CN109103558A - 一种宽频带方形接地耦合带线电桥 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电子信息和移动通讯技术领域，具体涉及一种宽频带方形接地耦合带线电桥。它包括上层微带介质板、中间层微带介质板、下层微带介质板、四根传输线、输入端、隔离端和两个输出端；上层微带介质板、中间层微带介质板、下层微带介质板从上到下依次紧密压在一起，上层微带介质板的上表面和下层微带介质板的下表面均覆盖铜介质。本发明提供的电桥结构合理，隔离度高，适用频带较宽，可靠性性高，并且体积小，制作工序简单，成本低，易推广；适应性强，有很广阔的应用空间。

Description

一种宽频带方形接地耦合带线电桥
技术领域
本发明属于电子信息和移动通讯技术领域，具体涉及一种宽频带方形接地耦合带线电桥。
背景技术
微带电桥依据结构上的差别有分支线电桥、环形线电桥等。环形电桥(又称为混合环)是微波毫米射频子系统的一个关键部件，电桥在移动通信中的作用主要是起着信号的合成或分路，其拥有体积小、成本低等优点，在过去的移动通信领域中得到广泛的应用。
但随着移动通信频带的拓宽，现有技术设计的方形电桥已经无法满足宽频带的指标，传统的结构设计，它的频带宽带受传统弧长的限定，对频率的敏感性增加，带宽窄，若超出频带范围指标就会急剧恶化无法满足通信系统的使用，导致使用电桥的越来越少，继而只能改用平行耦合线电桥，该平行耦合线电桥的体积大，不便安装，且成本较高，不易广泛应用。
发明内容
针对现有电桥所存在的上述不足，本发明提出了一种宽频带方形接地耦合带线电桥，该耦合带线电桥结构合理、体积小、隔离度高且可增大频带宽带。
本发明采用如下技术方案：
一种宽频带方形接地耦合带线电桥，它包括上层微带介质板、中间层微带介质板、下层微带介质板、四根传输线、输入端、隔离端和两个输出端；上层微带介质板、中间层微带介质板、下层微带介质板从上到下依次紧密压在一起，上层微带介质板的上表面和下层微带介质板的下表面均覆盖铜介质，所述上层微带介质板和下层微带介质板上均设有第一金属化过孔，中间层微带介质板上设有第二金属化过孔；
第一传输线、第二传输线、第四传输线、输入端、第一输出端、隔离端、第二输出端设置在中间层微带介质板的上表面，且第一传输线两端分别与第二传输线、第四传输线连接，第一传输线与第二传输线的连接端设有隔离端，第一传输线与第四传输线的连接端设有第一输出端，第二传输线的另一端与第二输出端连接，第四传输线的另一端与输入端连接；
所述第三传输线包括第一耦合线和第二耦合线，第一耦合线和第二耦合线分别位于中间层微带介质板的上表面和下表面，第一耦合线的首端与第二输出端相连，尾端通过上层微带介质板的第一金属化过孔与上层微带介质板的上表面连接，第二耦合线的首端通过第二金属化过孔与输入端相连，尾端通过下层微带介质板的第一金属化过孔与下层微带介质板的下表面连接。
本技术方案进一步的优化，第一传输线、第二传输线、第三传输线和第四传输线构成正方形。
本技术方案进一步的优化，上层微带介质板和下层微带介质板的厚度为1.57mm，所述中间层微带介质板的厚度为0.254mm。
本技术方案进一步的优化，第一传输线、第二传输线和第四传输线的宽度为1.5mm，所述第三传输线的宽度为1.3mm。
本发明科学设计电桥的结构布局，把传统电桥的直接导线相连变为耦合加接地方式，降低对频率的敏感性，本发明提供的电桥结构合理，隔离度高，适用频带较宽，可靠性性高，并且体积小，制作工序简单，成本低，易推广；适应性强，有很广阔的应用空间。
另外经实验证明，本发明可以在30％带宽内实现普通方形电桥的所能实现的指标，即3±0.3dB耦合度，相位差90±2°，而且保持在20dB以上的方向性和小于1.2以上的驻波。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的左侧视图；
图4是典型宽频带方形接地耦合带线电桥驻波曲线图；
图5是典型宽频带方形接地耦合带线电桥两输出口幅度曲线图；
图6是典型宽频带方形接地耦合带线电桥两输出口相位差曲线图；
图7是典型宽频带方形接地耦合带线电桥两输出口隔离度曲线图。
附图标记说明：
1：上层微带介质板；2：中间层微带介质板；3：下层微带介质板；4：第一传输线；5：第二传输线；6：第三传输线；7：第四传输线；8：输入端；9：第一输出端；10：隔离端；11：第二输出端；12：第一金属化过孔；13：第二金属化过孔。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参阅图1至图3所示，本发明优选一实施例的一种宽频带方形接地耦合带线电桥的立体图、俯视图和左侧视图。该耦合带电桥它包括上层微带介质板1、中间层微带介质板2、下层微带介质板3、四根传输线、输入端、隔离端和两个输出端；上层微带介质板1、中间层微带介质板2、下层微带介质板3从上到下依次紧密压在一起，上层微带介质板1的上表面和下层微带介质板3的下表面均覆盖铜介质，均做地板使用。所述上层微带介质板1和下层微带介质板3上均设有第一金属化过孔12，中间层微带介质板2上设有第二金属化过孔13。
第一传输线4、第二传输线5、第四传输线7、输入端8、第一输出端9、隔离端10、第二输出端11设置在中间层微带介质板2的上表面，且第一传输线4两端分别与第二传输线5、第四传输线7连接，第一传输线4与第二传输线5的连接端设有隔离端10，第一传输线4与第四传输线7的连接端设有第一输出端9，第二传输线5的另一端与第二输出端11连接，第四传输线7的另一端与输入端8连接。
第三传输线6包括第一耦合线和第二耦合线，第一耦合线和第二耦合线分别位于中间层微带介质板2的上表面和下表面，第一耦合线的首端与第二输出端11相连，尾端通过上层微带介质板1的第一金属化过孔12与上层微带介质板1的上表面连接，第二耦合线的首端通过第二金属化过孔13与输入端8相连，尾端通过下层微带介质板3的第一金属化过孔12与下层微带介质板3的下表面连接。
第一传输线4、第二传输线5、第三传输线6和第四传输线7的长度为中心频率的四分之一波长。
本发明设计的耦合带线电桥，科学设计电桥的结构布局，把传统电桥的直接导线相连变为耦合加接地方式，降低对频率的敏感性，本发明提供的电桥结构合理，隔离度高，适用频带较宽，可靠性性高，并且体积小，制作工序简单，成本低，易推广；适应性强，有很广阔的应用空间。
本发明具体实施例一中，采用1.95HZ的中心频率，3层微带介质板的介电常数为2.2，上层微带介质板(1)和下层微带介质板(3)的厚度为1.57mm，所述中间层微带介质板(2)的厚度为0.254mm。第一传输线(4)、第二传输线(5)和第四传输线(7)的宽度为1.5mm，所述第三传输线(6)的宽度为1.3mm。该具体实施例一的测试结果：本发明可以在30％带宽内实现3±0.1dB耦合度，相位差180±2.5°，而且保持在28dB以上的方向性和小于1.2以上的驻波，很好地满足了工程应用的需要。
该具体实施例一在实验中的效果，如图4至图7所示，分别为典型宽频带方形接地耦合带线电桥驻波曲线图、典型宽频带方形接地耦合带线电桥两输出口幅度曲线图、典型宽频带方形接地耦合带线电桥两输出口相位差曲线图、典型宽频带方形接地耦合带线电桥两输出口隔离度曲线图。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种宽频带方形接地耦合带线电桥，其特征在于：它包括上层微带介质板(1)、中间层微带介质板(2)、下层微带介质板(3)、四根传输线、输入端、隔离端和两个输出端；上层微带介质板(1)、中间层微带介质板(2)、下层微带介质板(3)从上到下依次紧密压在一起，上层微带介质板(1)的上表面和下层微带介质板(3)的下表面均覆盖铜介质，所述上层微带介质板(1)和下层微带介质板(3)上均设有第一金属化过孔(12)，中间层微带介质板(2)上设有第二金属化过孔(13)；
第一传输线(4)、第二传输线(5)、第四传输线(7)、输入端(8)、第一输出端(9)、隔离端(10)、第二输出端(11)设置在中间层微带介质板(2)的上表面，且第一传输线(4)两端分别与第二传输线(5)、第四传输线(7)连接，第一传输线(4)与第二传输线(5)的连接端设有隔离端(10)，第一传输线(4)与第四传输线(7)的连接端设有第一输出端(9)，第二传输线(5)的另一端与第二输出端(11)连接，第四传输线(7)的另一端与输入端(8)连接；
所述第三传输线(6)包括第一耦合线和第二耦合线，第一耦合线和第二耦合线分别位于中间层微带介质板(2)的上表面和下表面，第一耦合线的首端与第二输出端(11)相连，尾端通过上层微带介质板(1)的第一金属化过孔(12)与上层微带介质板(1)的上表面连接，第二耦合线的首端通过第二金属化过孔(13)与输入端(8)相连，尾端通过下层微带介质板(3)的第一金属化过孔(12)与下层微带介质板(3)的下表面连接。
2.如权利要求1所述的宽频带方形接地耦合带线电桥，其特征在于：所述第一传输线(4)、第二传输线(5)、第三传输线(6)和第四传输线(7)构成正方形。
3.如权利要求1所述的宽频带方形接地耦合带线电桥，其特征在于：所述上层微带介质板(1)和下层微带介质板(3)的厚度为1.57mm，所述中间层微带介质板(2)的厚度为0.254mm。
4.如权利要求1所述的宽频带方形接地耦合带线电桥，其特征在于：所述第一传输线(4)、第二传输线(5)和第四传输线(7)的宽度为1.5mm，所述第三传输线(6)的宽度为1.3mm。
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