一同軸傳輸線，連接于第一同軸傳輸線兩端且電路結(jié)構(gòu)關(guān)于第一同軸傳輸線中部對稱的兩個取樣比較電路，以及與取樣比較電路相連的主功率通道和耦合功率輸出通道；所述取樣比較電路包括內(nèi)導(dǎo)體與第一同軸傳輸線內(nèi)導(dǎo)體相連的第二同軸傳輸線，連接于第一同軸傳輸線和第二同軸傳輸線的外導(dǎo)體之間的采樣電阻R3，并聯(lián)于采樣電阻R3兩端的補(bǔ)償電容C2，與采樣電阻R3、補(bǔ)償電容C2、第一同軸傳輸線外導(dǎo)體的公共端相連的電阻R2，與電阻R2的另一端相連的采樣電阻R1、電阻R4，以及并聯(lián)于采樣電阻R1兩端的補(bǔ)償電容C1；其中，采樣電阻R1的另一自由端與第二同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體另一端相連，第二同軸傳輸線的外導(dǎo)體另一端接地，主功率通道與采樣電阻R1和第二同軸傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體的公共端相連，耦合功率輸出通道與電阻R4的另一自由端相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種覆蓋VLF-VHF頻段的寬帶大功率定向耦合器，其特征在于，兩個所述取樣比較電路中的主功率通道分別為主功率輸入通道和主功率輸出通道，且取樣比較電路中對應(yīng)的耦合功率輸出通道分別為正向耦合功率輸出通道和反向耦合功率輸出通道。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種覆蓋VLF-VHF頻段的寬帶大功率定向耦合器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

(S1)根據(jù)主功率輸入選擇的主功率輸入通道將兩個所述取樣比較電路確定為正向取樣比較電路和反向取樣比較電路；

(S2)正向取樣比較電路和反向取樣比較電路中的采樣電阻分別從各自的同軸傳輸線的內(nèi)外導(dǎo)體進(jìn)行電壓取樣；

(S3)利用同軸傳輸線內(nèi)外導(dǎo)體本身電流方向相反的固有特性，在兩個耦合功率輸出通道獲得相加、相減的信號輸出，由此獲得正向耦合功率、反向耦合功率的檢測值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種覆蓋VLF-VHF頻段的寬帶大功率定向耦合器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，任意長度l的同軸傳輸線上電壓和電流的計(jì)算公式為：

其中，Z₀為同軸線的特征阻抗，γ為同軸傳輸線的傳輸特性。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種覆蓋VLF-VHF頻段的寬帶大功率定向耦合器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述正向耦合功率輸出通道的端口監(jiān)測所得的電壓與正向取樣比較電路中采樣電阻的電壓之和成正比；所述反向耦合功率輸出通道的端口監(jiān)測所得的電壓與反向取樣比較電路中采樣電阻的電壓之差成正比。