一种超宽带平坦度好的定向耦合器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超宽带平坦度好的定向耦合器，包括：上下层叠放置的结构层、绝缘层和接地层，所述结构层包括主传输线、耦合结构和均衡网络单元；所述主传输线的两端分别作为第一端口和第二端口；所述耦合结构和主传输线并排设置，所述耦合结构的一端连接均衡网络单元的输入端，所述均衡网络单元的输出端作为第三端口，所述耦合结构的另一端作为第四端口；所述耦合结构为锯齿形。本实用新型专利技术最终实现了超宽频条件下耦合器耦合平坦度好，方向性满足要求，降低成本的目的。

An ultra wideband directional coupler with good flatness

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带平坦度好的定向耦合器
本技术涉及定向耦合器
，具体涉及一种超宽带平坦度好的定向耦合器。
技术介绍
在通信系统设计中，经常会用到耦合器这种无源器件，而宽带、小型化一直是未来的发展趋势。传统射频微波频段的宽带耦合器主要有：传统的1/4波长微带线耦合和磁耦合实现两种方案。微带线结构的优点是电路简单，易与PCB集成，但是存在的问题如下：1、带宽较窄，耦合平坦度和方向性差；高、低频段有时相差十几dB以上，方向性最差频点只有几dB，极大影响功率检波的精度。2、低频对应1/4波长尺寸仍然较大；磁耦合结构的优点是低频性能较好，但是存在的问题如下：1、应用高频受限，特别是微波频段很少应用；2、通常体积较大，不易于板级集成；此外，外购的宽带耦合器件成本十分高昂。因此，行业内急需研发一种超宽频条件下耦合平坦度好，方向性高，成本低的耦合器。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种平坦度好、成本低的超宽带平坦度好的定向耦合器。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种超宽带平坦度好的定向耦合器，包括：上下层叠放置的结构层、绝缘层和接地层，所述结构层包括主传输线、耦合结构和均衡网络单元；所述主传输线的两端分别作为第一端口和第二端口；所述耦合结构和主传输线并排设置，所述耦合结构的一端连接均衡网络单元的输入端，所述均衡网络单元的输出端作为第三端口，所述耦合结构的另一端作为第四端口；所述耦合结构为锯齿形。优选地，所述耦合结构为矩形锯齿或者三角锯齿结构。优选地，所述均衡网络单元包括：依次连接的第1级π型衰减网络、LC谐振网络和第2级π型衰减网络，所述第1级π型衰减网络的输入端和耦合结构连接，所述第2级π型衰减网络的输出端作为第三端口。优选地，所述第1级π型衰减网络包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述LC谐振网络包括电感L1和电容C1，第2级π型衰减网络包括电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述电阻R1的一端、电阻R2的一端均连接至耦合结构，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和电阻R3的一端、电感L1的一端连接，电阻R3的另一端接地，电感L1的另一端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端和电阻R4的一端、电阻R5的一端均连接，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端通过电阻R6连接至地，电阻R4的另一端还作为第三端口。优选地，所述耦合结构的耦合度为C1，所述均衡网络单元的耦合度记C2，所述定向耦合器的耦合度为C，C＝C1+C2。优选地，所述耦合结构的长度为中心频率的八分之一波长。优选地，所述接地层为铜皮。本技术相对于现有技术具有如下优点：本方案的耦合结构为锯齿形结构，射频信号经主传输线，流入到耦合结构，射频信号继续流入均衡网络单元，调节均衡网络单元中的LC谐振网络参数，可实现小的平坦度；调节耦合结构的锯齿长(a)、宽(b)及间距(s)，可以实现高方向性，定向耦合器的耦合度由耦合结构和均衡网络单元的3部分共同决定。根据需要可以优化调整所需的耦合度至目标值。本方案最终实现了超宽频条件下耦合器耦合平坦度好，方向性满足要求，降低成本的目的。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本实施例的超宽带平坦度好的定向耦合器的结构示意图。图2为另一可实施例的超宽带平坦度好的定向耦合器的结构示意图。图3为本实施例的均衡网络单元的原理框图。图4为本实施例的均衡网络单元的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。参见图1，一种超宽带平坦度好的定向耦合器，包括：上下层叠放置的结构层、绝缘层和接地层，所述结构层包括主传输线11、耦合结构12和均衡网络单元13；所述主传输线11的两端分别作为第一端口1和第二端口2；所述耦合结构12和主传输线11并排设置，所述耦合结构12的一端连接均衡网络单元13的输入端，所述均衡网络单元13的输出端作为第三端口3，所述耦合结构12的另一端作为第四端口4；所述耦合结构12为锯齿形。其中，上下层叠放置的结构层、绝缘层和接地层为印制PCB板。结构层、绝缘层和接地层通过通孔连接。第一端口1和第二端口2分别作为射频信号的输入端和输出端。主传输线11的耦合信号经过均衡网络单元13，再到第三端口3；第四端口4作为隔离端口，当接上负载时，吸收剩余的射频信号，使得进入到均衡网络单元13的耦合信号的单一性更好。所述接地层为铜皮。在本实施例，所述耦合结构12为矩形锯齿，其中矩形锯齿的长为a、宽为b及间距为s。作为另一可实施例，参见图2，所述耦合结构12为三角锯齿结构。在本实施例，参见图3-4，所述均衡网络单元13包括：依次连接的第1级π型衰减网络、LC谐振网络和第2级π型衰减网络，所述第1级π型衰减网络的输入端和耦合结构12连接，所述第2级π型衰减网络的输出端作为第三端口3。在本实施例，所述LC谐振网络是串联谐振。作为又一可实施例，所述LC谐振网络是并联谐振电路。具体地，所述第1级π型衰减网络包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述LC谐振网络包括电感L1和电容C1，第2级π型衰减网络包括电阻R4、电阻R5和电阻R6；所述电阻R1的一端、电阻R2的一端均连接至耦合结构12，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和电阻R3的一端、电感L1的一端连接，电阻R3的另一端接地，电感L1的另一端和电容C1的一端连接，电容C1的另一端和电阻R4的一端、电阻R5的一端均连接，电阻R5的另一端接地，电阻R4的另一端通过电阻R6连接至地，电阻R4的另一端还作为第三端口3。在本实施例，所述耦合结构12的耦合度为C1，所述均衡网络单元13的耦合度记C2，所述定向耦合器的耦合度为C，C＝C1+C2。其中，定向耦合器的耦合度由耦合结构12和均衡网络单元13的3部分共同决定。射频信号经主传输线11，流入到耦合结构12，耦合度记为C1，射频信号继续流入均衡网络单元13(第1级π型衰减网络+LC谐振网络+第2级π型衰减网络)，此时的耦合度记为C2。至此，射频信号由第一端口1输入，经过第三端口3输出，其耦合度为：C＝C1+C2，根据需要可以优化调整所需的耦合度至目标值。在本实施例，所述耦合结构12的长度为中心频率的八分之一波长。定向耦合器耦合平坦度由LC谐振网络决定，具体由电感L1和电容C1的值确定。耦合器的方向性主要由耦合结构12决定，具体由锯齿结构的长(a)、宽(b)及间距(s)决定。综上，本方案的定向耦合器体积小，带宽更宽，方向性更好；可应用于高频，易于PCB集成，成本低；上述具体实施方式为本技术的优选实施例，并不能对本技术进行限定，其他的任何未背离本技术的技术方案而所做的改变或其它等效的置换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带平坦度好的定向耦合器，其特征在于，包括：上下层叠放置的结构层、绝缘层和接地层，所述结构层包括主传输线、耦合结构和均衡网络单元；所述主传输线的两端分别作为第一端口和第二端口；所述耦合结构和主传输线并排设置，所述耦合结构的一端连接均衡网络单元的输入端，所述均衡网络单元的输出端作为第三端口，所述耦合结构的另一端作为第四端口；/n所述耦合结构为锯齿形。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽带平坦度好的定向耦合器，其特征在于，包括：上下层叠放置的结构层、绝缘层和接地层，所述结构层包括主传输线、耦合结构和均衡网络单元；所述主传输线的两端分别作为第一端口和第二端口；所述耦合结构和主传输线并排设置，所述耦合结构的一端连接均衡网络单元的输入端，所述均衡网络单元的输出端作为第三端口，所述耦合结构的另一端作为第四端口；
所述耦合结构为锯齿形。


2.根据权利要求1所述的超宽带平坦度好的定向耦合器，其特征在于，所述耦合结构为矩形锯齿或者三角锯齿结构。


3.根据权利要求1所述的超宽带平坦度好的定向耦合器，其特征在于，所述均衡网络单元包括：依次连接的第1级π型衰减网络、LC谐振网络和第2级π型衰减网络，所述第1级π型衰减网络的输入端和耦合结构连接，所述第2级π型衰减网络的输出端作为第三端口。


4.根据权利要求3所述的超宽带平坦度好的定向耦合器，其特征在于，所述第1级π型衰减网络包括电阻R1、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宣宏，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44