CN117039388A - 微带耦合器、电路板与通信设备 - Google Patents

微带耦合器、电路板与通信设备 Download PDF

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CN117039388A
CN117039388A CN202311119057.9A CN202311119057A CN117039388A CN 117039388 A CN117039388 A CN 117039388A CN 202311119057 A CN202311119057 A CN 202311119057A CN 117039388 A CN117039388 A CN 117039388A
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coupling
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grounding
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CN202311119057.9A
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马得原
杨志行
段刚
侯佰康
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Comba Network Systems Co Ltd
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Comba Network Systems Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips

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  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

本申请涉及一种微带耦合器、电路板与通信设备，微带耦合器包括：第一接地层、第一介质层、第二接地层、耦合线、第二介质层、第三接地层及信号线。耦合线沿垂直于第三接地层的方向上在第三接地层上的第一投影与第二镂空区完全不重叠，信号线沿垂直于第二接地层的方向上在第二接地层上的第二投影与第一镂空区完全不重叠。如此，不需要如同相关技术中在信号线上单独成腔，使得能减小微带耦合器的产品体积，实现小型化设计，也能起到减小信号线的输出端、输入端的线长作用，进而减小插损，提高功放的输出效率；耦合线与位于信号线两侧的其它器件不会相互干扰，使得信号正常稳定传输；此外产品版面面积减小，有利于其它器件的排布。

Description

微带耦合器、电路板与通信设备
技术领域
本申请涉及天线通信技术领域，特别是涉及一种微带耦合器、电路板与通信设备。
背景技术
在射频模块产品中，微带耦合器由于其成本低、制作简单、易集成等特点被广泛用于提取有用的射频信号，是收发射频模块实现信号功率检测、驻波检测、DPD和CFR功能的必要信号来源，被大量应用在功率放大器的输出线性设计和射频通道的校准中。
相关技术中，被广泛应用的微带耦合器都是同层耦合，即传输主信号的微带线和传输耦合信号的微带线均布置在电路板(PCB)的同一层，一般是在顶层或者底层，这种形式会占用较大的空间，并且，用于较大功率的射频信号检测时，需要单独进行屏蔽腔设计，这种形式在物理空间上存在很大的局限性，不利于器件布局以及射频模块的小型化，并使得插入损耗增大。
发明内容
基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种微带耦合器、电路板与通信设备，它能够减小布局所需的空间，降低功放输出端的插入损耗，提升功放的输出效率。
一种微带耦合器，所述微带耦合器包括：
第一接地层；
第一介质层，所述第一介质层设于所述第一接地层上；
第二接地层，所述第二接地层设于所述第一介质层上背离于所述第一接地层的一侧，所述第二接地层上设有第一镂空区；
耦合线，所述耦合线与所述第二接地层位于同一层，且设于所述第一介质层上对应于所述第一镂空区的部位；
第二介质层，所述第二介质层设于所述第二接地层上；
第三接地层，所述第三接地层设于所述第二介质层上背离于所述第二接地层的一侧，所述第三接地层上设有第二镂空区；及
信号线，所述信号线与所述第三接地层位于同一层，且设于所述第二介质层上对应于所述第二镂空区的部位；
其中，所述耦合线沿垂直于所述第三接地层的方向上在所述第三接地层上的第一投影与所述第二镂空区完全不重叠，所述信号线沿垂直于所述第二接地层的方向上在所述第二接地层上的第二投影与所述第一镂空区完全不重叠。
在其中一个实施例中，所述耦合线包括依次相连的耦合端、第一主体部与隔离端；所述信号线包括依次相连的输入端、第二主体部与输出端；所述输入端与所述耦合端位于同一侧，所述第二主体部与所述第一主体部位置对应并相互耦合，所述输出端与所述隔离端位于同一侧。
在其中一个实施例中，所述第一主体部两端的枝节与信号线的沿水平方向上的间距分别设为D1与D2，所述信号线和所述耦合线沿竖直方向上的距离设为H，其中，D1和D2各自独立地设为0.2mm～1.2mm，H设为4mil～40mil。
在其中一个实施例中，所述第一主体部包括依次串联连接的多个耦合枝节。
在其中一个实施例中，位于中间位置的一个所述耦合枝节设为U型枝节。
在其中一个实施例中，所述耦合端与所述U型枝节之间的各个所述耦合枝节的特征阻抗在沿所述耦合端至所述隔离端的方向上呈增大趋势；
所述U型枝节与所述隔离端之间的各个所述耦合枝节的特征阻抗在沿所述耦合端至所述隔离端的方向上呈减小趋势。
在其中一个实施例中，所述耦合端与所述U型枝节之间的各个所述耦合枝节，及所述U型枝节与所述隔离端之间的各个所述耦合枝节均呈矩形状，且各自背离于所述信号线的一侧边沿相互对齐并布置于同一条直线上。
在其中一个实施例中，所述U型枝节包括相对间隔设置的两个第一连接臂及分别与两个所述第一连接臂相连的第二连接臂；所述第二连接臂的特征阻抗小于所述第一连接臂的特征阻抗。
在其中一个实施例中，所述第一连接臂的宽度设为Wu，所述耦合端的长度设为LO，所述隔离端的长度设为LG，LO≥2Wu，LG≥2Wu。
在其中一个实施例中，所述第一介质层包括第一分体层与第二分体层，所述微带耦合器还包括第四接地层，所述第一接地层、所述第一分体层、所述第四接地层、所述第二分体层、所述第二接地层、所述第二介质层与所述第三接地层依次设置；所述第四接地层上设有与所述第一镂空区相对应的第三镂空区。
一种电路板，所述电路板包括所述的微带耦合器。
一种通信设备，所述通信设备包括所述的微带耦合器。
上述的微带耦合器、电路板与通信设备，耦合线与信号线分别布置于不同的介质层上，第一投影与第二镂空区完全不重叠，第二投影与第一镂空区完全不重叠，如此，一方面，第一接地层、第二接地层与第三接地层相互配合形成耦合线的金属屏蔽腔，避免耦合线与外部电磁环境相互干扰，这样不需要如同相关技术中在信号线上单独成腔，使得能减小微带耦合器的产品体积，实现小型化设计，也能起到减小信号线的输出端、输入端的线长作用，进而减小插损，提高功放的输出效率；另一方面，耦合线与信号线因为异层布置，两者的耦合能量传输为沿上下方向，并非如同相关技术中的沿水平方向，这样耦合线与位于信号线两侧的其它器件不会相互干扰，使得信号正常稳定传输；此外产品版面面积减小，有利于其它器件的排布。
附图说明
图1为本申请一实施例的微带耦合器的分解结构示意图。
图2为图1所示结构的俯视示意图。
图3为图1所示结构中的耦合线的分解结构图。
图4为图1所示结构中的耦合线的分解结构图。
10、第一接地层；20、第一介质层；21、第一分体层；22、第二分体层；30、第二接地层；31、第一镂空区；40、耦合线；41、耦合端；42、第一主体部；421、耦合枝节；422、U型枝节；4221、第一连接臂；4222、第二连接臂；43、隔离端；50、第二介质层；60、第三接地层；61、第二镂空区；70、信号线；71、输入端；72、第二主体部；73、输出端；80、第四接地层；81、第三镂空区。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1至图3，图1示出了本申请一实施例的微带耦合器的分解结构示意图。图2示出了图1所示结构的俯视示意图。图3示出了图1所示结构中的耦合线40的分解结构图。本申请一实施例提供的一种微带耦合器，微带耦合器包括：第一接地层10、第一介质层20、第二接地层30、耦合线40、第二介质层50、第三接地层60及信号线70。第一介质层20设于第一接地层10上。第二接地层30设于第一介质层20上背离于第一接地层10的一侧，第二接地层30上设有第一镂空区31。耦合线40与第二接地层30位于同一层，且设于第一介质层20上对应于第一镂空区31的部位。第二介质层50设于第二接地层30上。第三接地层60设于第二介质层50上背离于第二接地层30的一侧，第三接地层60上设有第二镂空区61。信号线70与第三接地层60位于同一层，且设于第二介质层50上对应于第二镂空区61的部位。其中，耦合线40沿垂直于第三接地层60的方向上在第三接地层60上的第一投影与第二镂空区61完全不重叠，信号线70沿垂直于第二接地层30的方向上在第二接地层30上的第二投影与第一镂空区31完全不重叠。
需要说明的是，由于耦合线40沿垂直于第三接地层60的方向上在第三接地层60上的第一投影与第二镂空区61完全不重叠，也即第一投影完全避开第二镂空区61；同样地，第二投影与第一镂空区31完全避开。
上述的微带耦合器，耦合线40与信号线70分别布置于不同的介质层上，第一投影与第二镂空区61完全不重叠，第二投影与第一镂空区31完全不重叠，如此，一方面，第一接地层10、第二接地层30与第三接地层60相互配合形成耦合线40的金属屏蔽腔，避免耦合线40与外部电磁环境相互干扰，这样不需要如同相关技术中在信号线70上单独成腔，使得能减小微带耦合器的产品体积，实现小型化设计，也能起到减小信号线70的输出端73、输入端71的线长作用，进而减小插损，提高功放的输出效率；另一方面，耦合线40与信号线70因为异层布置，两者的耦合能量传输为沿上下方向，并非如同相关技术中的沿水平方向，这样耦合线40与位于信号线70两侧的其它器件不会相互干扰，使得信号正常稳定传输；此外产品版面面积减小，有利于其它器件的排布。
请参阅图1，其中，信号线70的上方未设置接地层，信号线70的下方设有第二接地层30，与其下方的第二接地层30组合形成微带线。
在一个实施例中，微带耦合器用于城堡结构时，可以减少城堡接口的数量。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，耦合线40包括依次相连的耦合端41、第一主体部42与隔离端43。此外，信号线70包括依次相连的输入端71、第二主体部72与输出端73。输入端71与耦合端41位于同一侧，第二主体部72与第一主体部42位置对应并相互耦合，输出端73与隔离端43位于同一侧。
在一个实施例中，耦合端41与隔离端43的阻抗值各自包括但不限于设计为50Ω，还可以是根据实际需求例如设计为100Ω、150Ω等其它任意数值。
在一个实施例中，输入端71与输出端73的阻抗值包括但不限于设计为50Ω，还可以是根据实际需求例如设计为100Ω、150Ω等其它任意数值。
请参阅图2，其中，第一主体部42两端的枝节与信号线70的沿水平方向上的间距分别设为D1与D2，信号线70和耦合线40沿竖直方向上的距离设为H，即第二介质层50的厚度，D1、D2、H共同决定了耦合线40与信号线70的耦合度，由三个参数确定的耦合度，比相关技术中的由单个距离确定的耦合度增加了自由度，可以获取更好的耦合平坦度。
请参阅图2，在一个实施例中，D1和D2各自独立地设为0.2mm～1.2mm，具体例如为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm等，还可以是设置为0.2mm～1.2mm以外的任意数值，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
在一个实施例中，H设为4mil～40mil，具体例如为4mil、10mil、15mil、20mil、24mil、30mil、35mil、40mil等，还可以是设置为4mil～40mil以外的任意数值，具体可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
请参阅图1至图3，其中，第一主体部42的电长度设为1/4工作波长，其包括但不限于为直线型、折线型等规则形状及其它不规则形状，具体可以根据实际需求灵活调整与设置。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，第一主体部42包括依次串联连接的多个耦合枝节421。如此，可以根据实际需求灵活地调整与设置各个耦合枝节421的长度与宽度，从而获得更好的耦合平坦度和方向性。此外，各个耦合枝节421的电长度之和满足于1/4工作波长即可，可以根据不同长度的组合可以实现不同使用频段的要求。
请参阅图2与图3，在一个实施例中，第一主体部42设置成对称结构，使得性能得到提升，当然也可以是设置为非对称结构。
请参阅图2与图3，在一个实施例中，位于中间位置的一个耦合枝节421设为U型枝节422。如此，在U型枝节422的相对两侧分别设有至少一个耦合枝节421。此外，由于将中间位置的一个耦合枝节421设为U型枝节422，能减小第一主体部42相对两端的距离，增加耦合隔离度，改善方向性与带宽。
请参阅图2与图3，在一个实施例中，各个耦合枝节421具有不同的特征阻抗，也即将耦合枝节421设计成不连续阻抗，起到改善微带耦合器的性能作用。
请参阅图2与图3，在一个实施例中，耦合端41与U型枝节422之间的各个耦合枝节421的特征阻抗在沿耦合端41至隔离端43的方向上呈增大趋势。如此，耦合端41与U型枝节422之间的各个耦合枝节421的宽度呈减小趋势，耦合枝节421设计呈不连续的阻抗，起到提升带内耦合平坦度和耦合线40的方向性的作用。
请参阅图2与图3，在一个实施例中，U型枝节422与隔离端43之间的各个耦合枝节421的特征阻抗在沿耦合端41至隔离端43的方向上呈减小趋势。如此，耦合端41与U型枝节422之间的各个耦合枝节421的宽度呈增大趋势，耦合枝节421设计呈不连续的阻抗，起到提升带内耦合平坦度和耦合线40的方向性的作用。
请参阅图2与图3，在一个实施例中，耦合端41与U型枝节422之间的各个耦合枝节421，及U型枝节422与隔离端43之间的各个耦合枝节421均呈矩形状，且各自背离于信号线70的一侧边沿相互对齐并布置于同一条直线上。如此，第一主体部42上U型枝节422以外的各个耦合枝节421的下边沿相互对齐设置，提高各个连续枝节的特征阻抗变化的连续性。
请参阅图2至图4，在一个具体实施例中，第一主体部42的耦合枝节421设为七个，第四个耦合枝节421设为U型枝节422，其余六个耦合枝节421设为矩形状。第一主体部42的各个耦合枝节421的电长度之和应约等于1/4工作波长，具体例如在[λmin/4，λmax/4]，各个耦合枝节421有自己的长度和宽度。其中，六个耦合枝节421的宽度分别设为W1、W2、W3、W4、W5与W6，其中，W1>W2>W3，W4<W5<W6，且耦合枝节421宽度例如为0.2mm～2.2mm；此外，六个耦合枝节421的长度分别设为L1、L2、L3、L4、L5与L6，各个耦合枝节421的长度相差不多，这样的话各个耦合枝节421具有各不相同的特征阻抗，可以增加方向性的调节灵活度，用来进一步提高方向性。
请参阅图2至图4，在一个实施例中，U型枝节422包括相对间隔设置的两个第一连接臂4221及分别与两个第一连接臂4221相连的第二连接臂4222。第二连接臂4222的特征阻抗小于第一连接臂4221的特征阻抗。
其中，U型枝节422的主要设计参数包括第一连接臂4221的宽度Wu、第二连接臂4222的长度Lu和两个第一连接臂4221的间距，其影响着耦合线40的频率响应和方向性，通过调整第一连接臂4221、第二连接臂4222的宽度与长度能相应调整耦合线40的方向性。
其中，将两个第一连接臂4221的特征阻抗设置为50欧姆。第一连接臂4221的宽度和输入端71、输出端73的带线宽度大小相同。
请参阅图2至图4，在一个实施例中，第二连接臂4222的宽度和长度需要经过调节才能获得最优的方向性，取Lu<L1+L2+L3，具体例如Lu≈2*L3，确定好Lu以后，可以依次调整L1、W1、L2、W2、L3、W3，来对方向性进行微调，微调思路是先确认四个端口的回波损耗，先将各个端口的回波损耗优化到最优，然后确定方向性的中心最优频点，往高频移则依次缩小L1、L2、L3缩短，W1、W2、W3加宽，反之则往相反的方向调节。
在一个实施例中，微带耦合器的耦合度主要由D1、D2、H决定，通过拉大和缩小D1、D2、H，可以调节耦合度。
请参阅图2至图4，在一个实施例中，第一连接臂4221的宽度设为Wu，耦合端41的长度设为LO，隔离端43的长度设为LG，LO≥2Wu，LG≥2Wu。
其中，耦合端41与隔离端43的各自宽度要根据耦合线40上层和下层的介质层参数来计算。作为一个示例，上层的介质层例如选取的是20mil的RO4350板材，下方的两个介质层分别选取的3.66mil±0.3mil和5.12mil±0.5mil的FR4板材，耦合端41的宽度设为WO，隔离端43的宽度设为WG，WO与WG的各自独立地设置为0.2mm～1.2mm。
在一些实施例中，信号线70和耦合线40的异层不仅限于两层介质层，可适用于多层PCB以及城堡结构，对于城堡结构，信号线70一般都在顶层介质层上，耦合线40在除顶层外的其他层。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，第一介质层20包括第一分体层21与第二分体层22。微带耦合器还包括第四接地层80，第一接地层10、第一分体层21、第四接地层80、第二分体层22、第二接地层30、第二介质层50与第三接地层60依次设置。第四接地层80上设有与第一镂空区31相对应的第三镂空区81。
在一个实施例中，第一分体层21、第二分体层22、第二介质层50的各自厚度独立地设置为2mil～40mil。
实施例一
设计一款3900MHz～4900MHz的30dB微带耦合器，方向性要求＞25dB。
第二介质层50采用厚度为20mil±2mil的R04350B板材，其等效介电常数为3.66±0.3，第一分体层21采用厚度为3.66mil±0.3mil的FR4材料，其等效介电常数为4.4±0.4，第二分体层22采用厚度为5.12mil±0.5mil的FR4板材，其等效介电常数为4.4±0.4。
首先确定Lu，为支持3900～4900MHz频段，Lu设为7.3mm至9.2mm，具体例如选取8mm。
由于H的高度由板材厚度已经决定好了，H＝20mil，那么调整D1、D2来确定中心频点耦合度为-30dB，此时D1＝D2＝1.03mm；
根据1/4工作波长可以确定L1、L2、L3、L4、L5、L6的长度，考虑到耦合线40由7个耦合枝节421构成，那么可以初步确认L1＝L6＝1.2mm，L2＝L5＝1.1mm，L3＝L4＝1.1mm，Lu＝1.2mm，然后设置阶梯阻抗，耦合枝节421的特征阻抗的设置要符合方向性的优化方向，根据反射叠加抵消的原理，使得耦合线40上流入隔离端43的信号经过阶梯阻抗的带线，使得方向性得到最优，所以据此W1≈3W2≈5W3，使得阻抗Z1≈0.5Z2≈0.35Z3，初步设置为W1＝W6＝1.02mm，W2＝W5＝0.35mm，W3＝W4＝0.2mm，WO＝WG＝0.26mm，WU＝1.05mm，得到耦合线40初步尺寸；
最后根据耦合度以及方向性调整原则，微调耦合线40段各个耦合枝节421的长、宽，最终得到耦合器A。
在一个实施例中，一种电路板，电路板设为多层电路板或者作为多层电路板的一个部件，该多层电路板包括但不限于为双层电路板。其中，电路板包括上述任一实施例的微带耦合器。
上述的电路板，耦合线40与信号线70分别布置于不同的介质层上，第一投影与第二镂空区61完全不重叠，第二投影与第一镂空区31完全不重叠，如此，一方面，第一接地层10、第二接地层30与第三接地层60相互配合形成耦合线40的金属屏蔽腔，避免耦合线40与外部电磁环境相互干扰，这样不需要如同相关技术中在信号线70上单独成腔，使得能减小微带耦合器的产品体积，实现小型化设计，也能起到减小信号线70的输出端73、输入端71的线长作用，进而减小插损，提高功放的输出效率；另一方面，耦合线40与信号线70因为异层布置，两者的耦合能量传输为沿上下方向，并非如同相关技术中的沿水平方向，这样耦合线40与位于信号线70两侧的其它器件不会相互干扰，使得信号正常稳定传输；此外产品版面面积减小，有利于其它器件的排布。
在一个实施例中，集成在电路板上的微带耦合器的数量可以为一个，也可以为两个。当电路板上包括多个微带耦合器时，则可以实现对多个不同频段的射频信号的耦合，以用于检测多个不同频段的射频信号的功率信息。
在一个实施例中，一种通信设备，通信设备包括上述任一实施例的微带耦合器。其中，通信设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(UserEquipment，UE)(例如，手机)，移动台(Mobile Station，MS)等。为方便描述，上面提到的设备统称为通信设备。网络设备可以包括基站、接入点等。
上述的通信设备，耦合线40与信号线70分别布置于不同的介质层上，第一投影与第二镂空区61完全不重叠，第二投影与第一镂空区31完全不重叠，如此，一方面，第一接地层10、第二接地层30与第三接地层60相互配合形成耦合线40的金属屏蔽腔，避免耦合线40与外部电磁环境相互干扰，这样不需要如同相关技术中在信号线70上单独成腔，使得能减小微带耦合器的产品体积，实现小型化设计，也能起到减小信号线70的输出端73、输入端71的线长作用，进而减小插损，提高功放的输出效率；另一方面，耦合线40与信号线70因为异层布置，两者的耦合能量传输为沿上下方向，并非如同相关技术中的沿水平方向，这样耦合线40与位于信号线70两侧的其它器件不会相互干扰，使得信号正常稳定传输；此外产品版面面积减小，有利于其它器件的排布。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种微带耦合器，其特征在于，所述微带耦合器包括：
第一接地层；
第一介质层，所述第一介质层设于所述第一接地层上；
第二接地层，所述第二接地层设于所述第一介质层上背离于所述第一接地层的一侧，所述第二接地层上设有第一镂空区；
耦合线，所述耦合线与所述第二接地层位于同一层，且设于所述第一介质层上对应于所述第一镂空区的部位；
第二介质层，所述第二介质层设于所述第二接地层上；
第三接地层，所述第三接地层设于所述第二介质层上背离于所述第二接地层的一侧，所述第三接地层上设有第二镂空区；及
信号线，所述信号线与所述第三接地层位于同一层，且设于所述第二介质层上对应于所述第二镂空区的部位；
其中，所述耦合线沿垂直于所述第三接地层的方向上在所述第三接地层上的第一投影与所述第二镂空区完全不重叠，所述信号线沿垂直于所述第二接地层的方向上在所述第二接地层上的第二投影与所述第一镂空区完全不重叠。
2.根据权利要求1所述的微带耦合器，其特征在于，所述耦合线包括依次相连的耦合端、第一主体部与隔离端；所述信号线包括依次相连的输入端、第二主体部与输出端；所述输入端与所述耦合端位于同一侧，所述第二主体部与所述第一主体部位置对应并相互耦合，所述输出端与所述隔离端位于同一侧。
3.根据权利要求2所述的微带耦合器，其特征在于，所述第一主体部两端的枝节与信号线的沿水平方向上的间距分别设为D1与D2，所述信号线和所述耦合线沿竖直方向上的距离设为H，其中，D1和D2各自独立地设为0.2mm～1.2mm，H设为4mil～40mil。
4.根据权利要求2所述的微带耦合器，其特征在于，所述第一主体部包括依次串联连接的多个耦合枝节。
5.根据权利要求4所述的微带耦合器，其特征在于，位于中间位置的一个所述耦合枝节设为U型枝节。
6.根据权利要求5所述的微带耦合器，其特征在于，所述耦合端与所述U型枝节之间的各个所述耦合枝节的特征阻抗在沿所述耦合端至所述隔离端的方向上呈增大趋势；
所述U型枝节与所述隔离端之间的各个所述耦合枝节的特征阻抗在沿所述耦合端至所述隔离端的方向上呈减小趋势。
7.根据权利要求6所述的微带耦合器，其特征在于，所述耦合端与所述U型枝节之间的各个所述耦合枝节，及所述U型枝节与所述隔离端之间的各个所述耦合枝节均呈矩形状，且各自背离于所述信号线的一侧边沿相互对齐并布置于同一条直线上。
8.根据权利要求5所述的微带耦合器，其特征在于，所述U型枝节包括相对间隔设置的两个第一连接臂及分别与两个所述第一连接臂相连的第二连接臂；所述第二连接臂的特征阻抗小于所述第一连接臂的特征阻抗。
9.根据权利要求8所述的微带耦合器，其特征在于，所述第一连接臂的宽度设为Wu，所述耦合端的长度设为LO，所述隔离端的长度设为LG，LO≥2Wu，LG≥2Wu。
10.根据权利要求1至9任一项所述的微带耦合器，其特征在于，所述第一介质层包括第一分体层与第二分体层，所述微带耦合器还包括第四接地层，所述第一接地层、所述第一分体层、所述第四接地层、所述第二分体层、所述第二接地层、所述第二介质层与所述第三接地层依次设置；所述第四接地层上设有与所述第一镂空区相对应的第三镂空区。
11.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括如权利要求1至10任一项所述的微带耦合器。
12.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括如权利要求1至10任一项所述的微带耦合器。
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