一种8x8巴特勒矩阵馈电网络的制作方法

本技术涉及微波无源器件领域，尤其一种8x8巴特勒矩阵馈电网络。

背景技术：

1、巴特勒矩阵是微波无源多端口网络；其主要设计指标是各输出端口信号幅度一致性，相位(差)一致性，和工作频带。巴特勒矩阵的无源网络中包含有90°定向耦合器，67.5°、45°、22.5°等固定移相器以及这些定向耦合器和移相器复杂的级联关系。例如8x8的巴特勒矩阵在3层pcb电路板上就有11次交叉级联。如果每级耦合器或移相器的工作带宽相同，级联次数越多，级联后的网络工作带宽就会降低的越多。所以宽带设计是它的一个挑战。另一方面，耦合器和固定移相器的移相精度也关系到最终馈电的天线阵的合成波束的方向性和增益等指标的优劣。

技术实现思路

1、发明目的：本实用新型的目的是一种8x8巴特勒矩阵馈电网络，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、技术方案：本实用新型所述的8x8巴特勒矩阵馈电网络，包括：第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db 90°定向耦合器、第五3db 90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db 90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db 90°定向耦合器、第十一3db 90°定向耦合器、第十二3db 90°定向耦合器、第一67.5°移相器、第二67.5°移相器、第一22.5°移相器、第二22.5°移相器、第一45°移相器、第二45°移相器、第三45°移相器以及第四45°移相器；

3、所述第一3db 90°定向耦合器的输入端和隔离端、所述第二3db 90°定向耦合器的输入端和隔离端、所述第三3db 90°定向耦合器的输入端和隔离端、所述第四3db 90°定向耦合器的输入端和隔离端分别构成所述8*8巴特勒矩阵馈电网络的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第五输入端、第六输入端、第七输入端和第八输入端，所述第九3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端、所述第十3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端、所述第十一3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端以及所述第十二3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别构成所述8*8巴特勒矩阵馈电网络的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端、第六输出端、第七输出端和第八输出端，

4、所述第一3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第一67.5°移相器的输入端和所述第六3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第一67.5°移相器的输出端与所述第五3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第二3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第五3db 90°定向耦合器的隔离端和所述第一22.5°移相器的输入端连接，所述第一22.5°移相器的输出端与所述第六3db 90°定向耦合器的隔离端连接，所述第三3db90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第二22.5°移相器的输入端和所述第八3db90°定向耦合器的输入端连接，所述第二22.5°移相器的输出端与所述第七3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第四3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第七3db90°定向耦合器的隔离端和所述第二67.5°移相器的输入端连接，所述第二67.5°移相器的输出端与所述第八3db 90°定向耦合器的隔离端连接，

5、所述第五3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第一45°移相器的输入端和所述第十一3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第一45°移相器的输出端与所述第九3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第六3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第二45°移相器的输入端和所述第十二3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第二45°移相器的输出端与所述第十3db 90°定向耦合器的输入端连接，所述第七3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第九3db 90°定向耦合器的隔离端和所述第三45°移相器的输入端连接，所述第三45°移相器的输出端与所述第十一3db 90°定向耦合器的隔离端连接，所述第八3db 90°定向耦合器的耦合端和直通端分别与所述第十3db 90°定向耦合器的隔离端和所述第四45°移相器的输入端连接，所述第四45°移相器的输出端与所述第十二3db 90°定向耦合器的隔离端连接。

6、进一步的，所述第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db 90°定向耦合器、第五3db 90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db 90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db90°定向耦合器、第十一3db 90°定向耦合器、第十二3db 90°定向耦合器、第一67.5°移相器、第二67.5°移相器、第一22.5°移相器、第二22.5°移相器、第一45°移相器、第二45°移相器、第三45°移相器以及第四45°移相器采用平面微带线电路宽边耦合结构。

7、进一步的，所述8x8巴特勒矩阵馈电网络布置于三层板上，所述三层板包括上介质层、金属层和下介质层，所述上介质层的第一表面和所述下介质层的第一表面分别与所述金属层的上表面和下表面面接触，

8、所述金属层上设置有第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔、第十二开孔、第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔、第二十开孔，所述第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db90°定向耦合器、第五3db 90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db 90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db90°定向耦合器、第十一3db90°定向耦合器、第十二3db 90°定向耦合器、第一67.5°移相器、第二67.5°移相器、第一22.5°移相器、第二22.5°移相器、第一45°移相器、第二45°移相器、第三45°移相器以及第四45°移相器分别通过所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔、第十二开孔、第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔、第二十开孔实现内部耦合，

9、所述第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db 90°定向耦合器、第五3db 90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db 90°定向耦合器、第十一3db 90°定向耦合器及第十二3db 90°定向耦合器的输入端和直通端、第一67.5°移相器的输出端、第二67.5°移相器的输入端、第一22.5°移相器的输出端、第二22.5°移相器的输入端、第一45°移相器的输出端、第二45°移相器的输入端、第三45°移相器的输出端以及第四45°移相器的输入端被布置于所述上介质层的第二表面上，

10、所述第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db 90°定向耦合器、第五3db 90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db 90°定向耦合器、第十一3db 90°定向耦合器及第十二3db 90°定向耦合器的隔离端和耦合端、第一67.5°移相器的输入端、第二67.5°移相器的输出端、第一22.5°移相器的输入端、第二22.5°移相器的输出端、第一45°移相器的输入端、第二45°移相器的输出端、第三45°移相器的输入端以及第四45°移相器的输出端被布置于所述下介质层的第二表面上。

11、进一步的，所述第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db 90°定向耦合器、第五3db 90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db 90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db90°定向耦合器、第十一3db 90°定向耦合器及第十二3db 90°定向耦合器的耦合区域呈椭圆形，分别与所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔和第十二开孔对应，所述第一3db 90°定向耦合器、第二3db 90°定向耦合器、第三3db 90°定向耦合器、第四3db 90°定向耦合器、第五3db90°定向耦合器、第六3db 90°定向耦合器、第七3db 90°定向耦合器、第八3db 90°定向耦合器、第九3db 90°定向耦合器、第十3db 90°定向耦合器、第十一3db 90°定向耦合器及第十二3db 90°定向耦合器的的耦合区域在所述上介质层或下介质层上所处的布置位置与各个耦合区域对应的开孔在所述金属层上的位置相对应，所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔和第十二开孔的尺寸分别大于与其对应的耦合区域的尺寸。

12、进一步的，所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔和第十二开孔在其各自的第一方向上的长度等于其对应的耦合区域的长轴，所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔和第十二开孔在第二方向上的长度大于其对应的耦合区域的短轴，所述第一方向为所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔和第十二开孔各自对应的耦合区域的长轴所在方向，所述第二方向为所述第一开孔、第二开孔、第三开孔、第四开孔、第五开孔和第六开孔、第七开孔、第八开孔、第九开孔、第十开孔、第十一开孔和第十二开孔各自对应的耦合区域的短轴所在方向。

13、进一步的，所述第一67.5°移相器的输入端、第二67.5°移相器的输出端、第一22.5°移相器的输入端、第二22.5°移相器的输出端、第一45°移相器的输入端、第二45°移相器的输出端、第三45°移相器的输入端以及第四45°移相器的耦合区域呈椭圆形，分别与所述第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔和第二十开孔对应，所述第一67.5°移相器的输入端、第二67.5°移相器的输出端、第一22.5°移相器的输入端、第二22.5°移相器的输出端、第一45°移相器的输入端、第二45°移相器的输出端、第三45°移相器的输入端以及第四45°移相器的耦合区域在所述上介质层或下介质层上的布置位置与所述第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔和第二十开孔在所述金属层上位置相对应，所述第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔和第二十开孔分别大于与其对应的耦合区域的尺寸。

14、进一步的，所述第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔和第二十开孔在其各自的第一方向上的长度等于其对应的耦合区域的长轴，在其各自的第二方向上的长度大于其对应的耦合区域的短轴，所述第一方向为所述第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔和第二十开孔各自对应的耦合区域的长轴所在方向，所述第二方向为所述第十三开孔、第十四开孔、第十五开孔、第十六开孔、第十七开孔、第十八开孔及第十九开孔和第二十开孔各自对应的耦合区域的短轴所在方向。

15、进一步的，所述第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第五输入端、第六输入端、第七输入端、第八输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端、第六输出端、第七输出端和第八输出端为同轴端口，所述同轴端口通过pcb同轴连接器以分别与所述第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第五输入端、第六输入端、第七输入端、第八输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端、第五输出端、第六输出端、第七输出端和第八输出端连接。

16、进一步的，还包括密封的封装外壳，所述封装外壳为金属。

17、有益效果：与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：1、电路设计大大展宽了巴特勒矩阵工作带宽，2、实现了电路要求的强耦合；3、简化了平面电路的相互交叉的设计，使整个电路结构紧凑且小型化。