【技术实现步骤摘要】
一种功率分配比和频率可调的微带混合环
[0001]本说明书涉及电气领域，涉及一种微波、毫米波通信中使用的无源射频器件，尤其涉及一种功率分配比和频率可调的微带混合环。
技术介绍
[0002]混合环(又名环形耦合器)可以在输出端口之间提供同相/反相信号输出，广泛应用于设计平衡混频器、平衡放大器和相控阵天线馈电网络等器件和电路。在平衡放大器中，混合环可以改善输入端口匹配特性，提供不随负载阻抗变化的稳定功率输出；在相控阵天线中，混合环可以控制波束的指向和形状。
[0003]根据可重构能力，可重构耦合器可分为频率可重构耦合器和功率分配比可重构耦合器。频率可重构耦合器通常可以通过在输入/输出端口级联可调电容，或通过使用由有源电感和变容二极管组成的可调单元替代耦合器中λ/4传输线基本单元，或者通过构造基于变容二极管的特殊电路结构来实现。然而，当调谐元件的值变化很大时，上述耦合器的匹配和隔离性能会恶化，因此其频率调谐范围受到限制。因此，设计一个在所有调谐状态下都具有良好匹配和隔离性能的频率可重构耦合器是必要的。功率分配比可重构耦合器...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率分配比和频率可调的微带混合环，其特征在于，所述微带混合环包括：输入端口、输出直通端口、隔离端口、输出耦合端口、第一可调单元、第二可调单元与第三可调单元，所述第一可调单元与所述第二可调单元通过所述第三可调单元级联；其中，所述第一可调单元的两端连接所述输入端口与所述输出直通端口，所述第二可调单元的两端连接所述隔离端口与所述输出耦合端口，所述第三可调单元的两端分别连接所述输入端口与所述输出耦合端口，以及所述输出直通端口与所述隔离端口；所述第一可调单元用于控制所述输入端口与所述输出直通端口之间的阻抗与电长度处于恒定状态；所述第二可调单元用于控制所述隔离端口与所述输出耦合端口之间的阻抗与电长度处于恒定状态；所述第一可调单元与所述第二可调单元，用于调节所述微带混合环的频率至目标频率值；所述第三可调单元用于调节所述微带混合环的功率分配比至目标功率分配比。2.根据权利要求1所述的微带混合环，其特征在于，所述第一可调单元包括至少两类可调电容，所述第二可调单元包括至少两类可调电容；所述第一可调单元与所述第二可调单元，用于调节所述微带混合环的频率至目标频率值，包括：所述第一可调单元用于等效替代阻抗为Z1、电长度为θ1的可调传输线，并通过传输矩阵相等的性质确定所述第一可调单元中各可调电容与所述微带混合环的频率间的第一关系式；所述第二可调单元用于等效替代阻抗为Z1、电长度为
‑
θ1的可调传输线，并通过传输矩阵相等的性质确定所述第二可调单元中各可调电容与所述微带混合环的频率间的第二关系式；根据所述第一关系式与所述第二关系式，调节所述微带混合环的频率至目标频率值。3.根据权利要求2所述的微带混合环，其特征在于，所述第一可调单元包括接地的两个第一可调电容、一个第二可调电容、两个第一电感与两个接地的第二电感，所述第二可调单元包括接地的两个第三可调电容、一个第四可调电容、两个第三电感与两个第四电感；其中，第一个第二电感、第一个第一可调电容、第一个第一电感、所述第二可调电容、第二个第一电感、第二个第一可调电容与第二个第二电感依次连接于所述输入端口与输出直通端口之间；第一个第四电感、第一个第三可调电容、第一个第三电感、所述第四可调电容、第二个第三电感、第二个第三可调电容与第二个第四电感依次连接于所述输出耦合端口与隔离端口之间。4.根据权利要求3所述的微带混合环，其特征在于，所述第一可调单元用于等效替代阻抗为Z1、电长度为θ1的可调传输线，并通过传输矩阵相等的性质确定所述第一可调单元中各可调电容与所述微带混合环的频率间的第一关系式，包括：所述第一可调单元用于将第一可调单元等效替代可调传输线(Z1，θ1)，并通过传输矩阵相等的性质确定所述第一可调单元中各可调电容的表达式
a1＝(2
‑
(2C1L2+C2(L1+L2))ω2+ω4C1C2L1L2)，得到第一关系式为：得到第一关系式为：其中，L1为第一电感，L2为第二电感，C1为第一可调电容，ω为角频率，C2为第二可调电容，Z1为阻抗，θ1为电长度。5.根据权利要求3所述的微带混合环，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭相冠，张玉霞，梁泉泉，张玉萍，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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