微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器制造技术

本发明专利技术公开了一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，主要包括分支线耦合器、低通滤波器、缝隙耦合馈电结构、基片集成波导(SIW)定向耦合器、SIW90度转角和50欧姆馈电微带线。本发明专利技术能够同时覆盖频率跨度很大的微波频段和毫米波频段，实现了高频比的双频段耦合，而面积仅与微波频段的单频带分支线耦合器相当；另一方面，由于微波频段信号和毫米波频段信号具有相互隔离的物理传输路径，两者之间互不影响，隔离度高，因此使得两个频段的耦合器设计完全独立，大大方便了双频带高频比耦合器的设计。器的设计。器的设计。

【技术实现步骤摘要】
微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器


[0001]本专利技术属于微波毫米波
，涉及一种双频带定向耦合器，尤其涉及一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的发展，能够同时覆盖多个频段、兼容多种通信标准并提供高质量服务的多功能系统已成为未来无线通信系统发展的必然趋势。比如，5G低频段包括900MHz、2.4GHz，3.5GHz和5GHz等微波频段；同时，5G高频段还包括26GHz,28GHz和39GHz等毫米波频段。可以预见，未来无线通信系统的发展趋势必然是微波和毫米波技术共存，因此设计和实现同时支持微波频段和毫米波频段的双频带/多频带电路和系统至关重要。但是微波频段和毫米波频段间隔较大，例如2.4GHz和28GHz的频比高达11.67，要实现如此高频比的双频带器件是一项很大的挑战。
[0003]定向耦合器是无线通信系统中的重要器件。对于双频带定向耦合器而言，实现高频比主要包含以下几种方法：1)使用对称阶梯阻抗耦合线替换四分之一波长耦合线，其缺点是耦合度不高；2)在传统的分支线耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，为双轴对称结构，其特征在于包括：第一介质基板；第二介质基板，位于所述第一介质基板的下方；中间层金属地，位于所述第一介质基板和所述第二介质基板之间；底层金属地，位于所述第二介质基板的底层；工作在微波频带的分支线耦合器，位于所述第一介质基板的顶层；双频耦合器端口，位于所述第一介质基板的顶层；馈电微带线，位于所述第一介质基板的顶层；低通滤波器，位于所述第一介质基板的顶层；工作在毫米波频带的SIW定向耦合器，位于分支线耦合器的下方；其中，所述中间层金属地开有四个耦合缝隙；四个耦合缝隙分别处于四条馈电微带线的正下方相对位置，即耦合缝隙位于双频耦合器端口与低通滤波器之间位置的下方；且四个耦合缝隙位于SIW定向耦合器的4个端口内相对位置；每个耦合缝隙与最近距离低通滤波器的距离L1为双频带耦合器高频带中心频率对应的四分之一波长。耦合缝隙长度L
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为毫米波信号中心频率对应的二分之一波长；所述分支线耦合器的输入端口、输出端口、耦合端口、隔离端口各自与一个低通滤波器的一端连接；低通滤波器的另一端与馈电微带线的一端连接，馈电微带线的另一端作为双频耦合器端口；所述微波频段信号和毫米波频段信号分别通过分支线耦合器和SIW定向耦合器通过耦合缝隙耦合。2.如权利要求1所述的一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，其特征在于所述分支线耦合器包括一对平行设置的水平向微带线、一对平行设置的纵向微带线、输入端口、输出端口、耦合端口、隔离端口；由上述四条微带线围合成一个封闭式的矩形结构；其中一个水平向微带线和相邻纵向微带线的交接处构成输入端口、输出端口、耦合端口、隔离端口中的一个端口。3.如权利要求2所述的一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，其特征在于水平向微带线、纵向微带线的电长度均为低频带中心频率对应的四分之一波长。4.如权利要求2所述的一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，其特征在于馈电微带线采用50欧姆微带线，水平向微带线的宽度WC1对应33.36欧姆微带阻抗，纵向微带线的宽度WC2对应50欧姆微带阻抗。5.如权利要求1所述的一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，其特征在于分支线耦合器的中心频率为2.4GHz，SIW定向耦合器的中心频率为28GHz。6.如权利要求1所述的一种微波毫米波双频带独立设计的高频比定向耦合器，其特征在于所述低通滤波器为三阶阶梯阻抗滤波器，包括第一阻抗微带线、第二阻抗微带线、中间阻抗微带线、第一输入输出馈线、第二输入输出馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱舫，赵鑫，吴云飞，罗国清，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：