八端口非对称定向耦合器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种八端口非对称定向耦合器，包括三个耦合端口、三个隔离端口、一个输入端口、一个直通端口、一条第一微带线以及三条第二微带线，其中：所述第一微带线用于输入端口与直通端口之间的直接连接；所述每个第二微带线分别设置在一个耦合端口和一隔离端口之间用于耦合端口与隔离端口的直接连接；所述的第一微带线的长度大于所述第二微带线的长度。本发明的八端口非对称定向耦合器，在不增加电路面积和加工复杂度的前提下，实现的非对称结构的定向耦合器，可以提供3个耦合端口和3个隔离端口以及一个直通端口，且本发明设计紧凑，易于集成，在密集的集成电路中使用方便。
【专利说明】八端口非对称定向耦合器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微波传输器件，具体而言涉及一种的八端口非对称定向耦合器。
【背景技术】
[0002] 目前的定向耦合器结构如图1所示，它输入端口 1A、直通端口 2B、隔离端口 3B'、耦 合端口 4A'以及公共耦合段ABB'A'组成。输入端口、输出端口、隔离端口以及耦合端口的 微带线特性阻抗通常为50欧姆，用于前后级系统之间的连接。公共耦合段ABB' A'可以是 对称结构也可以是非对称结构。其工作原理是：根据工作频率和耦合系数，确定公共耦合段 微带传输线的有效电长度，以及公共耦合段微带传输线的偶模阻抗和基模阻抗，依据偶模 阻抗和基模阻抗、中心工作频率、基板的介电常数、磁导率、介质损耗等相关参数，确定基板 上微带线宽度和厚度等参数。
[0003] -般在电路设计中，基模阻抗和偶模阻抗满足下列关系： = 为传输线的特性阻抗。详细工作原理可参阅《微波工程》。其缺点是：只有 一个耦合端口和一个隔离端口，当需要三个隔离端口和耦合端口时，需要三个图1所示的 元件互连，互连后的电路尺寸很大，不利于电路系统的小型化。另一方面，需要多次的配置 输入与输出端口，使其特性阻抗为50欧姆，中间级联公共50欧姆部分重复设置，造成功率 损耗。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种八端口非对称定向耦合器，便于电路系统的小型化，多 端口功率成比例系数输出。
[0005] 本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有 利的方式发展独立权利要求的技术特征。
[0006] 为达成上述目的，本发明提出一种八端口非对称定向耦合器，包括三个耦合端口、 三个隔离端口、一个输入端口、一个直通端口、一条第一微带线以及三条第二微带线，其 中： 所述第一微带线用于输入端口与直通端口之间的直接连接； 所述每个第二微带线分别设置在一个耦合端口和一隔离端口之间用于耦合端口与隔 离端口的直接连接； 所述的第一微带线的长度大于所述第二微带线的长度。
[0007] 本发明与现有技术相比所具有的优点：本发明在不增加电路面积和加工复杂度的 前提下，采用该非对称结构的定向耦合器可以提供3个耦合端口和3个隔离端口以及一个 直通端口，且本发明设计紧凑，易于集成，在密集的集成电路中使用方便。
[0008] 应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这 样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保 护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
[0009] 结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实 施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面 的描述中显见，或通过根据本发明教导的【具体实施方式】的实践中得知。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组 成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。 现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中： 图1是现有技术中的一个耦合端口、一个隔离端口和一个直通端口的微带定向耦合器 的结构不意图； 图2是本发明提出的八端口非对称定向耦合器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011] 为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0012] 在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。 本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和 实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实 施，这是应为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一 些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
[0013] 根据本发明的公开，提出一种八端口非对称定向耦合器，包括三个耦合端口、三个 隔离端口、一个输入端口、一个直通端口、一条第一微带线以及三条第二微带线，其中： 所述第一微带线用于输入端口与直通端口之间的直接连接； 所述每个第二微带线分别设置在一个耦合端口和一隔离端口之间用于耦合端口与隔 离端口的直接连接； 所述的第一微带线的长度大于所述第二微带线的长度。
[0014] 如图2所示的前述八端口非对称定向耦合器的一个示例。
[0015] 图2中，标号1A为输入端口，用于功率的输入，其微带线特性阻抗在中心工作频率 处为50欧姆。
[0016] 标号2F为直通端口，用于功率的输出，其微带线特性阻抗在中心工作频率处为50 欧姆。
[0017] 标号8A'、6C'和4E'分别为三个稱合端口，按一定比例系数对输入功率进行f禹合 输出，其微带线特性阻抗在中心工作频率处为50欧姆。
[0018] 标号7B'、5D'和3F'分别为三个隔离端口，其微带线特性阻抗在中心工作频率处 为50欧姆。
[0019] 图2所示的例子中，标号10为第一微带线，用于输入端口 1A与直通端口 2F之间 的直接连接。
[0020] 标号20为第二微带线，分别用于每个耦合端口（8A'、6C'和4E'）与对应隔离端口 (7B'、5D，和3F'）之间的互通。
[0021] 图 2 中，认、8(：、06、？2、？'3、￡'4、0'5、(：'6、8'7、六'8段的微带线特性阻抗为50 欧姆。
[0022] 在一些具体实施中，根据工作频率和三个端口耦合系数，确定公共耦合段一 ABB' A'、⑶D' C'、EFF' E'的微带传输线的有效电长度，以及公共耦合段微带传输线的偶模 阻抗和基模阻抗。
[0023] 依据偶模阻抗和基模阻抗、中心工作频率、基板的介电常数、磁导率、介质损耗等 相关参数，确定基板上微带线宽度和厚度等参数。
[0024] -般在电路设计中，基模阻抗和偶模阻抗满足下列关系为微 带传输线的特性阻抗。本例中亦据此设计实现，不再赘述。
[0025] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技 术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因 此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【权利要求】
1. 一种八端口非对称定向耦合器，其特征在于，包括三个耦合端口、三个隔离端口、一 个输入端口、一个直通端口、一条第一微带线以及三条第二微带线，其中： 所述第一微带线用于输入端口与直通端口之间的直接连接； 所述每个第二微带线分别设置在一个耦合端口和一隔离端口之间用于耦合端口与隔 离端口的直接连接； 所述的第一微带线的长度大于所述第二微带线的长度。
2. 根据权利要求1所述的八端口非对称定向耦合器，其特征在于，所述三个耦合端口 设置成一定比例系数对输入功率进行耦合输出。
3. 根据权利要求1所述的八端口非对称定向耦合器，其特征在于，公共 耦合段的微带传输线的有效电长度，以及公共耦合段微带传输线的偶模阻抗 和基模阻抗2^,由该定向耦合器的工作频率和三个耦合端口的耦合系数决定。
4. 根据权利要求3所述的八端口非对称定向耦合器，其特征在于，所述的公共耦合段 微带传输线的偶模阻抗和基模阻抗^满足：
【文档编号】H01P5/18GK104505573SQ201410827983
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】王勇, 周顺利, 李婷, 常路讯, 刘畅安, 王宝强 申请人:南京邮电大学