CN108832246A - 一种四相功分器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四相功分器,解决了现有技术中缺乏能够改善四臂螺旋天线的馈电网络复杂度的四相功分器的技术问题,该四相功分器包括:输入端口(11)、四个输出端口(21~24)和耦合传输线结构(30);输出端口(21~24)分别通过0°第一参考线(41)、90°第一移相线(51)、0°第二参考线(42)、90°第二移相线(52)与耦合传输线结构(30)连接,四个输出端口(21~24)输出信号相位依次为0°、270°、180°、90°。四相功分器能够满足四臂螺旋天线的性能需求,具有高集成度的特点,同时能够满足四臂螺旋天线对四臂等功率、相位依次相差90°的馈电要求。
Description
技术领域
本发明涉及射频通信技术领域,尤其涉及一种四相功分器。
背景技术
近年来,北斗卫星导航系统发展迅速,已广泛应用于导航、通信、定位、应急救援、检测等领域,对国家经济建设和人们的日常生活产生了深远的影响。在北斗卫星导航系统产品设计中,为了消除源自地面的多路径反射以及降低电离层的干扰,天线需要具有较宽的主波束宽度和圆极化工作方式,而四臂螺旋天线因为拥有较好的宽波束圆极化特性、较好的低仰角增益等优点,非常适合用来作为卫星导航系统的终端天线。
但是,四臂螺旋天线要求四条臂的输入信号等幅且相位依次相差90°馈电,馈电网络复杂,作为馈电网络中重要器件的功分器设计对馈电网络的复杂度有着关键性的影响,因此如何设计一种用于四臂螺旋天线馈电的四相功分器来改善四臂螺旋天线的馈电网络就显得尤为重要。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的,缺乏能够改善四臂螺旋天线的馈电网络复杂度的四相功分器的技术问题,提供了用于四臂螺旋天线馈电的四相功分器,能够满足四臂螺旋天线的性能需求,具有高集成度的特点,同时能够满足四臂螺旋天线对四臂等功率、相位依次相差90°的馈电要求。
本发明实施例提供了一种四相功分器,包括:
输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口和耦合传输线结构;
所述第一输出端口通过第一参考线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第一参考线的连接节点相位为0°,所述第一参考线相位为0°,所述第一输出端口输出信号相位为0°;
所述第二输出端口通过第一移相线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第一移相线的连接节点相位为180°,所述第一移相线相位为正90°,所述第二输出端口输出信号相位为270°;
所述第三输出端口通过第二参考线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第二参考线的连接节点相位为180°,所述第二参考线相位为0°,所述第三输出端口输出信号相位为180°;
所述第四输出端口通过第二移相线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第二移相线的连接节点相位为0°,所述第一移相线相位为正90°,所述第四输出端口输出信号相位为90°。
可选的,所述耦合传输线结构包括:
与所述输入端口连接的第一传输线;所述第一传输线的远离所述输入端口的一端开路;
设置在所述第一传输线的一侧与所述第一传输线耦合的第一耦合线和第二耦合线,设置在所述第一传输线的另一侧与所述第一传输线耦合的第三耦合线和第四耦合线;
所述第一输出端口通过第一参考线与所述第一耦合线连接,所述第一耦合线与所述第一参考线的连接节点相位为0°;
所述第二输出端口通过第一移相线与所述第二耦合线连接,所述第二耦合线与所述第一移相线的连接节点相位为180°;
所述第三输出端口通过第二参考线与所述第三耦合线连接,所述第三耦合线与所述第二参考线的连接节点相位为180°;
所述第四输出端口通过第二移相线与所述第四耦合线连接,所述第四耦合线与所述第二移相线的连接节点相位为0°。
可选的,所述第一传输线为二分之一波长,所述第一耦合线、所述第二耦合线、所述第三耦合线和所述第四耦合线均为四分之一波长。
可选的,所述第一移相线包括:
第二传输线,以及位于所述第二传输线中间位置与所述第二传输线并联的开路枝节和短路枝节;所述开路枝节和所述短路枝节均为八分之一波长。
可选的,所述四相功分器包括:依次层叠设置的第一地层、第一金属层、第二地层、第二金属层、第三地层、第三金属层、第四金属层、第五金属层、第四地层、第六金属层、第五地层、第七金属层和第六地层;
所述输入端口、所述第一输出端口、所述第二输出端口、所述第三输出端口、所述第四输出端口和所述第一传输线设置在所述第四金属层上;
所述第一耦合线和所述第二耦合线对称分布在所述第三金属层上;
所述第三耦合线和所述第四耦合线对称分布在所述第五金属层上;
所述第一参考线和所述第一移相线设置在所述第二金属层上;
所述第二参考线和所述第二移相线设置在所述第六金属层上。
可选的,所述第一传输线、所述第一耦合线、所述第二耦合线、所述第三耦合线和所述第四耦合线为折叠状传输线且折叠方式相同,所述第一耦合线、所述第二耦合线、所述第三耦合线和所述第四耦合线平行等宽。
可选的,所述第一耦合线的一端与所述第三地层相连、另一端与所述第一参考线的一端相连;所述第一参考线的另一端与所述第一输出端口相连;
所述第二耦合线的一端与所述第三地层相连、另一端与所述第一移相线的第一端相连;所述第一移相线的第二端与所述第二输出端口相连;所述第一移相线的第三端与所述第三地层相连;所述第一移相线的第四端开路。
可选的,所述第一金属层上设置有第一U型补偿枝节和第一L型补偿枝节;
所述第一耦合线的另一端通过金属通孔与所述第一U型补偿枝节的一端连接,所述第一U型补偿枝节的另一端通过金属通孔与所述第一参考线的一端相连;
所述第一移相线的第二端通过金属通孔与所述第一L型补偿枝节的一端连接,所述第一L型补偿枝节的另一端通过金属通孔与所述第二输出端口相连。
可选的,所述第三耦合线的一端与所述第四地层相连、另一端与所述第二参考线的一端相连;所述第二参考线的另一端与所述第三输出端口相连;
所述第四耦合线的一端与所述第四地层相连、另一端与所述第二移相线的第一端相连;所述第二移相线的第二端与所述第四输出端口相连;所述第二移相线的第三端与所述第四地层相连;所述第二移相线的第四端开路。
可选的,所述第七金属层上设置有第二U型补偿枝节和第二L型补偿枝节;
所述第二参考线的另一端通过金属通孔与所述第二L型补偿枝节的一端相连,所述第二L型补偿枝节的另一端与所述第三输出端口相连;
所述第二移相线的第二端通过金属通孔与所述第二U型补偿枝节的一端连接,所述第二U型补偿枝节的另一端通过金属通孔与所述第四输出端口相连。
本发明中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
由于在本发明中,本发明实施例提供了一种四相功分器,包括:输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口和耦合传输线结构;所述第一输出端口通过第一参考线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第一参考线的连接节点相位为0°,所述第一参考线相位为0°,所述第一输出端口输出信号相位为0°;所述第二输出端口通过第一移相线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第一移相线的连接节点相位为180°,所述第一移相线相位为90°,所述第二输出端口输出信号相位为270°;所述第三输出端口通过第二参考线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第二参考线的连接节点相位为180°,所述第二参考线相位为0°,所述第三输出端口输出信号相位为180°;所述第四输出端口通过第二移相线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第二移相线的连接节点相位为0°,所述第一移相线相位为正90°,所述第四输出端口输出信号相位为90°。也就是说,通过采用一个一分四的Marchand巴伦(包括一个输入端和四个输出端)、两个参考线和两个与参考线相对应的90°移相线组成四相功分器。能够满足四臂螺旋天线的性能需求,具有高集成度的特点,简化了天线馈电网络的复杂度,其工作频段覆盖了“北斗2”(BD2)的下行段B3至上行段B1,工作带宽达到22%,同时能够满足四臂螺旋天线对四臂等功率、相位依次相差90°的馈电要求。有效的解决了现有技术中缺乏能够改善四臂螺旋天线的馈电网络复杂度的四相功分器的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种四相功分器等效电路图;
图2为本发明实施例提供的一种四相功分器的结构示意图;
图3A为本发明实施例提供的一种四相功分器的第一金属层的结构示意图;
图3B为本发明实施例提供的一种四相功分器的第二金属层的结构示意图;
图3C为本发明实施例提供的一种四相功分器的第三金属层的结构示意图;
图3D为本发明实施例提供的一种四相功分器的第四金属层的结构示意图;
图3E为本发明实施例提供的一种四相功分器的第五金属层的结构示意图;
图3F为本发明实施例提供的一种四相功分器的第六金属层的结构示意图;
图3G为本发明实施例提供的一种四相功分器的第七金属层的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种四相功分器S参数的仿真和测试结果对比曲线图;
图5为本发明实施例提供的一种四相功分器输出端口相位差的实测与仿真结果对比曲线图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种用于四臂螺旋天线馈电的四相功分器,解决了现有技术中缺乏能够改善四臂螺旋天线的馈电网络复杂度的四相功分器的技术问题,该四相功分器能够满足四臂螺旋天线的性能需求,具有高集成度的特点,同时能够满足四臂螺旋天线对四臂等功率、相位依次相差90°的馈电要求。
本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
本发明实施例提供了一种四相功分器,包括:输入端口、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口、第四输出端口和耦合传输线结构;所述第一输出端口通过第一参考线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第一参考线的连接节点相位为0°,所述第一参考线相位为0°,所述第一输出端口输出信号相位为0°;所述第二输出端口通过第一移相线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第一移相线的连接节点相位为180°,所述第一移相线相位为正90°,所述第二输出端口输出信号相位为270°;所述第三输出端口通过第二参考线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第二参考线的连接节点相位为180°,所述第二参考线相位为0°,所述第三输出端口输出信号相位为180°;所述第四输出端口通过第二移相线与所述耦合传输线结构连接,所述耦合传输线结构与所述第二移相线的连接节点相位为0°,所述第一移相线相位为正90°,所述第四输出端口输出信号相位为90°。
可见,在本发明实施例中,四相功分器由一个一分四的Marchand巴伦(包括一个输入端和四个输出端)、两个参考线和两个与参考线相对应的90°移相线组成。能够满足四臂螺旋天线的性能需求,具有高集成度的特点,简化了天线馈电网络的复杂度,其工作频段覆盖了“北斗2”(BD2)的下行段B3至上行段B1,工作带宽达到22%,同时能够满足四臂螺旋天线对四臂等功率、相位依次相差90°的馈电要求。有效的解决了现有技术中缺乏能够改善四臂螺旋天线的馈电网络复杂度的四相功分器的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
请参考图1,本发明实施例提供了一种四相功分器,包括:
输入端口11、第一输出端口21、第二输出端口22、第三输出端口23、第四输出端口24和耦合传输线结构30;
第一输出端口21通过第一参考线41与耦合传输线结构30连接,耦合传输线结构30与第一参考线41的连接节点N1相位为0°,第一参考线41相位为0°,第一输出端口21输出信号相位为0°;
第二输出端口22通过第一移相线51与耦合传输线结构30连接,耦合传输线结构30与第一移相线51的连接节点N2相位为180°,第一移相线51相位为正90°,第二输出端口22输出信号相位为270°;
第三输出端口23通过第二参考线42与耦合传输线结构30连接,耦合传输线结构30与第二参考线42的连接节点N3相位为180°,第二参考线42相位为0°,第三输出端口23输出信号相位为180°;
第四输出端口24通过第二移相线52与耦合传输线结构30连接,耦合传输线结构30与第二移相线52的连接节点N4相位为0°,第一移相线51相位为正90°,第四输出端口24输出信号相位为90°;
第一输出端口21、第二输出端口22、第三输出端口23、第四输出端口24的输出信号功率相等。
在具体实施过程中,仍请参考图1,耦合传输线结构30包括:
与输入端口11连接的第一传输线31;第一传输线31的远离输入端口11的一端开路;
设置在第一传输线31的一侧与第一传输线31耦合的第一耦合线32和第二耦合线33,设置在第一传输线31的另一侧与第一传输线31耦合的第三耦合线34和第四耦合线35;
第一输出端口21通过第一参考线41与第一耦合线32连接,第一耦合线32与第一参考线41的连接节点为节点N1、相位为0°;
第二输出端口22通过第一移相线51与第二耦合线33连接,第二耦合线33与第一移相线51的连接节点为节点N2、相位为180°;
第三输出端口23通过第二参考线42与第三耦合线34连接,第三耦合线34与第二参考线42的连接节点为节点N3、相位为180°;
第四输出端口24通过第二移相线52与第四耦合线35连接,第四耦合线35与第二移相线52的连接节点为节点N4、相位为0°。
在具体实施过程中,第一传输线31为二分之一波长,第一耦合线32、第二耦合线33、第三耦合线34和第四耦合线35均为四分之一波长。
在具体实施过程中,第一参考线41和第二参考线42结构尺寸相同,且均由一根均匀传输线构成。第一移相线51和第二移相线52结构尺寸相同,以第一移相线51为例,第一移相线51包括:第二传输线511,以及位于第二传输线511中间位置与第二传输线511并联的开路枝节512和短路枝节513;开路枝节512和短路枝节513均为八分之一波长。节点N1、N3分别与第一参考线41(+0°)和第二参考线42(+0°)连接,节点N2、N4分别与第一移相线51(+90°)和第二移相线52(+90°),最终实现四个输出端口(21、24、23、22)的信号相位依次相差90°,功率相等。
在具体实施过程中,低温共烧陶瓷(LTCC,Low Temperature Co-fired Ceramic)作为无源集成的主流技术,成为无源元件领域的发展方向和新的元件产业的经济增长点。基于LTCC工艺设计的四相功分器馈电网络极大地减小了所占有的面积。
本申请一具体实施方案,基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺(介电常数5.9,损耗正切0.0027),设计了一个四相功分器。请参考图2、图3A-图3G,所述四相功分器包括:依次层叠设置的第一地层G1、第一金属层M1、第二地层G2、第二金属层M2、第三地层G3、第三金属层M3、第四金属层M4、第五金属层M5、第四地层G4、第六金属层M6、第五地层G5、第七金属层M7和第六地层G6。
输入端口11、第一输出端口21、第二输出端口22、第三输出端口23、第四输出端口24和第一传输线31设置在第四金属层M4上;四个输出端口(21~24)相对设置并分别位于第四金属层M4的四个边角处;第一耦合线32和第二耦合线33对称分布在第三金属层M3上;第三耦合线34和第四耦合线35对称分布在第五金属层M5上;第一参考线41和第一移相线51设置在第二金属层M2上;第二参考线42和第二移相线52设置在第六金属层M6上。其中,第一传输线31、第一耦合线32、第二耦合线33、第三耦合线34和第四耦合线35为折叠状传输线且折叠方式相同;第一耦合线32、第二耦合线33、第三耦合线34和第四耦合线35平行等宽,且较第一传输线31窄20%。第一移相线51和第二移相线52的中间均连接一段八分之一波长的开路枝节和短路枝节,如图3B中,开路枝节512、短路枝节513均为八分之一波长,第二移相线52结构同第一移相线51结构,使得该四相功分器获得一个较宽的工作频带。
在具体实施过程中,仍请参考图2,在第一金属层M1和第二金属层M2之间设置中间地层G2,并在中间地层G2上设置有贯穿该地层的三个镂空区域(C1、C2、C3),用于使连接第一金属层M1和第二金属层M2的金属通孔(P1、P2、P3)能够顺利穿过地层G2。在第二金属层M2和第三金属层M3之间设置中间地层G3,并在中间地层G3上设置有贯穿该地层的两个镂空区域(C4、C5),用于使连接第二金属层M2和第三金属层M3的两个金属通孔(P4、P5)能够顺利穿过地层G3。在第五金属层M5和第六金属层M6之间设置中间地层G4,并在中间地层G4上设置有贯穿该地层的两个镂空区域(C6、C7),用于使连接第五金属层M5和第六金属层M6的两个金属通孔(P6、P7)能够顺利穿过地层G4。在第六金属层M6和第七金属层M7之间设置中间地层G5,并在中间地层G5上设置有贯穿该地层的三个镂空区域(C8、C9、C10),用于使连接第六金属层M6和第七金属层M7的金属通孔(P8、P9、P10)能够顺利穿过地层G5。
在具体实施过程中,仍请参考图2,第一耦合线32的一端通过金属通孔P32与第三地层G3相连、另一端通过金属通孔P4与第一参考线41的一端相连;第一参考线41的另一端通过金属通孔P21与第一输出端口21相连;
第二耦合线33的一端通过金属通孔P33与第三地层G3相连、另一端通过金属通孔P5与第一移相线51的第一端相连;第一移相线51的第二端依次通过金属通孔P3、第一L型补偿枝节71和金属通孔P22与第二输出端口22相连;第一移相线51的第三端通过金属通孔P51与第三地层G3相连;第一移相线51的第四端开路。
进一步,在具体实施过程中,请参考图2和图3A,第一金属层M1上设置有第一U型补偿枝节61和第一L型补偿枝节71;第一耦合线32的另一端依次通过金属通孔P4、P2与第一U型补偿枝节61的一端连接,第一U型补偿枝节61的另一端通过金属通孔P1与第一参考线41的一端相连;其中,金属通孔P4、P2在第二金属层M2上转接。
第一移相线51的第二端通过金属通孔P3与第一L型补偿枝节71的一端连接,第一L型补偿枝节71的另一端通过金属通孔P22与第二输出端口22相连。
其中,第一U型补偿枝节61起到了相位补偿的作用。第一L型补偿枝节71一端与第二金属层M2相连,另一端通过金属通孔P22连接到了输出端口22,保证了位于第二金属层M2的90°移相线(即第一移相线51)与输出端口22的连接。
在具体实施过程中,仍请参考图2,第三耦合线34的一端通过金属通孔P34与第四地层G4相连、另一端通过金属通孔P7与第二参考线42相连的一端相连;第二参考线42的另一端通过金属通孔P10与第三输出端口23相连。
第四耦合线35的一端通过金属通孔P35与第四地层G4相连、另一端通过金属通孔P6与第二移相线52的第一端相连;第二移相线52的第二端依次通过金属通孔P9、第二U型补偿枝节62、金属通孔P8和金属通孔P24与第四输出端口24相连;第二移相线52的第三端通过金属通孔P52与第四地层G4相连;第二移相线52的第四端开路;
进一步,在具体实施过程中,请参考图2和图3G,第七金属层M7上设置有第二U型补偿枝节62和第二L型补偿枝节72;第二参考线42的另一端通过金属通孔P10与第二L型补偿枝节72的一端相连,第二L型补偿枝节72的另一端通过金属通孔P23与第三输出端口23相连;第二移相线52的第二端通过金属通孔P9与第二U型补偿枝节62的一端连接,第二U型补偿枝节62的另一端依次通过金属通孔P8、P24与第四输出端口24相连;其中,金属通孔P8、P24在第六金属层M6上转接。
其中,第二U型补偿枝节62起到了相位补偿的作用。第二L型补偿枝节72一端与第六金属层M6相连,另一端通过金属通孔P23与输出端口23相连,保证了位于第六金属层M6的参考线(即第二参考线42)与输出端口23的连接。
另外,位于第一金属层M1的第一U型补偿枝节61和第一L型补偿枝节71,以及位于第七金属层M7的第二U型补偿枝节62和第二L型补偿枝节72分别平行等宽。
在本实施例中,经过LTCC工艺加工后,四相功分器表贴在测试电路板上进行测试。图4给出了四相功分器S参数仿真和测试结果对比图,从图4中可以看出其中心频率在1.34GHz,幅度不平衡最大达到了0.73dB,仿真和测试结果吻合良好。图5给出了四个输出端口的相位在通带内的差值(实心标识的为测试结果,空心标识的为仿真结果),可以看出相位的不平衡在±10°之内。需要指出的是,本申请实施例中的LTCC四相功分器实现四个输出端口逆时针90°相位递增。若要实现顺时针90°相位递增,则可在表贴时简单地将所发明的LTCC四相功分器关于输入端口11对称翻转来实现。
总而言之,本申请实施例提出的一种用于四臂螺旋天线馈电的四相功分器,该四相功分器由一个一分四的Marchand巴伦(包括一个输入端和四个输出端)、两个参考线和两个与参考线相对应的90°移相线组成。能够满足四臂螺旋天线的性能需求,具有高集成度的特点,简化了天线馈电网络的复杂度,其工作频段覆盖了“北斗2”(BD2)的下行段B3至上行段B1,工作带宽达到22%,同时能够满足四臂螺旋天线对四臂等功率、相位依次相差90°的馈电要求。有效的解决了现有技术中缺乏能够改善四臂螺旋天线的馈电网络复杂度的四相功分器的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种四相功分器,其特征在于,包括:
输入端口(11)、第一输出端口(21)、第二输出端口(22)、第三输出端口(23)、第四输出端口(24)和耦合传输线结构(30);
所述第一输出端口(21)通过第一参考线(41)与所述耦合传输线结构(30)连接,所述耦合传输线结构(30)与所述第一参考线(41)的连接节点相位为0°,所述第一参考线(41)相位为0°,所述第一输出端口(21)输出信号相位为0°;
所述第二输出端口(22)通过第一移相线(51)与所述耦合传输线结构(30)连接,所述耦合传输线结构(30)与所述第一移相线(51)的连接节点相位为180°,所述第一移相线(51)相位为正90°,所述第二输出端口(22)输出信号相位为270°;
所述第三输出端口(23)通过第二参考线(42)与所述耦合传输线结构(30)连接,所述耦合传输线结构(30)与所述第二参考线(42)的连接节点相位为180°,所述第二参考线(42)相位为0°,所述第三输出端口(23)输出信号相位为180°;
所述第四输出端口(24)通过第二移相线(52)与所述耦合传输线结构(30)连接,所述耦合传输线结构(30)与所述第二移相线(52)的连接节点相位为0°,所述第一移相线(51)相位为正90°,所述第四输出端口(24)输出信号相位为90°。
2.如权利要求1所述的四相功分器,其特征在于,所述耦合传输线结构(30)包括:
与所述输入端口(11)连接的第一传输线(31);所述第一传输线(31)的远离所述输入端口(11)的一端开路;
设置在所述第一传输线(31)的一侧与所述第一传输线(31)耦合的第一耦合线(32)和第二耦合线(33),设置在所述第一传输线(31)的另一侧与所述第一传输线(31)耦合的第三耦合线(34)和第四耦合线(35);
所述第一输出端口(21)通过第一参考线(41)与所述第一耦合线(32)连接,所述第一耦合线(32)与所述第一参考线(41)的连接节点相位为0°;
所述第二输出端口(22)通过第一移相线(51)与所述第二耦合线(33)连接,所述第二耦合线(33)与所述第一移相线(51)的连接节点相位为180°;
所述第三输出端口(23)通过第二参考线(42)与所述第三耦合线(34)连接,所述第三耦合线(34)与所述第二参考线(42)的连接节点相位为180°;
所述第四输出端口(24)通过第二移相线(52)与所述第四耦合线(35)连接,所述第四耦合线(35)与所述第二移相线(52)的连接节点相位为0°。
3.如权利要求2所述的四相功分器,其特征在于,所述第一传输线(31)为二分之一波长,所述第一耦合线(32)、所述第二耦合线(33)、所述第三耦合线(34)和所述第四耦合线(35)均为四分之一波长。
4.如权利要求1所述的四相功分器,其特征在于,所述第一移相线(51)包括:
第二传输线(511),以及位于所述第二传输线(511)中间位置与所述第二传输线(511)并联的开路枝节(512)和短路枝节(513);所述开路枝节(512)和所述短路枝节(513)均为八分之一波长。
5.如权利要求2所述的四相功分器,其特征在于,所述四相功分器包括:依次层叠设置的第一地层(G1)、第一金属层(M1)、第二地层(G2)、第二金属层(M2)、第三地层(G3)、第三金属层(M3)、第四金属层(M4)、第五金属层(M5)、第四地层(G4)、第六金属层(M6)、第五地层(G5)、第七金属层(M7)和第六地层(G6);
所述输入端口(11)、所述第一输出端口(21)、所述第二输出端口(22)、所述第三输出端口(23)、所述第四输出端口(24)和所述第一传输线(31)设置在所述第四金属层(M4)上;
所述第一耦合线(32)和所述第二耦合线(33)对称分布在所述第三金属层(M3)上;
所述第三耦合线(34)和所述第四耦合线(35)对称分布在所述第五金属层(M5)上;
所述第一参考线(41)和所述第一移相线(51)设置在所述第二金属层(M2)上;
所述第二参考线(42)和所述第二移相线(52)设置在所述第六金属层(M6)上。
6.如权利要求5所述的四相功分器,其特征在于,所述第一传输线(31)、所述第一耦合线(32)、所述第二耦合线(33)、所述第三耦合线(34)和所述第四耦合线(35)为折叠状传输线且折叠方式相同,所述第一耦合线(32)、所述第二耦合线(33)、所述第三耦合线(34)和所述第四耦合线(35)平行等宽。
7.如权利要求5所述的四相功分器,其特征在于,所述第一耦合线(32)的一端与所述第三地层(G3)相连、另一端与所述第一参考线(41)的一端相连;所述第一参考线(41)的另一端与所述第一输出端口(21)相连;
所述第二耦合线(33)的一端与所述第三地层(G3)相连、另一端与所述第一移相线(51)的第一端相连;所述第一移相线(51)的第二端与所述第二输出端口(22)相连;所述第一移相线(51)的第三端与所述第三地层(G3)相连;所述第一移相线(51)的第四端开路。
8.如权利要求7所述的四相功分器,其特征在于,所述第一金属层(M1)上设置有第一U型补偿枝节(61)和第一L型补偿枝节(71);
所述第一耦合线(32)的另一端通过金属通孔与所述第一U型补偿枝节(61)的一端连接,所述第一U型补偿枝节(61)的另一端通过金属通孔与所述第一参考线(41)的一端相连;
所述第一移相线(51)的第二端通过金属通孔与所述第一L型补偿枝节(71)的一端连接,所述第一L型补偿枝节(71)的另一端通过金属通孔与所述第二输出端口(22)相连。
9.如权利要求5所述的四相功分器,其特征在于,所述第三耦合线(34)的一端与所述第四地层(G4)相连、另一端与所述第二参考线(42)相连的一端相连;所述第二参考线(42)的另一端与所述第三输出端口(23)相连;
所述第四耦合线(35)的一端与所述第四地层(G4)相连、另一端与所述第二移相线(52)的第一端相连;所述第二移相线(52)的第二端与所述第四输出端口(24)相连;所述第二移相线(52)的第三端与所述第四地层(G4)相连;所述第二移相线(52)的第四端开路。
10.如权利要求9所述的四相功分器,其特征在于,所述第七金属层(M7)上设置有第二U型补偿枝节(62)和第二L型补偿枝节(72);
所述第二参考线(42)的另一端通过金属通孔与所述第二L型补偿枝节(72)的一端相连,所述第二L型补偿枝节(72)的另一端与所述第三输出端口(23)相连;
所述第二移相线(52)的第二端通过金属通孔与所述第二U型补偿枝节(62)的一端连接,所述第二U型补偿枝节(62)的另一端通过金属通孔与所述第四输出端口(24)相连。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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