一种可重构交叉耦合器制造技术

提供一种可重构交叉耦合器，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接四个端口；四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口。N阶级联的分支线的第一边的中间位置加载第一电抗器件；所述N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置加载第二电抗器件；第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值可变，用于调整交叉输出端口和直通输出端口的信号输出状态。采用本申请，可以实现可重构交叉耦合器中信号传输路径的切换。

A reconfigurable cross coupler

【技术实现步骤摘要】
一种可重构交叉耦合器
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种可重构交叉耦合器。
技术介绍
随着现代通信技术的发展，作为射频前端的微波和毫米波电路得到了广泛的应用，其实现的功能也越来越多，伴随着电路的复杂程度也越来越高，这使得交叉耦合器成为一种常用在电路交叉处的器件。传统的交叉耦合器由两层互不接触的金属线构成，这种结构提高了电路的复杂度，并且需要特殊的加工工艺，例如跳线工艺。这就提高了加工成本，并且难以和其他电路集成。随着PCB工艺的不断提高，微波电路也朝着平面化快速发展，因此平面化的交叉耦合器被广泛应用PCB电路中，例如多波束馈电网络中的巴特勒矩阵。目前，交叉耦合器的输出状态单一，不灵活。
技术实现思路
本申请公开了一种可重构交叉耦合器，可以实现可重构交叉耦合器中信号传输路径的切换。第一方面，本申请提供了一种可重构交叉耦合器，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，该N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，该N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接该四个端口；该四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口，该输入端口与该交叉传输端口处于该N阶级联的分支线的对角位置；该N阶级联的分支线的第一边的中间位置连接第一电抗器件的一端，该第一电抗器件的另一端接地；该第一边为该输入端口与该隔离端口之间该N阶级联的分支线的边；该N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置连接第二电抗器件的一端，该第二电抗器件的另一端接地；该第二边为该交叉输出端口与该直通输出端口之间该N阶级联矩形的分支线的边；该第一电抗器件和所述第二电抗器件的电抗值可变，用于调整所述交叉输出端口和所述直通输出端口的信号输出状态。本申请中，提供了一种可重构交叉耦合器，通过改变两个电抗器件的电抗值，可以实现可重构交叉耦合器的传输状态的切换。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述交叉输出端口输出。也即是说，当两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值(可以是300欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器的交叉传输状态结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述直通输出端口输出。也即是说，当两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值(可以是10欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器的直通传输状态结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值且大于第二值的状态下，从该输入端口输入的信号通过该交叉输出端口和该直通输出端口输出，该交叉输出端口输出的信号和该直通输出端口输出的信号之间存在90度相位差，该第一值大于该第二值。也即是说，当两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值(可以是300欧姆)且大于第二值(可以是10欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器的耦合传输状态。结合第一方面，或第一方面的第一至第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该第一电抗器件由连接在该第一边的中间位置的第一金属柱和地板层组成，该地板层与该N阶级联的分支线所在的微带线路层通过基板层隔开，该地板层接地；在该第一金属柱与该地板层不接触的状态下，该第一电抗器件的电抗值为第三值；在该第一金属柱与该地板层接触的状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值为第四值；该第二电抗器件由连接在该第二边的中间位置的第二金属柱和该地板层组成；在该第二金属柱与该地板层不接触的状态下，该第二电抗器件的电抗值为该第三值；在该第二金属柱与该地板层接触的状态下，该第二电抗器件的电抗值为该第四值；其中，该第三值大于该第一值；该第四值小于该第二值。本申请中，提供了一种可重构交叉耦合器，包括两个由金属柱和地板层组成的电抗器件，可以控制金属柱(第一金属柱和第二金属柱)与地板层的断开或连接，可以实现可重构交叉耦合器400的交叉传输状态和直通传输状态之间的切换时的无源互调。结合第一方面，或第一方面的第一至第三种可能的实现方式中，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，该地板层接地；该第一电抗器件由设置在该第一边的中间位置的第一覆盖层和设置在该微带线路层上的第一金属片构成，该第一覆盖层包括第一金属层和第一介质层；该第一金属片通过第一金属探针接到该地板层，该第一金属层与处于该微带线路层上的第二金属片和该第一边的中间位置通过该介质层隔开；在该第一覆盖层被移开状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在该第一覆盖层覆盖在该微带线路层上的状态下，该第一电抗器件的阻抗值为第六值；该第五值大于该第六值；该第二电抗器件由设置在该第二边的中间位置的该第二覆盖层和设置在该微带线路层上的第二金属片构成，该第二覆盖层包括第二金属层和第二介质层；该第二金属片通过第二金属探针接到该地板层，该第二金属层与处于该微带线路层上的第二金属片和该第一边的中间位置通过该介质层隔开；在该第二覆盖层被移开的状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在该第二覆盖层覆盖在该微带线路层上的状态下，该第二电抗器件的电抗值的绝对值为该第六值。结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，在该第一金属片的面积和第二金属片的面积都大于或等于第一面积的情况下，该第五值大于或等于该第一值，该第六值小于或等于该第二值。结合第一方面的第五或第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，在该第一金属片的面积和该第二金属片的面积都小于该第一面积且大于第二面积的情况下，该第五值大于或等于该第一值，该第六值小于该第一值且大于该第二值；其中，该第一面积大于该第二面积。本申请中，提供了一种可重构交叉耦合器，包括两个由覆盖层(第一覆盖层和第二覆盖层)和微带线路层上的金属片组成的电抗器件，在第一金属片或第二金属片的面积都大于或等于第一面积(可以是100平方毫米)的情况下，可以通过移开或盖上第一覆盖层和第二覆盖层，实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态与直通传输状态之间的切换。在第一金属片或第二金属片的面积都小于第一面积且大于第二面积(可以是1平方毫米)的情况下，可以通过移开或盖上第一覆盖层和第二覆盖层，实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态与耦合传输状态之间的切换。结合第一方面，或第一方面的第一或第三种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，该N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，该地板层接地；该第一电抗器件包括设置在该第一边的中间位置的第三覆盖层，该第三覆盖层包括第三金属层和第三介质层；该第三金属层与处于该微带线路层上的该第一边的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重构交叉耦合器，其特征在于，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，所述N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，/n所述N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接所述四个端口；所述四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口，所述输入端口与所述交叉传输端口处于所述N阶级联的分支线的对角位置；/n所述N阶级联的分支线的第一边的中间位置连接第一电抗器件的一端，所述第一电抗器件的另一端接地；所述第一边为所述输入端口与所述隔离端口之间所述N阶级联的分支线的边；所述N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置连接第二电抗器件的一端，所述第二电抗器件的另一端接地；所述第二边为所述交叉输出端口与所述直通输出端口之间所述N阶级联矩形的分支线的边；/n所述第一电抗器件和所述第二电抗器件的电抗值可变，用于调整所述交叉输出端口和所述直通输出端口的信号输出状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种可重构交叉耦合器，其特征在于，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，所述N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，
所述N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接所述四个端口；所述四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口，所述输入端口与所述交叉传输端口处于所述N阶级联的分支线的对角位置；
所述N阶级联的分支线的第一边的中间位置连接第一电抗器件的一端，所述第一电抗器件的另一端接地；所述第一边为所述输入端口与所述隔离端口之间所述N阶级联的分支线的边；所述N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置连接第二电抗器件的一端，所述第二电抗器件的另一端接地；所述第二边为所述交叉输出端口与所述直通输出端口之间所述N阶级联矩形的分支线的边；
所述第一电抗器件和所述第二电抗器件的电抗值可变，用于调整所述交叉输出端口和所述直通输出端口的信号输出状态。


2.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述交叉输出端口输出。


3.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述直通输出端口输出。


4.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值且大于第二值的状态下，从所述输入端口输入的信号通过所述交叉输出端口和所述直通输出端口输出，所述交叉输出端口输出的信号和所述直通输出端口输出的信号之间存在90度相位差，所述第一值大于所述第二值。


5.根据权利要求1-3任一所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述第一电抗器件由连接在所述第一边的中间位置的第一金属柱和地板层组成，所述地板层与所述N阶级联的分支线所在的微带线路层通过基板层隔开，所述地板层接地；在所述第一金属柱与所述地板层不接触的状态下，所述第一电抗器件的电抗值为第三值；在所述第一金属柱与所述地板层接触的状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值为第四值；
所述第二电抗器件由连接在所述第二边的中间位置的第二金属柱和所述地板层组成；在所述第二金属柱与所述地板层不接触的状态下，所述第二电抗器件的电抗值为所述第三值；在所述第二金属柱与所述地板层接触的状态下，所述第二电抗器件的电抗值为所述第四值；其中，所述第三值大于所述第一值；所述第四值小于所述第二值。


6.根据权利要求1-4任一所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，所述地板层接地；
所述第一电抗器件由设置在所述第一边的中间位置的第一覆盖层和设置在所述微带线路层上的第一金属片构成，所述第一覆盖层包括第一金属层和第一介质层；所述第一金属片通过第一金属探针接到所述地板层，所述第一金属层与处于所述微带线路层上的第二金属片和所述第一边的中间位置通过所述介质层隔开；在所述第一覆盖层被移开状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在所述第一覆盖层覆盖在所述微带线路层上的状态下，所述第一电抗器件的阻抗值为第六值；所述第五值大于所述第六值；
所述第二电抗器件由设置在所述第二边的中间位置的所述第二覆盖层和设置在所述微带线路层上的第二金属片构成，所述第二覆盖层包括第二金属层和第二介质层；所述第二金属片通过第二金属探针接到所述地板层，所述第二金属层与处于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张关喜，严文博，刘祥龙，沈龙，赵建平，
申请(专利权)人：上海华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31