一种小体积超宽带耦合器的制作方法

本发明涉及一种耦合器，具体涉及一种宽带耦合器。

背景技术：

在微波、射频领域中，系统需要将功率进行一定的分配或者取样，以实现某些监控功能，实现功率分配或者取样最常用的器件就包括耦合器。耦合器常见的类型有-3dB耦合器（功分器）、-10dB耦合器、-15dB耦合器、-20dB耦合器等等。

目前，公知的微波、射频低功率耦合器的实现方法有1/4波长微带耦合器、1/4波长同轴耦合器等，由于1/4波长线与频率直接相关，所以这种1/4波长的耦合器的有效使用带宽实现都不是太宽，一般在1GHz以内，很难达到10个倍频程以上的带宽；；现有的耦合器还存在方向性由于信号的隔离难度较大，也难于达到很优的指标的问题。虽然，微带1/4波长耦合器经过一些优化，通过多频段渐变组合的方式适当的提高了带宽，但是依然难于达到较大倍频程的带宽，更遗憾的是由此却带来了体积的大大提升，数倍于原来的体积，在很多场合难于接受。但是在实际情况中往往需要小体积、超大带宽的耦合器，并且上限频率也要达到10GHz以上，例如从10MHz到20GHz这种高达2000倍频程的带宽需求，但是体积又需要尽量小，现有的1/4波长耦合器无法达到这样的带宽要求。

技术实现要素：

鉴于上述情况，本发明提供一种小体积超宽带耦合器，所述小体积超宽带耦合器的电路包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第一电阻4、第二电阻5和第三电阻6；第三端口3的信号链路与第一端口1的信号链路相连通，所述第一端口1的参考地平面与第三端口3的参考地平面互不连通，所述第三端口3的参考地平面外围套有不同频率响应的磁环7；第一电阻4的一端与第一端口1和第三端口3的信号链路相连接，另一端与第二端口2相连接；第二电阻5的一端与第一电阻4和第二端口2之间的信号链路相连接，另一端与第三端口3的参考地平面相连接；第三电阻6的一端与第三端口3的参考地平面相连接，另一端与第一端口1的参考地平面相连接。

所述小体积超宽带耦合器的第三端口3的信号链路可以通过同轴线或者微带线或者共面波导线路与第一端口1的信号链路相连接。

所述小体积超宽带耦合器的第一电阻4的一端通过微带线或者共面波导线路与第一端口1和第三端口3的信号链路相连接，另一端通过微带线或者共面波导线路与第二端口2相连接。

所述小体积超宽带耦合器还包括金属盒体和金属盒体上盖，所述金属盒体设有腔体，所述小体积超宽带耦合器的电路固定于所述金属盒体腔体内，所述金属盒体上盖固定于金属盒体上，将所述小体积超宽带耦合器的电路密封在金属盒体的腔体内。

所述小体积超宽带耦合器的电路固定于所述金属盒体腔体内的剩余空间设有填充物，所述填充物可以是金属盒体本身材料或者相应频段的吸波绝缘材料。

所述小体积超宽带耦合器的电路通过烧结或者螺钉固定于所述金属盒体的腔体中；所述金属盒体上盖通过螺钉固定于金属盒体上。

所述第一端口1、第二端口2、第三端口3均为SMA接口或N型接口。

采用本发明的技术方案后现有技术相比，具备如下优点和有益效果：

1、解决了1/4波长耦合器带宽不足的问题，实现了带宽超过2000倍频程，上限频率至少可以达到20GHz。

2、结构简单，实现工艺简便，成本低廉，体积非常小,能达到55mm×35mm×10mm，同时，技术指标优良，改善了耦合度和插损工作带宽内的平坦度，提升了定向耦合器的方向性。

附图说明

图1 本发明的电路图；

图2 本发明的实施例的外形图；

图3 本发明的实施例一内部结构示意图；

图4 本发明的实施例二内部结构示意图；

图5 本发明的测试结果。

图中， 1-第一端口，2-第二端口，3-第三端口，4-第一电阻，5-第二电阻，6-第三电阻，7-磁环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

本发明的实施例一见图3，所述小体积超宽带耦合器的电路包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第一电阻4、第二电阻5和第三电阻6；第三端口3的信号链路与第一端口1的信号链路通过微带线相连通，所述第一端口1的参考地平面与第三端口3的参考地平面互不连通，所述第三端口的参考地平面外围套有不同频率响应的磁环7；第一电阻4的一端与第一端口1和第三端口3的信号链路通过微带线相连接，另一端与第二端口2通过微带线相连接；第二电阻5的一端与第一电阻4和第二端口2之间的信号链路通过微带线相连接，另一端与第三端口3的参考地平面相连接；第三电阻6的一端与第三端口3的参考地平面相连接，另一端与第一端口1的参考地平面相连接。

所述小体积超宽带耦合器还包括金属盒体和金属盒体上盖，所述金属盒体设有腔体，所述小体积超宽带耦合器的电路通过烧结固定于所述金属盒体腔体内，所述金属盒体上盖通过螺钉固定于金属盒体上，将所述小体积超宽带耦合器的电路密封在金属盒体的腔体内。

所述小体积超宽带耦合器的电路固定于所述金属盒体腔体内的剩余空间设有填充物，所述填充物可以是金属盒体本身材料。

所述的小体积超宽带耦合器，所述第一端口1、第二端口2、第三端口3均为SMA接口。

实施例二

本发明的实施例一见图4，所述小体积超宽带耦合器的电路包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第一电阻4、第二电阻5和第三电阻6；第三端口3的信号链路与第一端口1的信号链路通过同轴线相连通（此时，第三端口3的参考地平面就是同轴线的金属外壳），所述第一端口1的参考地平面与第三端口3的参考地平面互不连通，所述第三端口3的参考地平面外围套有不同频率响应的磁环7；第一电阻4的一端与第一端口1和第三端口3的信号链路通过微带线相连接，另一端与第二端口2通过微带线相连接；第二电阻5的一端与第一电阻4和第二端口2之间的信号链路通过微带线相连接，另一端与第三端口3的参考地平面相连接(即同轴线的金属外壳)；第三电阻6的一端与第三端口3的参考地平面相连接，另一端与第一端口1的参考地平面相连接。

所述小体积超宽带耦合器还包括金属盒体和金属盒体上盖，所述金属盒体设有腔体，所述小体积超宽带耦合器的电路通过螺钉固定于所述金属盒体腔体内，所述金属盒体上盖通过螺钉固定于金属盒体上，将所述小体积超宽带耦合器的电路密封在金属盒体的腔体内。

所述小体积超宽带耦合器的电路固定于所述金属盒体腔体内的剩余空间设有填充物，所述填充物是相应频段的吸波绝缘材料。

所述的小体积超宽带耦合器，所述第一端口1、第二端口2、第三端口3均为N型接口。

采用本发明的技术方案后现有技术相比，具备如下优点和有益效果：

1、解决了1/4波长耦合器带宽不足的问题，实现了带宽超过2000倍频程，上限频率至少可以达到20GHz。

2、结构简单，实现工艺简便，成本低廉，体积非常小，但同时，技术指标优良，改善了耦合度和插损工作带宽内的平坦度，提升了定向耦合器的方向性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。