一种斜率级联耦合器及其应用的制作方法

本发明属于通信，尤其涉及一种斜率级联耦合器及其应用。

背景技术：

1、随着无线通信的快速发展，站点资源紧张的问题日益显现。因此天线集成的端口数量也越来越多。而在有限的天线空间里集成多个天线系统，由于阵列间的耦合影响以及其有效辐射尺寸远低于理论尺寸，故而会使得天线的辐射性能下降，其中包括天线的辐射效率，波束宽度的偏宽且收敛度发散等。

2、常用的解决方式为：

3、天线尺寸加大，但此方案会造成天线尺寸偏大，造成天线重量和成本增加，且风载增加，施工困难。

4、使用l型阵列及每个阵列端的一个辐射单元通过功分器连接挪用到另一个阵列上，此种方案能压窄天线波束的3db宽度，但其实质有效辐射单元减少辐射效率降低，且波束宽度发散严重。

5、使用电桥耦合器，每个阵列复用一个相邻阵列的辐射单元，此种方案能压窄天线波束的3db宽度，效率高于使用功分器，但目前耦合器功率比固定，根据频率特性，在超宽频天线里使用，波束宽度发散严重。

技术实现思路

1、本发明的技术目的在于提供一种斜率级联耦合器及其应用，旨在作用于低频段时功率比小，频段增加时功率比呈斜率逐渐增加，应用于多系统天线时阵列间辐射单元复用时，根据频率特性，可以有效收敛天线辐射的波束宽度，提高天线的辐射效率。

2、为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种斜率级联耦合器，包括：平行带线耦合器、级联带线和加载开路支节，两组所述平行带线耦合器平行设置，每组所述平行带线耦合器具有两条耦合带线，两组所述平行带线耦合器通过所述级联带线连接，在两组所述平行带线之间还设有多个所述加载开路支节，所述加载开路支节间隔且交替设置，并且相邻所述加载开路支节交叉设置。

3、进一步地，两组所述级联带线分别连接在所述平行带线耦合器的内侧带线末端，所述加载开路支节设置在两组级联带线之间。

4、进一步地，所述加载开路支节连接所述内侧带线。

5、进一步地，所述加载开路支节垂直于所述内侧带线。

6、进一步地，每组所述平行带线耦合器的内侧设有4-8个加载开路支节。

7、进一步地，所述平行带线耦合器的外侧带线末端向远离所述级联带线的方向延伸形成连接端口。

8、进一步地，所述平行带线耦合器包括一条长耦合带线和两条短耦合带线，一条所述短耦合带线设置在所述长耦合带线一端的一侧，另一条所述短耦合带线设置在所述长耦合带线另一端的另一侧，两条短耦合带线通过交叉连接线连接，交叉连接线与长耦合带线交叉设置；

9、一条所述短耦合带线与所述长耦合带线另一端构成一条耦合带线，另一条所述短耦合带线与所述长耦合带线一端构成另一条耦合带线。

10、进一步地，所述长耦合带线的中部具有斜连接线，交叉连接线与斜连接线交叉设置，所述两条短耦合带线设置在所述斜连接线的两侧；

11、一条所述短耦合带线与所述长耦合带线另一端相齐，另一条所述短耦合带线与所述长耦合带线一端相齐。

12、进一步地，所述短耦合带线的端部设有一个通孔线，所述交叉连接线的两端连接所述通孔线。

13、上述的斜率级联耦合器的应用，其特征在于，作用于690-960mhz的工作频段。

14、本发明中斜率级联耦合器及其应用与现有技术相比，有益效果在于：

15、本发明通过两个平行带线耦合器级联设计，可以有效提高耦合器的带宽；并通过增加加载开路支节改变耦合带线的阻抗分配，从而实现实现输出端口的功率呈斜率渐变增加。在多系统基站天线时，相临阵列可以通过本发明的斜率级联耦合器复用连接一个辐射单元，可以有效的收敛天线的辐射波束宽度，提高天线的辐射效率。

技术特征：

1.一种斜率级联耦合器，其特征在于，包括平行带线耦合器、级联带线和加载开路支节，两组所述平行带线耦合器平行设置，每组所述平行带线耦合器具有两条耦合带线，两组所述平行带线耦合器通过所述级联带线连接，在两组所述平行带线之间还设有多个所述加载开路支节，所述加载开路支节间隔且交替设置，并且相邻所述加载开路支节交叉设置。

2.根据权利要求1所述的斜率级联耦合器，其特征在于，两组所述级联带线分别连接在所述平行带线耦合器的内侧带线末端，所述加载开路支节设置在两组级联带线之间。

3.根据权利要求2所述的斜率级联耦合器，其特征在于，所述加载开路支节连接所述内侧带线。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的斜率级联耦合器，其特征在于，所述加载开路支节垂直于所述内侧带线。

5.根据权利要求1或2所述的斜率级联耦合器，其特征在于，每组所述平行带线耦合器的内侧设有4-8个加载开路支节。

6.根据权利要求1或2所述的斜率级联耦合器，其特征在于，所述平行带线耦合器的外侧带线末端向远离所述级联带线的方向延伸形成连接端口。

7.根据权利要求1所述的斜率级联耦合器，其特征在于，所述平行带线耦合器包括一条长耦合带线和两条短耦合带线，一条所述短耦合带线设置在所述长耦合带线一端的一侧，另一条所述短耦合带线设置在所述长耦合带线另一端的另一侧，两条短耦合带线通过交叉连接线连接，交叉连接线与长耦合带线交叉设置；

8.根据权利要求7所述的斜率级联耦合器，其特征在于，所述长耦合带线的中部具有斜连接线，交叉连接线与斜连接线交叉设置，所述两条短耦合带线设置在所述斜连接线的两侧；

9.根据权利要求7或8所述的斜率级联耦合器，其特征在于，所述短耦合带线的端部设有一个通孔线，所述交叉连接线的两端连接所述通孔线。

10.权利要求1-9任意一项所述的斜率级联耦合器的应用，其特征在于，作用于690-960mhz的工作频段。

技术总结
本发明提供了一种斜率级联耦合器及其应用，包括平行带线耦合器、级联带线和加载开路支节，两组平行带线耦合器平行设置，每组平行带线耦合器具有两条耦合带线，两组所述平行带线耦合器通过所述级联带线连接，在两组所述平行带线之间还设有多个所述加载开路支节，所述加载开路支节间隔且交替设置，并且相邻所述加载开路支节交叉设置。本发明通过两个平行带线耦合器级联设计，可以有效提高耦合器的带宽；并通过增加加载开路支节改变耦合带线的阻抗分配，从而实现实现输出端口的功率呈斜率渐变增加。在多系统基站天线时，相临阵列可以通过本发明的斜率级联耦合器复用连接一个辐射单元，可以有效的收敛天线的辐射波束宽度，提高天线的辐射效率。

技术研发人员：刘德富
受保护的技术使用者：摩比通讯技术（吉安）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15