[发明专利]一种小型化正交宽带电桥

说明书

本发明公开了一种小型化正交宽带电桥，包括一个两面覆铜介质板和两个单面覆铜介质板，在所述两面覆铜介质板的正面和反面分别刻蚀结构相同的微带电路，所述微带电路包括两个对称设置的N阶λ/4阻抗匹配的传输线，N=2,3，……10，两个λ/4阻抗匹配的传输线的一端通过50欧姆阻抗线连接，λ/4阻抗匹配的传输线连接处设有开路枝节，将两个单面覆铜介质板分别与刻蚀了微带电路的两面覆铜介质板的正面和背面压合，构成偏移带状线结构的定向耦合器，两个微带电路的四个端口分别为输入端口、直通端口、耦合端口和隔离端口，其中输入端口和直通端口位于同一个微带电路，耦合端口和隔离端口位于同一个微带电路，直通端口和耦合端口同侧。

技术领域

本发明属于耦合器技术，具体涉及一种小型化正交宽带电桥。

背景技术

电桥是一种分路元件，属于端口网络，在电路中起着功率分配及改变信号相位的作用。通常，由一个单独的耦合器来实现电桥的功能。当微波电路的工作频率不太宽时，一般的耦合器已能满足要求。但是，对于工作于宽频段的微波电路，就要求设计出宽频带的耦合器。通常的宽频带耦合器有锯齿型耦合器和交指型耦合器两种。在工程中，它们具有广泛的应用。但是，这两种耦合器属于微带定向耦合器，而微带电路有其自身无法克服的弱点：为了不影响电路的性能，其封装盒的上表面到接地板的距离要大于10倍的介质基片厚度，因此，体积较大。本发明采用偏移带状线结构的定向耦合器来实现宽频带正交电桥，这相对于微带耦合器而言，可以大大减小微波器件的厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化正交宽带电桥，解决了常规正交电桥尺寸过大、频率带宽过窄、功率容量小、直通端口和耦合端口相位特性较差等问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种小型化正交宽带电桥，包括一个两面覆铜介质板和两个单面覆铜介质板，在所述两面覆铜介质板的正面和反面分别刻蚀结构相同的微带电路，所述微带电路包括两个对称设置的λ/4阻抗匹配的传输线，N＝2,3，……10，两个N阶λ/4阻抗匹配的传输线的一端通过50欧姆阻抗线连接，λ/4阻抗匹配的传输线连接处设有开路枝节，将两个单面覆铜介质板分别与刻蚀了微带电路的两面覆铜介质板的正面和背面压合，构成定向耦合器。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)具有小型化、宽频带、低插入损耗、高隔离度、大功率容量以及良好的驻波特性等优点；(2)通过采用N阶λ/4阻抗匹配的传输线结构，提高了正交电桥的适用带宽；(3)通过采用匹配开路枝节结构，提高了正交电桥的端口隔离度及驻波特性；(4)采用较高介电常数的两面覆铜介质板和单面覆铜介质板，实现了正交电桥的小型化的特点；(5)通过采用偏移带状线结构，减小了正交电桥的插入损耗，同时提高了正交电桥的功率容量。

附图说明

图1为本发明小型化正交宽带电桥的三维示意图。

图2为本发明小型化正交宽带电桥两面覆铜介质板透视图，其中黑色为正面微带电路，白色为背面微带电路。

图3为本发明小型化正交宽带电桥的输入端口和输出端口的插损、驻波及隔离度仿真结果。

图4为本发明小型化正交宽带电桥的耦合端口和隔离端口的插损、驻波及隔离度仿真结果。

图5为本发明小型化正交宽带电桥的直通端口与耦合端口的幅度差。

图6为本发明小型化正交宽带电桥的直通端口与耦合端口的相位平坦度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。