CN207651645U - 一种改善甚高频带宽的双定向耦合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种改善甚高频带宽的双定向耦合器，包括：连接输入端口和输出端口的主线导带和至少一个导体，所述至少一个导体与所述主线导带连接，且所述导体为开路。该实用新型实用效果明显，通过增加作为开路线电容的导体就可以实现甚高频双定向耦合器的隔离度及主线驻波的改善，能够满足使用要求。此实用新型与其他双定向耦合器比较，有电路结构简单紧凑，容易加工，调试方便，大大节约调试量，操作简单易于生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及耦合器领域，更具体地，涉及一种改善甚高频带宽的双定向耦合器。
背景技术
定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，它可以将将信号按一定比例进行功率分配。广泛应用在微波电路中，可用于微波信号的隔离、分离及混合等。尤其对于发射机的驻波检测及保护起着十分关键的作用。定向耦合器的种类比较多，常见的有传输线、同轴线、波导及微带线等形式。不同的应用场合及频段会采用不同的实现方式。
甚高频地空航空电台是空管系统对航空器实施有效空域管制的主要手段，其工作频率为118～137M为甚高频波段。甚高频地空航空电台中主要部件为发射机功率放大器，因此对功率放大器的保护尤为重要。为了避免因为天线口驻波过大使信号返回到功放，驻波检测是必要电路。
甚高频驻波检测电路可以用微带线耦合线来实现，但是简单的微带耦合线双定向耦合器在甚高频地空航空电台所使用的频率带宽内隔离度会变低，主线驻波也会变差，不能满足实际应用。为了提高隔离度及改善驻波就要对微带线耦合器进行必要的改进。图1为未改进的微带耦合线双定向耦合器。其中P1为输入端口，P2为输出端口，P3为正向耦合端口，P4为反向耦合端口。
可以采用能够增大耦合电容的简易方法实现甚高频电路的双定向耦合器。由于耦合微带线中奇、偶模传输的相速不等，导致耦合器对奇、偶模的电场强度不相等，电感耦合系数大于电容耦合系数，这就导致了微带耦合线双定向耦合器的隔离度变小，驻波变差。为了提高一定带宽内的隔离度及改善驻波就要增强耦合电容系数。
常用的一种方法就是交指型耦合器结构，但这种方法占用空间大，端口互联需要跨接金丝，实现比较复杂。图2为交指型耦合线。
实用新型内容
本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种改善甚高频带宽的双定向耦合器。
第一方面，本实用新型提供一种改善甚高频带宽的双定向耦合器，包括：连接输入端口和输出端口的主线导带和至少一个导体，所述至少一个导体与所述主线导带连接，且所述导体为开路。
优选的，每个所述导体为V字型或圆弧形结构，所述V字型为以导体中点为弯折点向两侧弯折的形状，V字型导体的弯折点或圆弧形导体的中点连接在所述主线导带的中心线上。
优选的，所述导体为至少两个，导体之间等间距设置。
优选的，所述导体为至少两个且为直线，导体之间平行、等间距设置。
优选的，所述导体焊接在所述主线导带的一侧表面上。
优选的，所述导体为金属片。
优选的，所述导体为铜片、铝片或金片。
优选的，还包括：连接正向耦合端口和负载的第一副线导带和连接反向耦合端口和负载的第二副线导带，所述第一副线导带和第二副线导带位于所述主线导带两侧，与所述主线导带之间具有间隙。
优选的，所述第一副线导带和第二副线导带与所述主线导带的间隙大小相等。
由上述技术方案可知，该实用新型实用效果明显，通过增加作为开路线电容的导体就可以实现甚高频双定向耦合器的隔离度及主线驻波的改善，能够满足使用要求。此实用新型与其他双定向耦合器比较，有电路结构简单紧凑，容易加工，调试方便，大大节约调试量，操作简单易于生产。
附图说明
图1为未改进的微带耦合线双定向耦合器的结构示意图；
图2为交指型耦合线的结构示意图；
图3为本实用新型一实施例的改善甚高频带宽的双定向耦合器的结构示意图。
附图标记说明
输入端口P1 输出端口P2 正向耦合端口P3 反向耦合端口P4
主线导带1 第一副线导带2 第二副线导带3 导体4
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
图3为本实用新型一实施例的改善甚高频带宽的双定向耦合器的结构示意图。
如图3所示的一种改善甚高频带宽的双定向耦合器，包括：连接输入端口P1和输出端口P2的主线导带1和至少一个导体4，所述至少一个导体4与所述主线导带1连接，且所述导体4为开路。
需要说明的是，所述导体为开路指所述导体两端不与任何部件连接，如图3所示。
本实用新型实施例中导体形成开路线等效电容，采用开路线等效电容的方法来增加耦合电容系数，从而提高隔离度及改善驻波。开路微带线阻抗表达式为(1)式。
Z1＝-J(1/Z0)ctnθo (1)
从(1)式可以得出在电长度小于90度时，阻抗为容性，这是本实用新型采用开路线增强电容耦合的原理。
在具体应用中，可以调整导体的长度、宽度来增加容性耦合系数，通过改变导体在主线导带的位置可以调整所需带宽内的隔离度及主线驻波。
该实用新型实用效果明显，通过增加作为开路线电容的导体就可以实现甚高频双定向耦合器的隔离度及主线驻波的改善，能够满足使用要求。此实用新型与其他双定向耦合器比较，有电路结构简单紧凑，容易加工，调试方便，大大节约调试量，操作简单易于生产。
作为一种优选实施例，每个所述导体4为V字型结构，所述V字型为以导体4中点为弯折点向两侧弯折的形状，V字型导体4的弯折点连接在所述主线导带1的中心线上。
作为一种优选实施例，所述导体4为金属片。如，所述导体4为铜片、铝片或金片。
本实用新型在日常的研发设计过程中实施起来比较方便，对于导体为铜片的具体实施例，本实用新型实施例是采用在传统的传输线耦合器的主线上焊接V字型片状铜皮(铜片)，通过调整V字型铜皮的长度及宽度就可以改变耦合线的容性系数，从而实现在一定带宽内满足双定向耦合器的隔离度及主线驻波的要求。且V字型结构还可以大大节省双定向耦合器的内部空间。
作为一种优选实施例，与上述V字型导体实施例不同的是，所述导体4还可以为圆弧形结构，圆弧形导体4的中点连接在所述主线导带1的中心线上。
可以理解的是，导体的中点在主线导带的中心线上，导体的中点即为与主线导带的连接点，使导体与主线导带1连接点两侧的导体以主线导带对称设置，可以达到更好的隔离度及主线驻波的要求。
可以理解的是，除了上述两种形状外，导体还可以采用其他可以节省双定向耦合器内部空间的形状。
作为一种优选实施例，所述导体4焊接在所述主线导带1的一侧表面上。
铜皮的数量可以为一块、两块或三块等，若铜片为三块，本实用新型实施例的结构实现简单方便，容易加工，调试简单。可以节约甚高频地空航空电台的驻波检测电路成本，也可以节约人力调试成本。
可以理解的是，还可以采用其他连接方式固定导体，如活动连接的方式。
作为一种优选实施例，所述导体4为至少两个，导体4之间等间距设置。
在本实用新型实施例中，等间距设置可以达到更好的隔离度及主线驻波的要求。
作为一种优选实施例，所述导体4为至少两个且为直线，导体4 之间平行、等间距设置。
可以理解的是，采用直线的导体可以简化导体的加工工艺。
作为一种优选实施例，还包括：连接正向耦合端口P3和负载的第一副线导带2和连接反向耦合端口P4和负载的第二副线导带3，所述第一副线导带2和第二副线导带3位于所述主线导带1两侧，与所述主线导带1之间具有间隙。
作为一种优选实施例，所述第一副线导带2和第二副线导带3与所述主线导带1的间隙大小相等。
应当注意的是，在本实用新型的装置的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本实用新型不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。
应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上实施方式仅适于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.一种改善甚高频带宽的双定向耦合器，其特征在于，包括：连接输入端口和输出端口的主线导带和至少一个导体，所述至少一个导体与所述主线导带连接，且所述导体为开路。
2.根据权利要求1所述的双定向耦合器，其特征在于，每个所述导体为V字型或圆弧形结构，所述V字型为以导体中点为弯折点向两侧弯折的形状，V字型导体的弯折点或圆弧形导体的中点连接在所述主线导带的中心线上。
3.根据权利要求2所述的双定向耦合器，其特征在于，所述导体为至少两个，导体之间等间距设置。
4.根据权利要求1所述的双定向耦合器，其特征在于，所述导体为至少两个且为直线，导体之间平行、等间距设置。
5.根据权利要求1所述的双定向耦合器，其特征在于，所述导体焊接在所述主线导带的一侧表面上。
6.根据权利要求1所述的双定向耦合器，其特征在于，所述导体为金属片。
7.根据权利要求6所述的双定向耦合器，其特征在于，所述导体为铜片、铝片或金片。
8.根据权利要求1所述的双定向耦合器，其特征在于，还包括：连接正向耦合端口和负载的第一副线导带和连接反向耦合端口和负载的第二副线导带，所述第一副线导带和第二副线导带位于所述主线导带两侧，与所述主线导带之间具有间隙。
9.根据权利要求8所述的双定向耦合器，其特征在于，所述第一副线导带和第二副线导带与所述主线导带的间隙大小相等。
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| CN201721392640.7U CN207651645U (zh) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 一种改善甚高频带宽的双定向耦合器 |
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ID=62883625
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110071355A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-30 | 成都芯图科技有限责任公司 | 一种基于芯片的定向耦合器及集成结构 |
| CN112467330A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种基于正交场的双向耦合电路 |
| CN114421115A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-29 | 安徽大学 | 一种基于弯折线结构等效电路的宽带定向耦合器 |
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2017
- 2017-10-26 CN CN201721392640.7U patent/CN207651645U/zh active Active
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| CN112467330B (zh) * | 2020-11-20 | 2021-10-15 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种基于正交场的双向耦合电路 |
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