一种基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器制造技术

一种基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器，包括电感加载平行耦合线、阶跃阻抗微带线、等线宽三线耦合线、并联开路微带线和四个50欧姆匹配端口；所述电感加载平行耦合线包括第一段平行耦合线、第二段平行耦合线、第一集总电，所述阶跃阻抗微带线包括第一阶跃阻抗微带线、第二阶跃阻抗微带线、第三阶跃阻抗微带线、第四阶跃阻抗微带线，所述等线宽三线耦合线包括第一等线宽三线耦合线、第二等线宽三线耦合线、第三等线宽三线耦合线、第四等线宽三线耦合线，所述并联开路微带线包括第一并联开路微带线、第二并联开路微带线。本发明专利技术提供的基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器，具有兼顾小体积的同时具有宽通带、宽阻带、输出振幅平稳、设计简单、成本低廉的特点，适于广泛推广。适于广泛推广。适于广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器


[0001]本专利技术涉及一种滤波耦合器领域，尤其涉及一种基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器。

技术介绍

[0002]带通滤波器作为射频终端重要组成部件之一，具有选择信号抑制噪声等功能，对抑制带外杂波，提高无线通信系统的信号传输质量具有十分重要的作用。带通滤波器作为滤波器中最重要的类型之一，目前已经得到了许多功能扩展性的研究，包括多频、宽带、可重构、小型化等方面。定向耦合器作为微波无线通信线路中重要的无源器件，可以实现输出端口信号的不同比列分配、传输和相移等功能，在射频收发信机以及功率放大系统等多方面设计中均起到重要的作用。其中正交定向耦合器由于具有正交的相移输出，在圆极化天线馈网等应用中更具优势。由于正交耦合器和滤波器二者本身的设计就各自具有一定的难度，因此，常见的是，对二者进行50欧姆匹配端口单独设计，然后利用微带传输线或者是阻抗变换设备进行级联，这往往会造成体积大、带宽窄、插入损耗高等不可避免的问题。而对自身就可以实现带通滤波功能的正交定向耦合器的研究设计可以解决上述问题，具有较高的研究价值和现实意义。
[0003]目前对滤波型正交定向耦合器的研究中常见的是基于双分支耦合器和平行耦合线结构的基础上进行的滤波性功能扩展。其中基于双分支耦合器结构的研究大多数具有体积大、通带窄的设计缺点，并不适用于大数据现代对无线移动终端设备提出的小型化、宽带化等多方面高要求；通常无法实现紧耦合输出，其应用场合受限。虽然已经有部分研究可以同时实现宽带和小型化，但是缺点是设计复杂且通带标准不高。因此，对兼顾小体积的同时可实现宽通带、宽阻带，高匹配标准的滤波型正交定向耦合器的简单设计，有利于使定向耦合器应用在更多宽带化、集成化、低成本的微波领域当中。

技术实现思路

[0004]一种基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器，包括：电感加载平行耦合线、阶跃阻抗微带线、等线宽三线耦合线、并联开路微带线和四个50欧姆匹配端口；
[0005]所述电感加载平行耦合线包括第一段平行耦合线、第二段平行耦合线、第一集总电感，所述阶跃阻抗微带线包括第一阶跃阻抗微带线、第二阶跃阻抗微带线、第三阶跃阻抗微带线、第四阶跃阻抗微带线，所述等线宽三线耦合线包括第一等线宽三线耦合线、第二等线宽三线耦合线、第三等线宽三线耦合线、第四等线宽三线耦合线，所述并联开路微带线包括第一并联开路微带线、第二并联开路微带线；
[0006]所述第一段平行耦合线包括第一耦合线和第二耦合线，所述第二段平行耦合线包括第三耦合线、第四耦合线，所述第一阶跃阻抗微带线包括第一微带线、第二微带线、第三微带线，所述第二阶跃阻抗微带线包括第四微带线、第五微带线、第六微带线，所述第三阶跃阻抗微带线包括第七微带线、第八微带线、第九微带线，所述第四阶跃阻抗微带线包括第
十微带线、第十一微带线、第十二微带线，所述第一等线宽三线耦合线包括第五耦合线、第六耦合线、第七耦合线，所述第二等线宽三线耦合线包括第八耦合线、第九耦合线、第十耦合线，所述第三等线宽三线耦合线包括第十一耦合线、第十二耦合线、第十三耦合线，所述第四等线宽三线耦合线包括第十四耦合线、第十五耦合线、第十六耦合线，所述第一并联开路微带线包括第十三微带线、第十四微带线，所述第二并联开路微带线包括第十五微带线、第十六微带线；
[0007]所述第一微带线与第二微带线左端连接，第二微带线与第一微带线的右端以及第三微带线的左端连接，第三微带线与第二微带线的右端以及第一耦合线的左端连接；所述第四微带线与第五微带线右端连接，第五微带线与第四微带线的左端以及第六微带线的右端连接，第六微带线与第五微带线的左端以及第三耦合线的右端连接；所述第七微带线与第八微带线左端连接，第八微带线与第七微带线的右端以及第九微带线的左端连接，第九微带线与第八微带线的右端以及第二耦合线的左端连接；所述第十微带线与第十一微带线右端连接，第十一微带线与第十微带线的左端以及第十二微带线的右端连接，第十二微带线与第十一微带线的左端以及第四耦合线的右端连接；所述第一耦合线与第三微带线的右端以及第三耦合线的左端连接，第二耦合线与第九微带线的右端以及第四耦合线的左端连接；所述第三耦合线与第六微带线的左端以及第一耦合线的右端连接，第四耦合线与第十二微带线的左端以及第二耦合线的右端连接；所述第五耦合线上端与第七耦合线上端连接，第六耦合线下端与第一耦合线左端连接；所述第八耦合线上端与第十耦合线上端连接，第九耦合线下端与第三耦合线右端连接；所述第十一耦合线上端与第十三耦合线上端连接，第十二耦合线下端与第二耦合线左端连接；所述第十四耦合线上端与第十六耦合线上端连接，第十五耦合线下端与第四耦合线右端连接；第一并联微带线下端与第一耦合线右端连接、第二并联微带线上端第二耦合线右端连接；所述第一微带线左端与地连接，第四微带线右端与地连接，第七微带线左端与地连接，第十微带线右端与地连接；所述第五耦合线上端和第七耦合线上端与端口连接，第八耦合线上端和第十耦合线上端与端口连接，第十一耦合线上端和第十三耦合线上端与端口连接，第十四耦合线上端和第十六耦合线上端与端口连接；所述第一集总电感位于第一耦合线右端和第二耦合线右端之间；
[0008]所述第一段平行耦合线和第二段平行耦合线具有相同的奇偶模特性阻抗和电长度；所述第一等线宽三线耦合线、第二等线宽三线耦合线、第三等线宽三线耦合线、第四等线宽三线耦合线具有相同的奇偶模特性阻抗和电长度；所述第一并联开路微带线和第二并联开路微带线具有相同的特性阻抗和电长度；所述第一微带线、第三微带线、第四微带线、第六微带线、第七微带线、第九微带线、第十微带线和第十二微带线具有相同的特性阻抗和电长度；所述第二微带线、第五微带线、第八微带线和第十一微带线具有相同的特性阻抗和电长度；所述第二微带线的电长度等于第一微带线和第三微带线电长度之和，所述第五微带线的电长度等于第四微带线和第六微带线电长度之和，所述第八微带线的电长度等于第七微带线和第九微带线电长度之和，所述第十一微带线的电长度等于第十微带线和第十二微带线电长度之和；
[0009]进一步地，通过采用所述第一段平行耦合线、第二段平行耦合线和第一集总电感，可以实现宽通带响应和小型化；通过采用所述第一等线宽三线耦合线、第二等线宽三线耦合线、第三等线宽三线耦合线和第四等线宽三线耦合线可以在较宽的通带范围内形成三个
谐振点；通过采用第一并联开路微带线、第二并联开路微带线可以实现谐波抑制；通过采用第一阶跃阻抗微带线、第二阶跃阻抗微带线、第三阶跃阻抗微带线、第四阶跃阻抗微带线可以在高频部分引入多个谐波抑制形成宽阻带响应；
[0010]进一步地，所述第一等线宽三线耦合线、第二等线宽三线耦合线、第三等线宽三线耦合线、第四等线宽三线耦合线中各个微带线的线宽和电长度完全相同；
[0011]进一步地，所述第一阶跃阻抗微带线、第二阶跃阻抗微带线、第三阶跃阻抗微带线、第四阶跃阻抗微带线、第一并联开路微带线和第二并联开路微带线的电长度和特性阻抗与电路整体带外滤波效果有关，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三线耦合结构的宽带通响应同向定向耦合器，其特征在于包括：电感加载平行耦合线、阶跃阻抗微带线、等线宽三线耦合线、并联开路微带线和四个50欧姆匹配端口；所述电感加载平行耦合线包括第一段平行耦合线(11)、第二段平行耦合线(12)、第一集总电感(13)，所述阶跃阻抗微带线包括第一阶跃阻抗微带线(21)、第二阶跃阻抗微带线(22)、第三阶跃阻抗微带线(23)、第四阶跃阻抗微带线(24)，所述等线宽三线耦合线包括第一等线宽三线耦合线(31)、第二等线宽三线耦合线(32)、第三等线宽三线耦合线(33)、第四等线宽三线耦合线(34)，所述并联开路微带线包括第一并联开路微带线(41)、第二并联开路微带线(42)；所述第一段平行耦合线(11)包括第一耦合线(111)和第二耦合线(112)，所述第二段平行耦合线(12)包括第三耦合线(121)、第四耦合线(122)，所述第一阶跃阻抗微带线(21)包括第一微带线(211)、第二微带线(212)、第三微带线(213)，所述第二阶跃阻抗微带线(22)包括第四微带线(221)、第五微带线(222)、第六微带线(223)，所述第三阶跃阻抗微带线(23)包括第七微带线(231)、第八微带线(232)、第九微带线(233)，所述第四阶跃阻抗微带线(24)包括第十微带线(241)、第十一微带线(242)、第十二微带线(243)，所述第一等线宽三线耦合线(31)包括第五耦合线(311)、第六耦合线(312)、第七耦合线(313)，所述第二等线宽三线耦合线(32)包括第八耦合线(321)、第九耦合线(322)、第十耦合线(323)，所述第三等线宽三线耦合线(33)包括第十一耦合线(331)、第十二耦合线(332)、第十三耦合线(333)，所述第四等线宽三线耦合线(34)包括第十四耦合线(341)、第十五耦合线(342)、第十六耦合线(343)，所述第一并联开路微带线(41)包括第十三微带线(411)、第十四微带线(412)，所述第二并联开路微带线(42)包括第十五微带线(421)、第十六微带线(422)；所述第一微带线(211)与第二微带线(212)左端连接，第二微带线(212)与第一微带线(211)的右端以及第三微带线(213)的左端连接，第三微带线(213)与第二微带线(212)的右端以及第一耦合线(111)的左端连接；所述第四微带线(221)与第五微带线(222)右端连接，第五微带线(222)与第四微带线(221)的左端以及第六微带线(223)的右端连接，第六微带线(223)与第五微带线(222)的左端以及第三耦合线(121)的右端连接；所述第七微带线(231)与第八微带线(232)左端连接，第八微带线(232)与第七微带线(231)的右端以及第九微带线(233)的左端连接，第九微带线(233)与第八微带线(232)的右端以及第二耦合线(112)的左端连接；所述第十微带线(241)与第十一微带线(242)右端连接，第十一微带线(242)与第十微带线(241)的左端以及第十二微带线(243)的右端连接，第十二微带线(243)与第十一微带线(242)的左端以及第四耦合线(122)的右端连接；所述第一耦合线(111)与第三微带线(213)的右端以及第三耦合线(121)的左端连接，第二耦合线(112)与第九微带线(233)的右端以及第四耦合线(122)的左端连接；所述第三耦合线(121)与第六微带线(223)的左端以及第一耦合线(111)的右端连接，第四耦合线(122)与第十二微带线(243)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏梅，李晓婷，张斯然，赵子萌，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：