混合式电桥的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及微波通信领域，特别涉及一种混合式电桥。
【背景技术】
[0002]在微波系统中，电桥作为微波系统中的重要器件，它按一定的比例对微波信号进行幅度与相位的分配。在平衡放大器、功分器、自动增益控制以及相位转换器中的功率装置中都有3-dB电桥的应用，在各种功能的微波整机系统中发挥着重要的作用。传统的3-dB电桥大多都是引入四条四分之一波长的传输线进行设计，并且只能实现单种工作模式，比如:全单端式电桥或者全平衡式电桥。
[0003]全单端式的电桥只用于单端网络的连接，只能实现单端工作模式，且对共模噪声没有抑制;全平衡式的电桥虽然能实现共模抑制，但只能与平衡式器件连接，使得电桥在单端式、差分式、以及混合式系统中的应用缺乏适应性。
[0004]因此，现有技术存在缺陷，亟需改进。
【发明内容】
[0005]本发明主要目的是针对现有技术的缺陷，提供一种混合式电桥。
[0006]本发明提供了一种混合式电桥，包括介质基板、设置于所述介质基板上的第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线以及第五传输线，第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线以及第一传输线依次连接形成回路，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线均分别为90°传输线，所述第四传输线为270°传输线，所述第五传输线为180°传输线。第一传输线与第二传输线的交界处设置有第一端口，第二传输线与第三传输线的交界处设置有第二端口，第三传输线与第四传输线的交界处设置有第三端口，第四传输线与第五传输线的交界处设置有第四端口，第五传输线与第一传输线的交界处设置有第五端口，第四端口与第五端口构成平衡式端口，第一端口、第二端口以及第三端口分别为单端口。
[0007]在本发明提供的混合式电桥中，所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口、所述第四端口以及所述第五端口均为微带线。
[0008]在本发明提供的混合式电桥中，所述第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线以及第五传输线均分别为微带线。
[0009]在本发明提供的混合式电桥中，所述介质基板的相对介电常数为3.38，损耗角为
0.0027，厚度为 0.813mm。
[0010]实施本发明提供的混合式电桥具有以下有益效果:
[0011]由于在本发明中，第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线以及第一传输线依次连接形成回路。所述第一传输线、第二传输线、第三传输线均分别为90°传输线，所述第四传输线为270°传输线，所述第五传输线为180°传输线，第一传输线与第二传输线的交界处设置有第一端口，第二传输线与第三传输线的交界处设置有第二端口，第三传输线与第四传输线的交界处设置有第三端口，第四传输线与第五传输线的交界处设置有第四端口，第五传输线与第一传输线的交界处设置有第五端口，第四端口与第五端口构成平衡式端口，第一端口、第二端口以及第三端口分别为单端口 ；其将平衡式-单端，单端-单端，单端-单端及平衡式三种工作模式都可以在一个电桥中实现。在外接器件都是单端器件的条件下，可以使用单端-单端模式;在输入器件是单端式，输出器件有单端式也有平衡式时，可以使用单端-单端及平衡式模式;在输入器件是平衡式，输出器件是单端式时，可以使平衡式-单端模式。其提高了电桥在单端式、差分式、以及混合式系统应用中的适应性。并且，在平衡式-单端模式下，也能实现对共模信号的抑制。
【附图说明】
[0012]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0013]图1是本发明一优选实施例中的混合式电桥具的结构示意图。
[0014]图2是本发明一优选实施例中的混合式电桥在不同的Zl值对各个模式下的响应图。
【具体实施方式】
[0015]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
[0016]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0018]图1示出了本发明一优选实施例中的一种混合式电桥，包括介质基板、设置于所述介质基板上的第一传输线10、第二传输线20、第三传输线30、第四传输线40以及第五传输线50。该介质基板的相对介电常数为3.38，损耗角为0.0027，厚度为0.813mm，当然其并不限于此。
[0019]具体地，第一传输线10、第二传输线20、第三传输线30、第四传输线40、第五传输线50以及第一传输线10依次连接形成回路，所述第一传输线10、第二传输线20、第三传输线30均分别为90°传输线。所述第四传输线40为270°传输线。所述第五传输线50为180°传输线，具体地，在本实施例中，第四传输线40为270°传输线，当然，其还可以采用两端短路耦合传输线等进行替代设计，也即还可以通过相位差满足90°，其等效阻抗与第四传输线的阻抗相等的结构来进行替代设计。
[0020]第一传输线10与第二传输线20的交界处设置有第一端口100，第二传输线20与第三传输线30的交界处设置有第二端口 200，第三传输线30与第四传输线40的交界处设置有第三端口 300，第四传输线40与第五传输线50的交界处设置有第四端口 400，第五传输线50与第一传输线10的交界处设置有第五端口 500，第四端口 400与第五端口 500构成平衡式端口，第一端口 100、第二端口 200以及第三端口 300分别为单端口，其中每一单端口的阻抗为50 Ω。
[0021]在本发明提供的混合式电桥中，所述第一端口100、所述第二端口 200、所述第三端口 300、所述第四端口 400以及所述第五端口 500均为微带线。当然，其并不限于此，其还可通过共面波导、带状线等其它传输线形式实现。
[0022]在本发明提供的混合式电桥中，所述第一传输线10、第二传输线20、第三传输线30、第四传输线40以及第五传输线50均分别为微带线。当然，其并不限于此，其还可通过共面波导、带状线等其它传输线形式实现。
[0023]本发明实现了一种混合式电桥，即平衡式-单端，单端-单端，单端-单端及平衡式三种工作模式都可以在一个电桥中实现。在外接器件都是单端器件的条件下，可以使用单端-单端模式;在输入器件是单端式，输出器件有单端式也有平衡式时，可以使用单端-单端及平衡式模式;在输入器件是平衡式，输出器件是单端式时，可以使平衡式-单端模式。其提高了电桥在单端式、差分式、以及混合式系统应用中的适应性。并且，在平衡式-单端模式下，也能实现对共模信号的抑制。
[0024]其中，该混合式电桥的设计分为三步:
[0025]第一步，按照混合式电桥的性能指标，分别得到第一传输线10、第二传输线20、第三传输线30、第四传输线40的阻抗值Z2、Z3、Z4、Z5;
[0026]第二步，通过分析如图二所示的不同第五传输线的阻抗值Zl对应的各性能参数来选择合理的Z1。从图二可看出，当Zl增大时，混合式电桥三个工作模式下的工作带宽将会减小。因此可以通过改变阻抗Zl值的大小来控制耦合器的工作带宽。
[0027]第三步，然后通过将各个传输线的阻抗与电长度转换为各个传输线所需的物理尺寸，得到最终的混合式电桥设计图。
[0028]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准
【主权项】
1.一种混合式电桥，其特征在于，包括介质基板、设置于所述介质基板上的第一传输线(10)、第二传输线(20)、第三传输线(30)、第四传输线(40)以及第五传输线(50)，第一传输线(10)、第二传输线(20)、第三传输线(30)、第四传输线(40)、第五传输线(50)以及第一传输线(10)依次连接形成回路，所述第一传输线(10)、第二传输线(20)、第三传输线(30)均分别为90°传输线，所述第四传输线(40)为270°传输线，所述第五传输线(50)为180°传输线。第一传输线(10)与第二传输线(20)的交界处设置有第一端口(100)，第二传输线(20)与第三传输线(30)的交界处设置有第二端口(200)，第三传输线(30)与第四传输线(40)的交界处设置有第三端口(300)，第四传输线(40)与第五传输线(50)的交界处设置有第四端口(400)，第五传输线(50)与第一传输线(10)的交界处设置有第五端口(500)，第四端口(400)与第五端口( 500)构成平衡式端口，第一端口(100)、第二端口( 200)以及第三端口( 300)分别为单端口。2.根据权利要求1所述的混合式电桥，其特征在于，所述第一端口(100)、所述第二端口(200),所述第三端口( 300)、所述第四端口( 400)以及所述第五端口( 500)均为微带线。3.根据权利要求2所述的混合式电桥，其特征在于，所述第一传输线(10)、第二传输线(20 )、第三传输线(30 )、第四传输线(40)以及第五传输线(50)均分别为微带线。4.根据权利要求1所述的混合式电桥，其特征在于，所述介质基板的相对介电常数为.3.38,损耗角为0.0027，厚度为0.813mm。
【专利摘要】本发明提供一种混合式电桥，包括介质基板、设置于介质基板上的第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线以及第五传输线，第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线连接形成回路，第一传输线、第二传输线、第三传输线均分别为90°传输线，所述第四传输线为270°传输线，第五传输线为180°传输线。第一传输线与第二传输线的交界处设置有第一端口，第二传输线与第三传输线的交界处设置有第二端口，第三传输线与第四传输线的交界处设有第三端口，第四传输线与第五传输线的交界处设有第四端口，第五传输线与第一传输线的交界处设置有第五端口。本发明具有提高电桥在单端式、差分式以及混合式系统应用中的适应性的有益效果，并且满足在平衡式-单端模式下，也能实现对共模信号的抑制。
【IPC分类】H01P5/12
【公开号】CN105514558
【申请号】CN201610032650
【发明人】施金, 强俊, 陈建新, 秦伟, 唐慧, 周立衡, 杨汶汶
【申请人】南通大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月18日