CN104538720B - 一种带状线90°混合接头 - Google Patents
一种带状线90°混合接头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104538720B CN104538720B CN201410538549.6A CN201410538549A CN104538720B CN 104538720 B CN104538720 B CN 104538720B CN 201410538549 A CN201410538549 A CN 201410538549A CN 104538720 B CN104538720 B CN 104538720B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- line
- signal
- mrow
- quadrature hybrid
- coupling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Waveguides (AREA)
Abstract
本发明属于90°混合接头技术领域,公开了一种带状线90°混合接头。本发明的带状线90°混合接头包括两层平行的信号传输线,底层的信号传输线是直通信号线,直通信号线两端分别是带状线90°混合接头的输入端和直通端,上层信号传输线是耦合线,耦合信号线两端分别是带状线90°混合接头是耦合端和隔离端;直通信号线和耦合信号线采用蛇形走线,相邻两根单支节走线间隔等于信号传输线线宽的2倍。采用本发明体积较小,长宽比例合适,更加坚固,可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及90°混合接头技术领域,尤其涉及一种带状线90°混合接头。
背景技术
90°混合接头是一个四端口无源电路,常常被用在射频信号的功率分配与合成。在用作功率分配时,信号从输入端输入,从直通端和耦合端输出,隔离端接负载。在用作功率合成时,信号从输入端和隔离端输入,从耦合端输出,直通端接负载。典型的功率合成放大电路如图1所示,90°混合接头在功率放大之前将一路信号分成幅度一致,相位正交的两路信号,分别进入各自功率放大器,放大后的两路信号再进入90°混合接头,合成一路信号输出,输出信号功率是一路信号功率的2倍。由于超短波频率低,波长长,工作在超短波频段的传统带状线90°混合接头体积大,难以使用。
发明内容
本发明要解决技术问题是:提供一种体积小的带状线90°混合接头。
为解决上述技术问题,本发明提出了一种带状线90°混合接头,包括两层平行的信号传输线,底层的信号传输线是直通信号线,直通信号线两端分别是带状线90°混合接头的输入端和直通端,上层信号传输线是耦合线,耦合信号线两端分别是带状线90°混合接头是耦合端和隔离端;直通信号线和耦合信号线采用蛇形走线,相邻两根单支节走线间隔等于信号传输线线宽的2倍。
进一步,所述蛇形走线单支节长度L1和相邻两根单支节走线间隔S1确定如下:
nL1+(n-1)S1=L
S1=2w
其中,Z0为信号传输线特性阻抗,h1为直通信号线与耦合信号线的间隔,h为信号传输线到接地平面的介质厚度,εr为介质介电常数,w为信号传输线线宽,n为蛇形走线信号传输线支节数,L为带状线90°混合接头信号耦合区内的信号线长度,且L为中心工作频率波长λ的四分之一。
优选地,信号传输线特性阻抗Z0,取值为50Ω,直通信号线与耦合信号线的间隔h1取值0.127mm,信号传输线到接地平面的介质厚度h取值1mm。
采用本发明技术有益效果:
由于本发明带状线90°混合接头的信号传输线采用蛇形走线,长度不足传统带状线90°混合接头的十分之一,所以体积较小。而且本发明带状线90°混合接头长宽比例合适,更加坚固,可靠性好。
附图说明
图1为典型的功率合成放大电路示意图。
图2为本发明带状线90°混合接头组成示意图。
图3为本发明带状线90°混合接头剖面示意图。
图4为本发明带状线90°混合接头输入端到直通端传输线结构图。
图5为本发明带状线90°混合接头耦合端到隔离端传输线结构图。
图6为本发明带状线90°混合接头输入端到直通端的功率传输特性示意图。
图7为本发明带状线90°混合接头输入端到耦合端的功率传输特性示意图。
图8为本发明带状线90°混合接头传输线为6支节示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图2、3所示,本发明所述的带状线90°混合接头包括两层平行的信号传输线,底层的信号传输线是直通信号线,直通信号线两端分别是带状线90°混合接头的输入端和直通端,上层信号传输线是耦合线,耦合信号线两端分别是带状线90°混合接头是耦合端和隔离端。如图4、5所示,直通信号线和耦合信号线采用蛇形走线,相邻两根单支节走线间隔等于信号传输线线宽的2倍。
完成电路设计时,各参数确定如下:
根据公式(1)确定信号传输线线宽w,其中,Z0为信号传输线特性阻抗,一般取值为50Ω;h1为直通信号线与耦合信号线的间隔,由可用介质板的最小厚度确定,一般取值0.127mm:h为信号传输线到接地平面的介质厚度,一般选1mm;εr为介质介电常数。
nL1+(n-1)S1=L (2)
S1=2w (3)
根据公式(2)与公式(3)确定蛇形走线单支节长度L1,与相邻两根单支节走线间隔S1。其中蛇形走线单支节与相邻两根单支节走线间隔如图5所示。例如:如图8所示,图8为支节数为6的蛇形走线信号传输线。在公式(2)与公式(3)中,n为蛇形走线信号传输线支节数,n根据需要的电路尺寸决定,n越大,带状线90°混合接头的长度越小,宽度越大;w为公式(1)计算出的信号传输线线宽;L为带状线90°混合接头信号耦合区内的信号线长度,且L为中心工作频率波长λ的四分之一,如图4、5所示,虚线范围内是信号耦合区。
计算出蛇形走线单支节长度L1和相邻两根单支节走线间隔S1,完成电路设计。
射频信号从带状线90°混合接头输入端进入,从带状线90°混合接头直通端和耦合端输出,输入端到直通端的功率传输特性如图6所示,输入端到耦合端的功率传输特性如图7所示。在中心工作频率上,耦合区域内信号线长度是四分之一波长,耦合度最大,因此在此频率上耦合端输出功率最大,直通端输出功率最小,随频率远离中心工作频率,耦合逐渐减弱,耦合端输出功率减小,直通端输出功率增大,在高、低两个频率点上,耦合端和隔离端输出功率相等,经过这两个频率后,直通端输出功率大于耦合端输出功率。信号从输入端到直通端的传输路径比到耦合端的传输路径多四分之一波长,因此直通端和隔离端信号相位相差90°。
设计一个30MHz~88MHz的带状线90°混合接头为例:
信号传输线到接地平面的介质厚度h=1mm,直通信号线与耦合信号线的间隔h1=0.127mm,介质介电常数εr=3.5,蛇形走线信号传输线支节数n=24,计算可得信号传输线线宽w=0.9mm,蛇形走线单支节长度L1=3cm,相邻两根单支节走线间隔S1=1.8mm。本发明30MHz~88MHz90°混合接头电路长6.5cm,宽3cm,高2.127mm。
采用传统方法设计一个30MHz~88MHz90°混合接头,信号传输线到接地平面的介质厚度h=1mm,直通信号线与耦合信号线的间隔h1=0.127mm,介质介电常数εr=3.5。则电路长度77cm,电路宽1cm,高2.127mm。
可见,本发明带状线90°混合接头长度不足传统带状线90°混合接头的十分之一,且传统电路长宽比例大,容易受损折断。而本发明带状线90°混合接头不仅体积小,而且长宽比例合适,更加坚固,可靠性好。
Claims (2)
1.一种带状线90°混合接头,其特征在于:包括两层平行的信号传输线,底层的信号传输线是直通信号线,直通信号线两端分别是带状线90°混合接头的输入端和直通端,上层信号传输线是耦合线,耦合信号线两端分别是带状线90°混合接头的耦合端和隔离端;直通信号线和耦合信号线采用蛇形走线,相邻两根单支节走线间隔等于信号传输线线宽的2倍;
所述蛇形走线单支节长度L1和相邻两根单支节走线间隔S1确定如下:
<mrow>
<msub>
<mi>Z</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mn>80</mn>
<msqrt>
<msub>
<mi>&epsiv;</mi>
<mi>r</mi>
</msub>
</msqrt>
</mfrac>
<mi>ln</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mn>19</mn>
<mi>h</mi>
</mrow>
<mrow>
<mn>4</mn>
<mi>w</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mi>h</mi>
<mrow>
<mn>4</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>h</mi>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>h</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
nL1+(n-1)S1=L
S1=2w
其中,Z0为信号传输线特性阻抗,h1为直通信号线与耦合信号线的间隔,h为信号传输线到接地平面的介质厚度,εr为介质介电常数,w为信号传输线线宽,n为蛇形走线信号传输线支节数,L为带状线90°混合接头信号耦合区内的信号线长度,且L为中心工作频率波长λ的四分之一。
2.根据权利要求1所述的带状线90°混合接头,其特征在于:信号传输线特性阻抗Z0,取值为50Ω,直通信号线与耦合信号线的间隔h1取值0.127mm,信号传输线到接地平面的介质厚度h取值1mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410538549.6A CN104538720B (zh) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 一种带状线90°混合接头 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410538549.6A CN104538720B (zh) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 一种带状线90°混合接头 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104538720A CN104538720A (zh) | 2015-04-22 |
CN104538720B true CN104538720B (zh) | 2017-10-13 |
Family
ID=52854213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410538549.6A Expired - Fee Related CN104538720B (zh) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 一种带状线90°混合接头 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104538720B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105916303A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-31 | 浪潮电子信息产业股份有限公司 | 一种生成pcb板的方法及一种pcb板 |
CN106549687B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-08-30 | 努比亚技术有限公司 | 一种基于蛇形线的信号传输系统及移动终端 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1574799A (zh) * | 2003-05-30 | 2005-02-02 | 英特尔公司 | 用于数字传输系统的紧凑电磁耦合器 |
CN203103481U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-07-31 | 成都泰格微电子研究所有限责任公司 | 小型化表面贴装微波90°电桥 |
-
2014
- 2014-09-26 CN CN201410538549.6A patent/CN104538720B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1574799A (zh) * | 2003-05-30 | 2005-02-02 | 英特尔公司 | 用于数字传输系统的紧凑电磁耦合器 |
CN203103481U (zh) * | 2012-12-28 | 2013-07-31 | 成都泰格微电子研究所有限责任公司 | 小型化表面贴装微波90°电桥 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《Synthesis of high-power broadside-coupled thick striplines including narrow lateral shielding》;Ingo Schmale;《Proceedings of the 36th European Microwave Conference》;20060930;第21-24页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104538720A (zh) | 2015-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103972632B (zh) | 一种频率可调谐微带横跨定向耦合器 | |
WO2018184425A1 (zh) | 超宽带威尔金森功分器 | |
CN103259072B (zh) | 基于指数渐变的超宽带功分器 | |
CN104218297B (zh) | 基于宽边耦合的多端口高隔离度平衡功分网络 | |
CN204809372U (zh) | 三等分Gysel型功分器/合路器 | |
CN104966881A (zh) | 一种双频带平衡式功分器 | |
WO2017128678A1 (zh) | 基于容性负载的超宽带定值移相器 | |
CN103367853A (zh) | 双频带可重构功率分配器 | |
CN106816678A (zh) | 一种具有任意输出幅度和相位的横跨定向耦合器 | |
CN103647129B (zh) | 一种新型双频反相功率分配器 | |
CN103296346A (zh) | 一种微带平衡滤波器 | |
CN101621150A (zh) | P波段三倍频程微型定向耦合器 | |
CN204180029U (zh) | 一种x波段的和差网络电路及器件 | |
CN104538720B (zh) | 一种带状线90°混合接头 | |
CN109802213A (zh) | 一种3dB三端口90度平面电桥 | |
CN101510629A (zh) | 半模基片集成波导双平衡混频器及其实现方法 | |
CN110311201A (zh) | 一种反相功率合成器 | |
CN108011168A (zh) | 一种可端接复数阻抗的新型Wilkinson功率分配器 | |
CN103338017B (zh) | 一种集总参数的具有谐波抑制功能的宽带180度耦合器 | |
CN104319450A (zh) | 一种基于厚膜制作工艺的超宽带电桥 | |
CN105244590B (zh) | 一种超宽带功分器 | |
CN104362989A (zh) | 一种传输线平衡器和功放阻抗匹配电路 | |
CN104953216A (zh) | 功率处理电路及多路放大电路 | |
CN101740845A (zh) | 射频传输系统的定向耦合方法及耦合器 | |
CN103346373A (zh) | 一种集总参数的宽带180度耦合器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171013 Termination date: 20180926 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |