[实用新型]一种高定向性耦合器

说明书

一种高定向性耦合器，包括布线基板，以及设置在布线基板上的输入端口、输出端口、耦合端口以及隔离端口，所述输入端口和输出端口之间为主传输线，所述耦合端口和隔离端口为耦合传输线；所述布线基板包括上基板、导体层和下基板，在上基板的强耦合处开有一个孔，通过改变介质的结构而改变电磁场的耦合方式进而影响奇偶模的相速来改善隔离度提升定向性。本实用新型的优点在于：采用对基板开孔或开缝的方式来改变基板结构进行相位速度补偿的微带线定向耦合器，为了提高定向耦合器的方向性，通过对微带线定向耦合器的强耦合端进行开孔或者开缝，实现了微带定向耦合器窄带的低损耗和高方向性的电气指标。

技术领域

本实用新型涉及一种高定向性耦合器，属于微波设备领域。

背景技术

定向耦合器作为一种重要的微波元件在微波电路与微波集成电路中有着广泛的应用，在传统的定向耦合器设计中，奇偶模相速不等，从而导致了耦合器的定向性差。为了改善耦合器的定向性，目前提高方向性的手段大多采用电容加载或者再注入的补偿手段，其实现方式均属于对相位速度的补偿。Podell提出将耦合器传输线的耦合边缘锯齿化；Schaller和Kajfez提出在定向耦合器的两端分别接相同的集总参数电容；Dydyk提出用单个补偿电容接在耦合器的中心或一端的方法。以上这些都是在耦合器的中心频率上作分析的。

定向耦合器是一种4端口微波电路器件，分别是输入端口，输出端口，耦合端口以及隔离端口。从输入端口到输出端口的传输线被定义为主传输线，从耦合端口到隔离端口的传输线被定义为耦合传输线。其工作原理是按照一定方向传输的电磁波信号，在通过主传输线的时候，由于电磁场的作用，部分电磁波信号会被传输到耦合传输线上，这种电路实现了在不干扰主传输线上的电磁波传输的同时，在耦合端口获取主传输线上传输的电磁波。

而在常规的定向耦合器的设计中，定向性很难达到较高的指标，锯齿化的方式虽然能够对方向性有一定的改善，但是这种锯齿结构在加工工艺和精度上都有不小的挑战，比较简单易操作的方式就是电容补偿了。为了能够更进一步提高方向性，我们期望找到一种更加有效可行的实现方式来提高耦合器的方向性。

实用新型内容

本实用新型提出一种高定向性耦合器，能够实现微带定向耦合器窄带的低损耗和高方向性的电气指标。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高定向性耦合器，包括布线基板，以及设置在布线基板上的输入端口、输出端口、耦合端口以及隔离端口，所述输入端口和输出端口之间为主传输线，所述耦合端口和隔离端口之间为耦合传输线；所述布线基板包括上基板、导体层和下基板，在上基板的强耦合处开有一个孔，通过改变介质的结构而改变电磁场的耦合方式进而影响奇偶模的相速来改善隔离度提升定向性。

作为优选，所述基板的强耦合处位于主传输线和耦合传输线的中段。

作为优选，所述孔为圆孔或缝隙。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用对基板开孔或开缝的方式来改变基板结构进行相位速度补偿的微带线定向耦合器，为了提高定向耦合器的方向性，通过对微带线定向耦合器的强耦合端进行开孔或者开缝，实现了微带定向耦合器窄带的低损耗和高方向性的电气指标。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为对比例的结构示意图；

图2为对比例的剖面图；

图3为对比例的仿真效果曲线图；

图4为本实用新型实施例1的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1的剖面图；