CN104993207A

CN104993207A - 方形小体积定向耦合器

Info

Publication number: CN104993207A
Application number: CN201510459064.2A
Authority: CN
Inventors: 胡雨思
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2015-10-21

Abstract

本发明公开了一种方形小体积定向耦合器；包括有信号线和耦合线以及固定信号线和耦合线的绝缘本体；所述绝缘本体的内设耦合腔，所述信号线和耦合线设于耦合腔内；通过特有的口字形设置以及凸点的设置，实现了横向宽度小、体积小、精度高、能达到较好电气性能的方形小体积定向耦合器。

Description

方形小体积定向耦合器

技术领域

本发明涉及一种方形小体积定向耦合器。

背景技术

方形小体积定向耦合器是一种通用的微波或毫米波部件，用于将输入信号按照一定的功率比例关系进行分配；方形小体积定向耦合器被广泛用于各种微波电路当中，可以用作功率分配器，用于信号的隔离、分离和混合等。在有传输信号从所述主线的一端输入所述主线时，部分功率从所述主线的另一端输出，由于主线和副线之间的相互耦合，可以将主线中传输的功率部分耦合到副线，并且使功率在副线中传播具有定向性，即使得所述副线的一端即耦合端有功率输出，另一端即隔离端无信号输出，从而完成将输入信号按照一定的功率比例关系进行分配。

所述微带线路板通常采用巴特勒矩阵结构。在所述微带线路板采用矩阵结构时，相对地，为适应所述微带线路板的尺寸，所述介质板和地板的尺寸均需要增大，从而导致所述方形小体积定向耦合器的横向尺寸较大，占用的空间较大，难以满足小尺寸的要求，而且精度差、一些方形小体积定向耦合器需要达到的指标难以准确达到。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种横向宽度小、体积小、精度高、能达到较好电气性能的方形小体积定向耦合器。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种方形小体积定向耦合器，包括有信号线和耦合线以及固定信号线和耦合线的绝缘本体；所述绝缘本体的内设耦合腔，所述信号线和耦合线设于耦合腔内。

其中，所述信号线包括有第一线带，所述第一线带的一端向外延伸出有信号输入部，所述第一线带的侧边向耦合线一侧垂直延伸有第二线带，所述第二线带靠近耦合线的边缘设有锯齿状结构；所述第一线带靠近耦合线的一面并排设有多个第一凸柱，所述第一凸柱呈圆柱形，所述第一凸柱的顶部为圆弧形；

所述耦合线包括有第三线带，所述第三线带的两端分别向外延伸出有隔离部和耦合部；所述第三线带的侧边向信号线一侧垂直延伸有第四线带，所述第四线带靠近信号线的边缘设有锯齿状机构；所述第二线带靠近信号线的一面并排设有多个第二凸柱，所述第二凸柱呈圆柱形，所述第二凸柱的顶部为圆弧形；

所述第一凸柱和对应的第二凸柱在一个水平线上；每两个相邻的第一凸柱之间的距离为K=（N+1）λ，λ为输入波长；

所述第一线带和第二线带以及第三线带和第四线带之间围成矩形结构。

其中，第一线带的另一端为信号直通部，所述信号输入部和信号直通部以及耦合部和隔离部均延伸至耦合腔外。

其中，第一线带和第二线带的厚度为D=0.7-1.5mm。

其中，所述第一线带和第二线带的长度为L=8-10cm。

其中，所述第一线带和第二线带的锯齿状结构的锯齿角为60度。

其中，还包括有包裹绝缘本体的隔离外壳。

其中，所述绝缘本体内还设有一空腔，所述空腔设耦合腔上方，所述空腔内的顶面设有与为外界打通的通孔；

其中，所述耦合腔的底面还设有一隔离片；

其中，所述绝缘本体的两侧设有调节螺杆，所述调节螺杆一端延伸至耦合腔内，另一端设于绝缘本体外且固定有一螺母；

本发明的有益效果为：通过特有的口字形设置以及凸点的设置，实现了横向宽度小、体积小、精度高、能达到较好电气性能的方形小体积定向耦合器。

附图说明

图1是本发明的信号线和耦合线的立体图；

图2是本发明的截面示意图；

图3是本发明的耦合线的正视图；

图4是本发明的插入损耗数据图；

图5是本发明的的回波损耗曲线图和隔离曲线图；

图1至图5中的附图标记说明：

1-绝缘本体；11-空腔；12-耦合腔；13-隔离片；

21-第一线带；22-第二线带；23-第一凸柱；24-信号输入部；3-隔离外壳；

31-第三线带；32-第四线带；33-第二凸柱；34-耦合部；35-隔离部；

4-调节螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

实施例1。

如图1至图2所示，本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，包括有信号线和耦合线以及固定信号线和耦合线的绝缘本体1；所述绝缘本体1的内设耦合腔12，所述信号线和耦合线设于耦合腔12内；本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，所述信号线包括有第一线带21，所述第一线带21的一端向外延伸出有信号输入部24，所述第一线带21的侧边向耦合线一侧垂直延伸有第二线带22，所述第二线带22靠近耦合线的边缘设有锯齿状结构；所述第一线带21靠近耦合线的一面并排设有多个第一凸柱23，所述第一凸柱23呈圆柱形，所述第一凸柱23的顶部为圆弧形；所述耦合线包括有第三线带31，所述第三线带31的两端分别向外延伸出有隔离部35和耦合部34；所述第三线带31的侧边向信号线一侧垂直延伸有第四线带32，所述第四线带32靠近信号线的边缘设有锯齿状机构；所述第二线带22靠近信号线的一面并排设有多个第二凸柱33，所述第二凸柱33呈圆柱形，所述第二凸柱33的顶部为圆弧形；所述第一凸柱23和对应的第二凸柱33在一个水平线上；每两个相邻的第一凸柱23之间的距离为K=N+1λ，λ为输入波长；所述第一线带21和第二线带22以及第三线带31和第四线带32之间围成矩形结构。通过实际测试和软件仿真，其在隔离度、插入损耗以及耦合度上均具有较好的参数，均达到耦合定向器基准要求，由于其采用的特殊结构，使得横向宽度大大降低，其横向宽度可控制在5cm内，理论上小于3cm。第一凸出和第二凸出在波导的波峰或波谷处加强耦合。

本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，第一线带21的另一端为信号直通部，所述信号输入部24和信号直通部以及耦合部34和隔离部35均延伸至耦合腔12外。所述信号输入部24和信号直通部以及耦合部34和隔离部35通过馈电耦合方式外接同轴电缆。

实施例2。

如图3所述，本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，第一线带21和第二线带22的厚度为D=0.7-1.5mm。本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，所述第一线带21和第二线带22的长度为L=8-10cm。本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，所述第一线带21和第二线带22的锯齿状结构的锯齿角为60度。该尺寸下，通过计算软件仿真得知其各项数据达到优良，尤其是耦合系数和反射系数及隔离度，如图4到图5所示，为本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器的仿真计算曲线。从图中可以看出，从5GHz到8GHz的相对带宽范围内，耦合系数为2.08dB到2.25dB,各端口的反射系数低于-25dB,隔离度高于19.5dB。

实施例3。

本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，还包括有包裹绝缘本体1的隔离外壳3。本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，所述绝缘本体1内还设有一空腔11，所述空腔11设耦合腔12上方，所述空腔11内的顶面设有与为外界打通的通孔；在通孔内灌注半导体粉末至空腔11内，通过该方式调节耦合器参数，当调节完毕时，在空腔11内在注入蜡油，封固。该调节方式为微调，在生产出合路器参数有一定偏差时设置，可以有效的作为调节手段。

本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，所述耦合腔12的底面还设有一隔离片13；提高隔离度。本实施例所述的一种方形小体积定向耦合器，所述绝缘本体1的两侧设有调节螺杆4，所述调节螺杆4一端延伸至耦合腔12内，另一端设于绝缘本体1外且固定有一螺母；通过旋拧螺母，使得调节螺杆4的一端与信号线或者耦合线的距离产生变化，从而达到调节耦合参数。本发明通过特有的口字形设置以及凸点的设置，实现了横向宽度小、体积小、精度高、能达到较好电气性能的方形小体积定向耦合器。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims

1.一种方形小体积定向耦合器，其特征在于：包括有信号线和耦合线以及固定信号线和耦合线的绝缘本体（1）；所述绝缘本体（1）的内设耦合腔（12），所述信号线和耦合线设于耦合腔（12）内；

所述绝缘本体（1）内还设有一空腔（11），所述空腔（11）设耦合腔（12）上方，所述空腔（11）内的顶面设有与为外界打通的通孔；

所述耦合腔（12）的底面还设有一隔离片（13）；

所述绝缘本体（1）的两侧设有调节螺杆（4），所述调节螺杆（4）一端延伸至耦合腔（12）内，另一端设于绝缘本体（1）外且固定有一螺母。

2.根据权利要求1所述的一种方形小体积定向耦合器，其特征在于:所述信号线包括有第一线带（21），所述第一线带（21）的一端向外延伸出有信号输入部（24），所述第一线带（21）的侧边向耦合线一侧垂直延伸有第二线带（22），所述第二线带（22）靠近耦合线的边缘设有锯齿状结构；所述第一线带（21）靠近耦合线的一面并排设有多个第一凸柱（23），所述第一凸柱（23）呈圆柱形，所述第一凸柱（23）的顶部为圆弧形；

所述耦合线包括有第三线带（31），所述第三线带（31）的两端分别向外延伸出有隔离部（35）和耦合部（34）；所述第三线带（31）的侧边向信号线一侧垂直延伸有第四线带（32），所述第四线带（32）靠近信号线的边缘设有锯齿状机构；所述第二线带（22）靠近信号线的一面并排设有多个第二凸柱（33），所述第二凸柱（33）呈圆柱形，所述第二凸柱（33）的顶部为圆弧形；

所述第一凸柱（23）和对应的第二凸柱（33）在一个水平线上；每两个相邻的第一凸柱（23）之间的距离为K=（N+1）λ，λ为输入波长；

所述第一线带（21）和第二线带（22）以及第三线带（31）和第四线带（32）之间围成矩形结构。

3.根据权利要求2所述的一种方形小体积定向耦合器，其特征在于:第一线带（21）的另一端为信号直通部，所述信号输入部（24）和信号直通部以及耦合部（34）和隔离部（35）均延伸至耦合腔（12）外。

4.根据权利要求2所述的一种方形小体积定向耦合器，其特征在于:第一线带（21）和第二线带（22）的厚度为D=0.7-1.5mm。

5.根据权利要求2所述的一种方形小体积定向耦合器，其特征在于:所述第一线带（21）和第二线带（22）的长度为L=8-10cm。

6.根据权利要求2所述的一种方形小体积定向耦合器，其特征在于:所述第一线带（21）和第二线带（22）的锯齿状结构的锯齿角为60度。

7.根据权利要求1所述的一种方形小体积定向耦合器，其特征在于:还包括有包裹绝缘本体（1）的隔离外壳（3）。