The invention discloses a microstrip line 2*4 Butler matrix with band-pass filtering characteristics, which comprises three 180 degree hybrid couplers. Each 180-degree hybrid coupler consists of four half-wavelength uniform impedance resonators, in which each resonator is electrically or magnetically coupled with the other two resonators, and the phase-shifting characteristics are realized by combining the electro-coupling and the magnetic coupling paths. The invention utilizes the coupling between resonators in 180 degree hybrid coupler to connect each 180 degree hybrid coupler, has simple structure, achieves band-pass filtering characteristics, ensures good isolation and greatly reduces circuit size. Because Butler matrix is microstrip structure, light weight, low cost and suitable for industrial batch production, Butler matrix has the advantages of simple structure, easy design and low manufacturing cost.
【技术实现步骤摘要】
具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵
本专利技术涉及微带线形式巴特勒矩阵的
，具体涉及一种具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵。
技术介绍
由于近年来无线通信的高速发展，无论是3G技术的普及、物联网的火热还是4G的到来，都标志着无线技术又将迎来一个蓬勃发展的高峰期。另一方面，随着电子信息的迅猛发展，人们对于通信质量的要求越来越高，多径衰落和信道间的干扰等问题也愈发显得重要。目前解决这些问题的主要技术是利用波束切换智能天线，而巴特勒矩阵作为组成波束切换智能天线的重要部分，能够实现波束形成网络，因此也成为了近些年的研究热点之一。同时，在实际应用中，为了抑制传输信号的寄生频率和放大器的互调干扰，通常还需要级联一个带通滤波器，这将会造成电路尺寸的加大。如果能够将巴特勒矩阵和带通滤波特性集成在一个结构中，必定能大大减小电路的尺寸，这也符合设备小型化的趋势。目前巴特勒矩阵比较常用也比较方便的结构是在输入端口和输出端口之间交叉级联3dB耦合器和特定角度的移相器，使巴特勒矩阵的性能能达到预期的指标。2013年，O.M.Haraz等人在"IEEEInternationalConferenceonUltra-Wideband"上发表题为"Two-LayerButterfly-ShapedMicrostrip4×4ButlerMatrixforUltra-WidebandBeam-FormingApplications"，采用双层微带线结构，实现了耦合器和移相器的交叉互联，形成一个4×4的巴特勒矩阵。该结构如附图1所示。2013年，Tong-HongLin等人在"...
【技术保护点】
1.一种具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵，以印刷电路板的方式制作在介质基板(1)上，其特征在于：所述介质基板(1)的同一面上分别制作有用于输入电磁波信号的第一输入端馈线头P1和第二输入端馈线头P2，用于输出电磁波信号的第一输出端馈线头P3、第二输出端馈线头P4、第三输出端馈线头P5、第四输出端馈线头P6、第五输出端馈线头P7和第六输出端馈线头P8，与所述第一输入端馈线头P1相连的第一端口馈线(2)，与所述第二输入端馈线头P2相连的第二端口馈线(3)，与所述第一输出端馈线头P3相连的第三端口馈线(4)，与所述第二输出端馈线头P4相连的第四端口馈线(5)，与所述第三输出端馈线头P5相连的第五端口馈线(6)，与所述第四输出端馈线头P6相连的第六端口馈线(7)，与所述第五输出端馈线头P7相连的第七端口馈线(8)，与所述第六输出端馈线头P8相连的第八端口馈线(9)；所述第一谐振器(11)与第四谐振器(12)、所述第三谐振器(10)与第二谐振器(13)左右平行设置；所述第五谐振器(15)与第八谐振器(16)、所述第七谐振器(14)与第六谐振器(17)左右平行设置；所述第九谐振器(19)与第...
【技术特征摘要】
1.一种具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵，以印刷电路板的方式制作在介质基板(1)上，其特征在于：所述介质基板(1)的同一面上分别制作有用于输入电磁波信号的第一输入端馈线头P1和第二输入端馈线头P2，用于输出电磁波信号的第一输出端馈线头P3、第二输出端馈线头P4、第三输出端馈线头P5、第四输出端馈线头P6、第五输出端馈线头P7和第六输出端馈线头P8，与所述第一输入端馈线头P1相连的第一端口馈线(2)，与所述第二输入端馈线头P2相连的第二端口馈线(3)，与所述第一输出端馈线头P3相连的第三端口馈线(4)，与所述第二输出端馈线头P4相连的第四端口馈线(5)，与所述第三输出端馈线头P5相连的第五端口馈线(6)，与所述第四输出端馈线头P6相连的第六端口馈线(7)，与所述第五输出端馈线头P7相连的第七端口馈线(8)，与所述第六输出端馈线头P8相连的第八端口馈线(9)；所述第一谐振器(11)与第四谐振器(12)、所述第三谐振器(10)与第二谐振器(13)左右平行设置；所述第五谐振器(15)与第八谐振器(16)、所述第七谐振器(14)与第六谐振器(17)左右平行设置；所述第九谐振器(19)与第十二谐振器(20)、所述第十一谐振器(18)与第十谐振器(21)左右平行设置；所述第一谐振器(11)与第四谐振器(12)、所述第三谐振器(10)与第二谐振器(13)上下平行设置；所述第五谐振器(15)与第八谐振器(16)、所述第七谐振器(14)与第六谐振器(17)上下平行设置；所述第九谐振器(19)与第十二谐振器(20)、所述第十一谐振器(18)与第十谐振器(21)上下平行设置；所述第一端口馈线(2)与第二端口馈线(3)分别位于所述第三谐振器(10)与第四谐振器(12)的下侧和右侧，并且所述第一端口馈线(2)与第二端口馈线(3)垂直设置；所述第三端口馈线(4)与第五端口馈线(6)分别位于所述第七谐振器(14)与第八谐振器(16)的下侧和右侧，并且所述第三端口馈线(4)与第五端口馈线(6)垂直设置；所述第四端口馈线(5)与第六端口馈线(7)分别位于所述第九谐振器(19)与第十谐振器(21)的上侧和左侧，并且所述第四端口馈线(5)与第六端口馈线(7)垂直设置；所述第七端口馈线(8)和第八端口馈线(9)分别位于所述第十二谐振器(20)和第六谐振器(17)的左侧和右侧，并且所述第七端口馈线(8)与第八端口馈线(9)平行设置。2.根据权利要求1所述的具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵，其特征在于，所述第一谐振器(11)、第四谐振器(12)、第三谐振器(10)、第二谐振器(13)、第五谐振器(15)、第八谐振器(16)、第七谐振器(14)、第六谐振器(17)、第九谐振器(19)、第十二谐振器(20)、第十一谐振器(18)、第十谐振器(21)均为半波长均匀阻抗谐振器。3.根据权利要求2所述的具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵，其特征在于，所述第一谐振器(11)与第三谐振器(10)为上下对称设置的J型谐振器，其中，所述第一谐振器(11)和第三谐振器(10)的开口方向均为左方；所述第四谐振器(12)与第二谐振器(13)为上下对称设置的U型谐振器，其中，所述第四谐振器(12)的开口方向为上方，所述第二谐振器(13)的开口方向为下方；所述第五谐振器(15)与第七谐振器(14)为上下对称设置的J型谐振器，其中，所述第五谐振器(15)和第七谐振器(14)的开口方向均为左方；所述第八谐振器(16)与第六谐振器(17)为上下对称设置的U型谐振器，其中，所述第八谐振器(16)的开口方向为上方，所述第六谐振器(17)的开口方向为下方；所述第九谐振器(19)与第十一谐振器(18)为上下对称设置的J型谐振器，其中，所述第九谐振器(19)和第十一谐振器(18)的开口方向均为右方；所述第十二谐振器(20)与所述第十谐振器(21)为上下对称设置的U型谐振器，其中，所述第十二谐振器(20)的开口方向为上方，所述第十谐振器(21)的开口方向为下方。4.根据权利要求1至3任一所述的具有带通滤波特性的微带线2×4巴特勒矩阵，其特征在于，所述第一谐振器(11)与第三谐振器(10)、所述第一谐振器(11)与第四谐振...
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