一种相位连续可调横跨定向耦合器制造技术

一种相位连续可调横跨定向耦合器，包括变容二极管加载平行耦合线、电长度可调并联短路线、端部跨接变容二极管和四个50欧姆输入/输出端口；所述变容二极管加载平行耦合线包括第一段变容二极管加载平行耦合线、第二段变容二极管加载平行耦合线和第三段变容二极管加载平行耦合线；所述电长度可调并联短路线包括第一段电长度可调并联短路线、第二段电长度可调并联短路线和第三段电长度可调并联短路线。本发明专利技术提供的相位连续可调型横跨定向耦合器，具有易加工、体积小和低成本的特点，适于广泛推广。

A Phase Continuously Adjustable Transverse Directional Coupler

A phase continuously adjustable cross-directional coupler includes a varactor loaded parallel coupling line, an adjustable electrical length parallel short circuit line, an end-span varactor diode and four 50 ohm input/output ports; the varactor loaded parallel coupling line includes a first varactor loaded parallel coupling line, a second varactor loaded parallel coupling line and a third varactor loaded parallel coupling line. The capacitive diode loads parallel coupling lines, and the shunt short circuit with adjustable electrical length includes the first shunt short circuit with adjustable electrical length, the second shunt short circuit with adjustable electrical length and the third shunt short circuit with adjustable electrical length. The phase continuous adjustable transverse directional coupler provided by the invention has the characteristics of easy processing, small size and low cost, and is suitable for wide popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种相位连续可调横跨定向耦合器
本专利技术属于电子
，涉及一种微波器件，具体为一种相位连续可调横跨定向耦合器。
技术介绍
定向耦合器是一种用来分配或合成微波信号功率并具有定向耦合特性的微波/毫米波器件，被应用于信号的提取、功率的监测、源输出功率稳幅、传输和反射的扫频测试等。微带定向耦合器是一种平面结构的定向耦合器，可由印制电路板技术实现，具有体积小、易集成等特点。按照隔离端口相对于输入端口的位置，微带定向耦合器可分为同向、反向和横跨三种定向耦合器，具体为：如果输入端与直通端在同一条传输线上，耦合端与隔离端在另一条传输线上，且输入端与隔离端在同一侧，则构成同向耦合器；如果输入端与直通端在同一条传输线上，耦合端与隔离端在另一条传输线上，且输入端与耦合端在同一侧，则构成反向耦合器；如果输入端与隔离端在同一条传输线上，耦合端与直通端在另一条传输线上，且输入端与隔离端在同一侧，则构成横跨定向耦合器。微带横跨定向耦合器具有低成本、易加工、体积小的特点，同时由于其耦合端和直通端在一条传输线上，故当微带横跨定向耦合器应用于微波电路时，能够避免电路交叉，并简化了电路布局，因此，随着Butler矩阵和功率放大器的广泛研究与应用，微带横跨定向耦合器的研究受到了关注。但已报道的微带横跨定向耦合器输出端口间相位是固定的，如90°或60°等，限制了其在可调波束馈电网络及功率放大器中的应用。若实现横跨定向耦合器的相位连续可调，天线阵的波束指向可以灵活调节，功率放大器的效率也会被显著提高。目前，尚未发现相位连续可调的横跨定向耦合器。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研制一种相位连续可调横跨定向耦合器，包括变容二极管加载平行耦合线、电长度可调并联短路线、端部跨接变容二极管和四个50欧姆输入/输出端口；所述变容二极管加载平行耦合线包括第一段变容二极管加载平行耦合线、第二段变容二极管加载平行耦合线和第三段变容二极管加载平行耦合线；所述电长度可调并联短路线包括第一段电长度可调并联短路线、第二段电长度可调并联短路线和第三段电长度可调并联短路线；所述第一段变容二极管加载平行耦合线包括第一耦合线、第二耦合线和第一变容二极管；所述第二段变容二极管加载平行耦合线包括第三耦合线、第四耦合线和第二变容二极管；所述第三段变容二极管加载平行耦合线包括第五耦合线、第六耦合线和第三变容二极管；所述第一段电长度可调并联短路线包括第一固定长度并联短路线和第四变容二极管；所述第二段电长度可调并联短路线包括第二固定长度并联短路线和第五变容二极管；所述第三段电长度可调并联短路线包括第三固定长度并联短路线和第六变容二极管；所述端部跨接变容二极管包括第七变容二极管和第八变容二极管；所述第一段电长度可调并联短路线与第一变容二极管加载平行耦合线的左端连接，第二段电长度可调并联短路线与第二变容二极管加载平行耦合线的中间连接，第三段电长度可调并联短路线与第三变容二极管加载平行耦合线的右端连接，所述第一变容二极管位于第一耦合线和第二耦合线的中间，所述第二变容二极管位于第三耦合线和第四耦合线的中间，所述第三变容二极管位于第五耦合线和第六耦合线的中间，所述第七变容二极管跨接在第一段变容二极管加载平行耦合线的左端，所述第八变容二极管跨接在第三段变容二极管加载平行耦合线的右端；所述第一段变容二极管加载平行耦合线、第一段变容二极管加载平行耦合线第三段变容二极管加载平行耦合线的电长度相同，所述第一固定长度并联短路线、第二固定长度并联短路线和第三固定长度并联短路线的特性阻抗与第一段变容二极管加载平行耦合线、第二段变容二极管加载平行耦合线和第三段变容二极管加载平行耦合线的偶模特性阻抗相同进一步地；所述横跨定向耦合器输出端口间相位可以连续调节。进一步地；通过调节第一变容二极管、第二变容二极管、第三变容二极管、第四变容二极管、第五变容二极管、第六变容二极管第七变容二极管和第八变容二极管的容值实现45°～135°的相位连续调节。根据本专利技术推导出的公式可以实现输出端口间相位连续可调，同时可实现任意的功分比。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种相位连续可调型横跨定向耦合器，具有易加工、体积小和低成本的特点，适于广泛推广。附图说明图1是本专利技术所述相位连续可调型横跨定向耦合器的结构示意图；图2是本专利技术所述相位连续可调型横跨定向耦合器的偶模等效电路图；图3是本专利技术所述相位连续可调型横跨定向耦合器的奇模等效电路图；图4是本专利技术所述相位连续可调型横跨定向耦合器的S11和S31曲线；图5是本专利技术所述相位连续可调型横跨定向耦合器的S21和S41曲线；图6是本专利技术所述相位连续可调型横跨定向耦合器输出端口间相位曲线。图中：11、第一段变容二极管加载平行耦合线，12、第二段变容二极管加载平行耦合线，13、第三段变容二极管加载平行耦合线，21、第一段电长度可调并联短路线，22、第二段电长度可调并联短路线，23、第三段电长度可调并联短路线，111、第一耦合线，112、第二耦合线，121、第三耦合线，122、第四耦合线，131、第五耦合线，132、第六耦合线，211、第一固定长度并联短路线，221、第二固定长度并联短路线，231、第三固定长度并联短路线，113、第一变容二极管，123、第二变容二极管，133、第三变容二极管，212、第四变容二极管，222、第五变容二极管，232、第六变容二极管，31、第七变容二极管，32、第八变容二极管。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。图1为本专利技术端接等复阻抗横跨定向耦合器结构示意图，本实例的横跨定向耦合器，可以包括；变容二极管加载平行耦合线、电长度可调并联短路线、端部跨接变容二极管和四个50欧姆输入/输出端口。其中变容二极管加载平行耦合线包括第一段变容二极管加载平行耦合线11、第二段变容二极管加载平行耦合线12第三段变容二极管加载平行耦合线13；所述电长度可调并联短路线包括第一段电长度可调并联短路线21、第二段电长度可调并联短路线22和第三段电长度可调并联短路线23；进一步地，第一段变容二极管加载平行耦合线11包括第一耦合线111、第二耦合线112和第一变容二极管113；第二段变容二极管加载平行耦合线12包括第三耦合线121、第四耦合线122和第二变容二极管123；第三段变容二极管加载平行耦合线13包括第五耦合线131、第六耦合线132和第三变容二极管133；第一段电长度可调并联短路线21包括第一固定长度并联短路线211和第四变容二极管212；第二段电长度可调并联短路线22包括第二固定长度并联短路线221和第五变容二极管222；第三段电长度可调并联短路线23包括第三固定长度并联短路线231和第六变容二极管232；端部跨接变容二极管包括第七变容二极管31和第八变容二极管32。进一步地，第一段电长度可调并联短路线21与第一变容二极管加载平行耦合线11的左端连接，第二段电长度可调并联短路线22与第二变容二极管加载平行耦合线12的中间连接，第三段电长度可调并联短路线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位连续可调横跨定向耦合器，其特征在于包括变容二极管加载平行耦合线、电长度可调并联短路线、端部跨接变容二极管和四个50欧姆输入/输出端口；所述变容二极管加载平行耦合线包括第一段变容二极管加载平行耦合线(11)、第二段变容二极管加载平行耦合线(12)和第三段变容二极管加载平行耦合线(13)；所述电长度可调并联短路线包括第一段电长度可调并联短路线(21)、第二段电长度可调并联短路线(22)和第三段电长度可调并联短路线(23)；所述第一段变容二极管加载平行耦合线(11)包括第一耦合线(111)、第二耦合线(112)和第一变容二极管(113)；所述第二段变容二极管加载平行耦合线(12)包括第三耦合线(121)、第四耦合线(122)和第二变容二极管(123)；所述第三段变容二极管加载平行耦合线(13)包括第五耦合线(131)、第六耦合线(132)和第三变容二极管(133)；所述第一段电长度可调并联短路线(21)包括第一固定长度并联短路线(211)和第四变容二极管(212)；所述第二段电长度可调并联短路线(22)包括第二固定长度并联短路线(221)和第五变容二极管(222)；所述第三段电长度可调并联短路线(23)包括第三固定长度并联短路线(231)和第六变容二极管(232)；所述端部跨接变容二极管包括第七变容二极管(31)和第八变容二极管(32)；所述第一段电长度可调并联短路线(21)与第一变容二极管加载平行耦合线(11)的左端连接，第二段电长度可调并联短路线(22)与第二变容二极管加载平行耦合线(12)的中间连接，第三段电长度可调并联短路线(23)与第三变容二极管加载平行耦合线(13)的右端连接，所述第一变容二极管(113)位于第一耦合线(111)和第二耦合线(112)的中间，所述第二变容二极管(123)位于第三耦合线(121)和第四耦合线(122)的中间，所述第三变容二极管(133)位于第五耦合线(131)和第六耦合线(132)的中间，所述第七变容二极管(31)跨接在第一段变容二极管加载平行耦合线(11)的左端，所述第八变容二极管(32)跨接在第三段变容二极管加载平行耦合线(13)的右端；所述第一段变容二极管加载平行耦合线(11)、第一段变容二极管加载平行耦合线(11)第三段变容二极管加载平行耦合线(13)的电长度相同，所述第一固定长度并联短路线(211)、第二固定长度并联短路线(221)和第三固定长度并联短路线(231)的特性阻抗与第一段变容二极管加载平行耦合线(11)、第二段变容二极管加载平行耦合线(12)和第三段变容二极管加载平行耦合线(13)的偶模特性阻抗相同。...

【技术特征摘要】
1.一种相位连续可调横跨定向耦合器，其特征在于包括变容二极管加载平行耦合线、电长度可调并联短路线、端部跨接变容二极管和四个50欧姆输入/输出端口；所述变容二极管加载平行耦合线包括第一段变容二极管加载平行耦合线(11)、第二段变容二极管加载平行耦合线(12)和第三段变容二极管加载平行耦合线(13)；所述电长度可调并联短路线包括第一段电长度可调并联短路线(21)、第二段电长度可调并联短路线(22)和第三段电长度可调并联短路线(23)；所述第一段变容二极管加载平行耦合线(11)包括第一耦合线(111)、第二耦合线(112)和第一变容二极管(113)；所述第二段变容二极管加载平行耦合线(12)包括第三耦合线(121)、第四耦合线(122)和第二变容二极管(123)；所述第三段变容二极管加载平行耦合线(13)包括第五耦合线(131)、第六耦合线(132)和第三变容二极管(133)；所述第一段电长度可调并联短路线(21)包括第一固定长度并联短路线(211)和第四变容二极管(212)；所述第二段电长度可调并联短路线(22)包括第二固定长度并联短路线(221)和第五变容二极管(222)；所述第三段电长度可调并联短路线(23)包括第三固定长度并联短路线(231)和第六变容二极管(232)；所述端部跨接变容二极管包括第七变容二极管(31)和第八变容二极管(32)；所述第一段电长度可调并联短路线(21)与第一变容二极管加载平行耦合线(11)的左端连接，第二段电长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏梅，张妍，贾潇，房少军，王钟葆，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21