一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，包括介质基板；所述介质基板上设置有平行耦合微带线、跨接电容、第一耦合度调谐电路和第二耦合度调谐电路、给第一耦合度调谐电路供电的第一供电电路、给第二耦合度调谐电路供电的第二供电电路、以及与所述平行耦合微带线两端相连接的4个输入/输出微带线；所述第一耦合度调谐电路和第一供电电路均连接所述第一微带线；所述第二耦合度调谐电路和第二供电电路均连接所述第二微带线；所述第一耦合度调谐电路包括至少一个耦合度调谐支路，该耦合度调谐支路包括开关二极管、调谐电感、偏置电阻和隔直电容Ⅰ；本发明能够完成耦合度随调谐电感的电感值不同而改变，实现耦合度可调谐。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子【技术领域】，涉及一种微波器件，具体为一种耦合度可调谐微带横 跨定向f禹合器。 一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器
【背景技术】
[0002] 定向耦合器是在特定的频率范围内将输入信号功率按照特定比例分成两个输出 信号的四端口微波器件，其主要功能有信号功率分配/合成、功率取样/检测、以及天线阵 的馈电等。随着移动通信技术的发展，定向耦合器已经被广泛应用到混频器、滤波器、平衡 功率放大器、移相器和天线阵系统等微波电路中。
[0003] 按照隔离端口相对于输入端口的位置，定向耦合器可分为同向、反向和横跨三种 形式。具体地，如果输入端与直通端在同一条传输线上，耦合端与隔离端在另一条传输线 上，且输入端与隔离端在同一侧，则构成同向耦合器；如果输入端与直通端在同一条传输线 上，耦合端与隔离端在另一条传输线上，且输入端与耦合端在同一侧，则构成反向耦合器； 如果输入端与隔离端在同一条传输线上，耦合端与直通端在另一条传输线上，且输入端与 隔离端在同一侧，则构成横跨定向耦合器。
[0004] 其中，由微带线构成的平面电路定向耦合器是定向耦合器的一种实现形式，其由 成熟的印制电路板技术实现，具有体积小、易于集成等特点，相比于其它结构的定向耦合 器，更易与微波固体器件连接，广泛应用于军事通信系统、雷达系统和移动通信微波系统等 传输、测试和定位相关领域，以及室内覆盖、WLAN和小区覆盖等系统中。同时，由微带线构 成的横跨定向耦合器具有低成本、易加工和体积小的特点，且由于其耦合端和直通端在一 条传输线上，故当微带横跨定向耦合器应用于微波电路时，能够避免电路交叉，并简化了电 路布局，因此，随着Butler矩阵和平衡放大器的广泛研究与应用，微带横跨定向耦合器的 研究受到了关注。另外，近年来，随着现代移动无线电通信标准的增加，需要前端微波器件 能够在降低成本和减小整个电路体积的基础上，适应不断变化的环境，以及具有可重构性。
【发明内容】
[0005] 本发明针对以上问题的提出，而研制一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器。
[0006] 本发明的技术手段如下：
[0007] -种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，包括介质基板；所述介质基板上设置有 平行耦合微带线、跨接电容、第一耦合度调谐电路和第二耦合度调谐电路、给第一耦合度调 谐电路供电的第一供电电路、给第二耦合度调谐电路供电的第二供电电路、以及与所述平 行耦合微带线两端相连接的4个输入/输出微带线；
[0008] 所述平行耦合微带线包括相互平行的第一微带线和第二微带线；所述跨接电容置 于所述第一微带线和所述第二微带线之间；所述第一耦合度调谐电路和第一供电电路均连 接所述第一微带线；所述第二耦合度调谐电路和第二供电电路均连接所述第二微带线；所 述第一供电电路包括直流电压源和扼流电感；所述第一耦合度调谐电路包括至少一个耦合 度调谐支路，该耦合度调谐支路包括开关二极管、调谐电感、偏置电阻和隔直电容I ;所述 开关二极管阴极通过调谐电感连接所述偏置电阻一端和所述隔直电容I一端；所述偏置电 阻另一端可与所述直流电压源负极连接；所述隔直电容I另一端接地；所述扼流电感一端 连接所述直流电压源正极，另一端连接所述开关二极管阳极，所述扼流电感和所述开关二 极管的相接点通过隔直电容II连接所述第一微带线；所述第二供电电路与所述第一供电电 路结构相同；所述第二耦合度调谐电路与所述第一耦合度调谐电路结构相同；
[0009] 进一步地，所述耦合度调谐支路还包括旁路电容，该旁路电容一端与所述直流电 压源负极相连接，另一端接地；
[0010] 进一步地，所述跨接电容有3个，分别置于所述平行耦合微带线的两端和中部；
[0011] 进一步地，当第一耦合度调谐电路和第二耦合度调谐电路均包括一个耦合度调谐 支路时，通过更换所述调谐电感来调节所述微带横跨定向耦合器的耦合度；
[0012] 进一步地，当第一耦合度调谐电路和第二耦合度调谐电路均包括两个以上耦合度 调谐支路时，各耦合度调谐支路所包括的调谐电感的电感值不同，通过改变与第一供电电 路和第二供电电路相连接的耦合度调谐支路来调节所述微带横跨定向耦合器的耦合度；
[0013] 进一步地，根据公式
【权利要求】
1. 一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，其特征在于包括介质基板（1);所述介质 基板（1)上设置有平行耦合微带线（2)、跨接电容、第一耦合度调谐电路（3)和第二耦合度 调谐电路（4)、给第一耦合度调谐电路（3)供电的第一供电电路（5)、给第二耦合度调谐电 路（4)供电的第二供电电路￠)、以及与所述平行耦合微带线（2)两端相连接的4个输入/ 输出微带线（7); 所述平行耦合微带线（2)包括相互平行的第一微带线（8)和第二微带线（9);所述跨 接电容置于所述第一微带线（8)和所述第二微带线（9)之间；所述第一耦合度调谐电路 (3)和第一供电电路（5)均连接所述第一微带线⑶；所述第二耦合度调谐电路（4)和第二 供电电路（6)均连接所述第二微带线（9);所述第一供电电路（5)包括直流电压源和扼流 电感；所述第一耦合度调谐电路（3)包括至少一个耦合度调谐支路（10)，该耦合度调谐支 路（10)包括开关二极管、调谐电感、偏置电阻和隔直电容I ;所述开关二极管阴极通过调 谐电感连接所述偏置电阻一端和所述隔直电容I 一端；所述偏置电阻另一端可与所述直流 电压源负极连接；所述隔直电容I另一端接地；所述扼流电感一端连接所述直流电压源正 极，另一端连接所述开关二极管阳极，所述扼流电感和所述开关二极管的相接点通过隔直 电容II连接所述第一微带线（8);所述第二供电电路（6)与所述第一供电电路（5)结构相 同；所述第二耦合度调谐电路⑷与所述第一耦合度调谐电路⑶结构相同。
2. 根据权利要求1所述的一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，其特征在于所述耦 合度调谐支路（10)还包括旁路电容，该旁路电容一端与所述直流电压源负极相连接，另一 端接地。
3. 根据权利要求1所述的一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，其特征在于所述跨 接电容有3个，分别置于所述平行耦合微带线（2)的两端和中部。
4. 根据权利要求1所述的一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，其特征在于当第一 耦合度调谐电路（3)和第二耦合度调谐电路（4)均包括一个耦合度调谐支路（10)时，通过 更换所述调谐电感来调节所述微带横跨定向耦合器的耦合度。
5. 根据权利要求1所述的一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，其特征在于当第一 耦合度调谐电路（3)和第二耦合度调谐电路（4)均包括两个以上耦合度调谐支路（10)时， 各耦合度调谐支路（10)所包括的调谐电感的电感值不同，通过改变与第一供电电路（5)和 第二供电电路（6)相连接的耦合度调谐支路（10)来调节所述微带横跨定向耦合器的耦合 度。
6. 根据权利要求4或5所述的一种耦合度可调谐微带横跨定向耦合器，其特征在于根
所述微带横跨定向耦合器的耦合度的调节； 其中，k为所述微带横跨定向耦合器的耦合度、2。6为所述平行耦合微带线（2)的偶模阻 抗值、Θ为所述平行耦合微带线（2)的电长度、ω =2Jif，f为所述微带横跨定向耦合器 的中心频率、L为与第一供电电路（5)或第二供电电路（6)相连接的耦合度调谐支路（10) 所包括的调谐电感的电感值、为50欧姆。
【文档编号】H01P5/18GK104064847SQ201410313032
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】刘宏梅, 房少军 申请人:大连海事大学