一种应用于GNSS天线的耦合器的制作方法

本申请涉及卫星导航，具体涉及一种应用于gnss天线的耦合器。

背景技术：

1、gnss天线中，由耦合器构建的移相网络重要组成部分。通过3db耦合器可实现幅值相等、相位偏差为90度的两路正交信号的输出，其作为天线的馈电移相网络时可使天线实现圆极化特性，以满足全球导航卫星系统对天线极化方式的要求。

2、传统的3db微带分支线耦合器尺寸较大，不利于gnss天线有源电路的集成。为解决耦合器尺寸较大的问题，可通过慢波结构设计的耦合器，进一步缩小尺寸。但四条传输线上均需设有一块面积较大的微带平板电容，以满足3db微带分支线耦合器的特性阻抗要求。这四块平板电容占据了整体结构的大部分面积，在实际应用时会尺寸过大，无法达到gnss天线的集成化需求。

技术实现思路

1、为了解决上述的问题，本申请的实施例中提供了一种应用于gnss天线的耦合器，实现了耦合器的小型化，满足gnss天线的集成化需求。

2、本申请通过以下技术方案实现：

3、一种应用于gnss天线的耦合器，包括介质基板、矩形参考地、过孔、微带高阻抗线、集总电容和电阻；

4、所述介质基板底层设置有铜层，通过所述过孔与所述矩形参考地连接，为微带高阻抗线参考地；

5、所述微带高阻抗线设置于所述介质基板顶层；所述高阻抗线包括第一段高阻抗线、第二段高阻抗线、第三段高阻抗线和第四段高阻抗线；所述第一段高阻抗线和第二段高阻抗线、所述第三段高阻抗线和第四段高阻抗线相互对称；

6、所述集总电容一端连接所述微带高阻抗线，一端连接矩形参考地；

7、所述电阻连接第二段高阻抗线与第三段高阻抗线。

8、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述第一段高阻抗线和第三段高阻抗线交汇处的端口为输入端口；所述第一段高阻抗线和第四段高阻抗线交汇处的端口为直通端口；所述第二段高阻抗线和第三段高阻抗线交汇处的端口为隔离端口；所述第二段高阻抗线和第四段高阻抗线交汇处的端口为耦合端口。

9、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，第一段高阻抗线、第二段高阻抗线、第三段高阻抗线和第四段高阻抗线均呈“u”型连续的折弯蜿蜒结构。

10、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述集总电容包括第一集总电容、第二集总电容、第三集总电容和第四集总电容；所述第一集总电容和第二集总电容分别设置于所述第一段高阻抗线和第二段高阻抗线中点，所述第一集总电容与第二集总电容一端连接所述第一段高阻抗线或第二段高阻抗线，另一端连接矩形参考地；所述第三集总电容和第四集总电容分别设置于所述第三段高阻抗线和第四段高阻抗线中点，所述第三集总电容与第四集总电容一端连接所述第三段高阻抗线或第四段高阻抗线，另一端连接矩形参考地。

11、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述第一集总电容、第二集总电容参数相同，所述第三集总电容和第四集总电容参数相同。

12、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述第一段高阻抗线和第二段高阻抗线参数相同，特性阻抗为35欧姆；所述第三段高阻抗线和第四段高阻抗线的参数相同，特性阻抗为50欧姆。

13、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述矩形参考地位于耦合器的几何中心。

14、可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述电阻的阻值为50欧姆，且所述电阻连接隔离端口。

15、如上所述，本申请的一种应用于gnss天线的耦合器，利用慢波结构思想，通过微带高阻抗线结构来增加等效电长度，同时在微带高阻抗线上加载集总电容以实现满足3db微带分支线耦合器的特性阻抗需求，从而实现分支线耦合器的小型化。

16、提供上述
技术实现要素：
以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步详细描述。上述实用新型内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。本申请所要求保护的主题不限于解决背景技术中指出的任何或所有缺点的实施方式。

技术特征：

1.一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于，包括介质基板、矩形参考地、过孔、微带高阻抗线、集总电容和电阻；

2.如权利要求1所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：所述第一段高阻抗线和第三段高阻抗线交汇处的端口为输入端口；所述第一段高阻抗线和第四段高阻抗线交汇处的端口为直通端口；所述第二段高阻抗线和第三段高阻抗线交汇处的端口为隔离端口；所述第二段高阻抗线和第四段高阻抗线交汇处的端口为耦合端口。

3.如权利要求2所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：第一段高阻抗线、第二段高阻抗线、第三段高阻抗线和第四段高阻抗线均呈“u”型连续的折弯蜿蜒结构。

4.如权利要求2所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：所述集总电容包括第一集总电容、第二集总电容、第三集总电容和第四集总电容；所述第一集总电容和第二集总电容分别设置于所述第一段高阻抗线和第二段高阻抗线中点，所述第一集总电容与第二集总电容一端连接所述第一段高阻抗线或第二段高阻抗线，另一端连接矩形参考地；所述第三集总电容和第四集总电容分别设置于所述第三段高阻抗线和第四段高阻抗线中点，所述三集总电容与第四集总电容一端连接所述第三段高阻抗线或第四段高阻抗线，另一端连接矩形参考地。

5.如权利要求4所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：所述第一集总电容、第二集总电容参数相同，所述第三集总电容和第四集总电容参数相同。

6.如权利要求2所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：所述第一段高阻抗线和第二段高阻抗线参数相同，特性阻抗为35欧姆；所述第三段高阻抗线和第四段高阻抗线的参数相同，特性阻抗为50欧姆。

7.如权利要求2所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：所述矩形参考地位于耦合器的几何中心。

8.如权利要求2所述的一种应用于gnss天线的耦合器，其特征在于：所述电阻的阻值为50欧姆，且所述电阻连接隔离端口。

技术总结
本申请提供一种应用于GNSS天线的耦合器，包括介质基板、矩形参考地、过孔、高阻抗线、集总电容和电阻；所述介质基板底层设置有铜层，通过所述过孔与所述矩形参考地连接，为微带高阻抗线提供参考地；所述高阻抗线设置于所述介质基板顶层；所述高阻抗线包括第一段高阻抗线、第二段高阻抗线、第三段高阻抗线和第四段高阻抗线；所述第一段高阻抗线和第二段高阻抗线、所述第三段高阻抗线和第四段高阻抗线相互对称；所述集总电容一端连接所述微带高阻抗线，一端连接矩形参考地；所述电阻连接第二段高阻抗线与第三段高阻抗线。本申请实现了耦合器的小型化，满足GNSS天线的集成化需求。

技术研发人员：陈什和,李晓鹏,丘福深,张华福,朱永安,洪紫娟
受保护的技术使用者：广州市中海达测绘仪器有限公司
技术研发日：20221014
技术公布日：2024/1/13