[发明专利]双频微带十字型分支线耦合器

说明书

本发明提出一种双频微带十字型分支线耦合器，包括基底以及设置在基底上的输入端口、直通输出端口、耦合输出端口以及隔离端口，还包括第一微带十字节、第二微带十字节、第三微带十字节以及第四微带十字节，第一微带十字节连接在输入端口与直通输出端口之间，第二微带十字节连接在直通输出端口与耦合输出端口，第三微带十字节连接在耦合输出端口与隔离端口之间，第四微带十字节连接在隔离端口与输入端口之间。基于传统分支线耦合器结构，本发明使用十字谐振器模型代替传统的1/4波长阻抗变换器，同时通过ABCD矩阵分析推导计算得出相应元件的参数值，实现端口匹配以及端口隔离，同时具有频率比范围大、体积小的优点。

技术领域

本发明涉及微波通讯中的耦合器领域，特别涉及一种双频微带十字型分支线耦合器。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，耦合器作为无线通信领域无源器件中的重要组成部分，吸引了越来越多的研究者的关注。特别是双频器件的应用日益广泛，许多无线通信标准基于两个或者更多的频段，因此研究双频耦合器具有重大的意义。

分支线耦合器有着优良的隔离度和良好的端口匹配，被广泛运用于各种微波射频电路中。但是对于传统的分支线耦合器而言，其带宽单一，不适用于双频通信系统。现有文献中所提出的双频分支线耦合器存在频率比范围小，尺寸大等缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中双频分支线耦合器在双频传输中存在的频率比运用范围小，设计尺寸大等缺陷，提供一种小型化，频率比运用范围大，结构设计灵活，具有良好的幅度平衡的双频分支线耦合器，且各端口达到良好的匹配。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明提出一种双频微带十字型分支线耦合器，包括基底以及设置在基底上的输入端口、直通输出端口、耦合输出端口以及隔离端口，还包括第一微带十字节、第二微带十字节、第三微带十字节以及第四微带十字节，第一微带十字节连接在输入端口与直通输出端口之间，第二微带十字节连接在直通输出端口与耦合输出端口，第三微带十字节连接在耦合输出端口与隔离端口之间，第四微带十字节连接在隔离端口与输入端口之间，其中：

第一微带十字节包括第一微带短路枝节、第一微带开路枝节以及两条特征阻抗和电长度都相同的第一传输线与第二传输线，第二微带十字节包括第二微带短路枝节、第二微带开路枝节以及两条特征阻抗和电长度都相同的第三传输线和第四传输线，所述第三微带十字节与第一微带十字节采用相同的构造，第二微带十字节与第四微带十字节采用相同的构造；

所述输入端口连接第一微带十字节的第一传输线和第四微带十字节的第四微带线，第一微带十字节的第一传输线的另一端连接第一微带十字节的第二传输线；第一微带十字节的第一微带短路枝节连接第一微带十字节的第一微带开路枝节并加载在第一微带十字节的第一传输线与第二传输线之间，第一微带十字节的第一微带短路枝节通过金属化过孔到地；第二传输线的另一端连接直通输出端口；

第二微带十字节的第三传输线分别连接直通输出端口和第二微带十字节的第二传输线，第二微带十字节的第三传输线的另一端连接第二微带十字节的第四传输线，第二微带十字节的第二微带短路枝节与第二微带十字节的第二微带开路枝节连接并加载在第二微带十字节的第三传输线、第四传输线之间，第二微带十字节的第二短路枝节通过金属化过孔到地，第二微带十字节的第四传输线的另一端连接耦合输出端口；

第三微带十字节的第一传输线连接第二微带十字节的第四传输线和耦合输出端口，第三微带十字节的第二传输线连接第四微带十字节的第三传输线和隔离端口；

第四微带十字节的第三传输线连接第三微带十字节的第四传输线和隔离端口，第四微带十字节的第四传输线连接第一微带十字节的第一传输线和输入端口。