[發(fā)明專利]微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111294159.5
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN114156623B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱舫;趙鑫;吳云飛;羅國清
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

1.一種微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器，為雙軸對稱結(jié)構(gòu)，其特征在于包括：

第一介質(zhì)基板；

第二介質(zhì)基板，位于所述第一介質(zhì)基板的下方；

中間層金屬地，位于所述第一介質(zhì)基板和所述第二介質(zhì)基板之間；

底層金屬地，位于所述第二介質(zhì)基板的底層；

工作在微波頻帶的分支線耦合器，位于所述第一介質(zhì)基板的頂層；

雙頻耦合器端口，位于所述第一介質(zhì)基板的頂層；

饋電微帶線，位于所述第一介質(zhì)基板的頂層；

低通濾波器，位于所述第一介質(zhì)基板的頂層；

工作在毫米波頻帶的SIW定向耦合器，位于分支線耦合器的下方；

其中，所述中間層金屬地開有四個耦合縫隙；四個耦合縫隙分別處于四條饋電微帶線的正下方相對位置，即耦合縫隙位于雙頻耦合器端口與低通濾波器之間位置的下方；且四個耦合縫隙位于SIW定向耦合器的4個端口內(nèi)相對位置；

每個耦合縫隙與最近距離低通濾波器的距離L₁為雙頻帶耦合器高頻帶中心頻率對應的四分之一波長；

耦合縫隙長度L_ap為毫米波信號中心頻率對應的二分之一波長；

所述分支線耦合器的輸入端口、輸出端口、耦合端口、隔離端口各自與一個低通濾波器的一端連接；低通濾波器的另一端與饋電微帶線的一端連接，饋電微帶線的另一端作為雙頻耦合器端口；

所述微波頻段信號通過分支線耦合器，所述毫米波頻段信號通過SIW定向耦合器，然后微波頻段信號和毫米波頻段信號通過耦合縫隙耦合。

2.如權(quán)利要求1所述的一種微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器，其特征在于所述分支線耦合器包括一對平行設(shè)置的水平向微帶線、一對平行設(shè)置的縱向微帶線、輸入端口、輸出端口、耦合端口、隔離端口；由所述一對平行設(shè)置的水平向微帶線和所述一對平行設(shè)置的縱向微帶線圍合成一個封閉式的矩形結(jié)構(gòu)；其中一個水平向微帶線和相鄰縱向微帶線的交接處構(gòu)成輸入端口、輸出端口、耦合端口、隔離端口中的一個端口。

3.如權(quán)利要求2所述的一種微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器，其特征在于水平向微帶線、縱向微帶線的電長度均為低頻帶中心頻率對應的四分之一波長。

4.如權(quán)利要求2所述的一種微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器，其特征在于饋電微帶線采用50歐姆微帶線，水平向微帶線的寬度WC₁對應33.36歐姆微帶阻抗，縱向微帶線的寬度WC₂對應50歐姆微帶阻抗。

5.如權(quán)利要求1所述的一種微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器，其特征在于分支線耦合器的中心頻率為2.4GHz，SIW定向耦合器的中心頻率為28GHz。

6.如權(quán)利要求1所述的一種微波毫米波雙頻帶獨立設(shè)計的高頻比定向耦合器，其特征在于所述低通濾波器為三階階梯阻抗濾波器，包括第一阻抗微帶線、第二阻抗微帶線、中間阻抗微帶線、第一輸入輸出饋線、第二輸入輸出饋線；第一阻抗微帶線、第二阻抗微帶線平行設(shè)置，中間阻抗微帶線與第一阻抗微帶線、第二阻抗微帶線垂直設(shè)置，中間阻抗微帶線的兩端分別與第一阻抗微帶線、第二阻抗微帶線的中點連接，第一阻抗微帶線、第二阻抗微帶線的中點分別再接第一輸入輸出饋線、第二輸入輸出饋線；第一輸入輸出饋線接分支線耦合器的輸入端口、輸出端口、耦合端口、隔離端口中的一個端口，第二輸入輸出饋線接饋電微帶線。